DE2251368A1 - Ferrite for memory cores - with rectangular hysteresis loop and low sintering temp - Google Patents
Ferrite for memory cores - with rectangular hysteresis loop and low sintering tempInfo
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Abstract
Description
Magnetisches Material mit renhteckiger Hysteresisschleife und daraus hergestellter Speiherkern Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf magnetische Materialien für Speicherkerne und insbesondere auf magnetische Materialien für Speicherkerne, die bei einer niedrigen Temperatur und in einer relativ einfachen Atmosphäre gesintert werden können und rechteckige Hysteresisschleifen und weitere hervorragende Eigenschaften besitzen. Magnetic material with rectangular hysteresis loop and from it Manufactured Storage Core The present invention relates to magnetic Materials for memory cores and in particular magnetic materials for memory cores, which are sintered at a low temperature and in a relatively simple atmosphere and rectangular hysteresis loops and other excellent properties own.
In jüngster Zeit wurden magnetische Materialien mit einer rechteckigen Uysteresisschleife für die B-H-Kennlinie (im folgenden als Ferrite bezeichnet) für magnets sche Speicherkerne in Erwägung gezogen. Recently, magnetic materials have been used with a rectangular Uysteresis loop for the B-H characteristic curve (hereinafter referred to as ferrites) for Magnetic memory cores considered.
Speicherkerne müssen schnell ansprechen, die gewünschten magnetiscilen Eigenschaften über einen großen Temperaturbereich beitehaiten und mit einem niedrigen Ansteuerstrom arbei ten. Memory cores must respond quickly, the desired magnetism Properties over a wide temperature range and with a low temperature range Control current work.
Bisher wurden Materialien, die aus Mangan-Magnesium-Ferritmaterialien und Lithium-Eerritmaterialien zusammengesetzt sind, zur Herstellung eines Ferrits für Speicherkerne verwendet, die den oben genannten Anforderungen entsprechen. Ein herkömmliches Material hat beispielsweise ite folgende Zusammensetzung: 1+ 3+ 3+ 2+ Li Fe Mn Me O 0,5-0,5y 2,5-0,5y-x x y 4 Dabei bedeutet Me 2+ ein zweiwertiges Metall, wie beispielsweise Kobalt, Nickel, Kupfer oder Magnesium. So far, materials have been made from manganese-magnesium ferrite materials and lithium ferrite materials are composed to produce a ferrite used for memory cores that meet the above requirements. A Conventional material has the following composition, for example: 1+ 3+ 3+ 2+ Li Fe Mn Me O 0.5-0.5y 2.5-0.5y-x x y 4 Here, Me 2+ means a bivalent Metal such as cobalt, nickel, copper or magnesium.
Uei diesen herkömmlichen Materialien können die Manganionen Mn3+ und Mn2+ eine Spinellstruktur aufweisen. Materiallen mit der oben genannten Zusammensetzung, die Mn³+ und Mn²+ in geeigneten Anteilen aufweisen, wurden in weitem Umfang benutzt. In these conventional materials, the manganese ions Mn3 + and Mn2 + have a spinel structure. Materials with the above composition, having Mn³ + and Mn² + in appropriate proportions have been widely used.
Diese herkömmlichen Materialien haben Jedoch den Nachteil, daß die preßgeformteti Ferrite aus diesen Materialien bei erhöhten Temperaturen gesintert werden müssen, um Speicherkerne zu bilden. Derartige hohe Temperaturen führen leicht zu einer Verdampfung von Lithium, wodurch die Kennlinie der Speicherkerne zerstört wird. Um deshalb Speicherkerne mit den gewünschen magnetischen Eigenschaften über einen weiten Temperaturbereich bei Verwendung dieser Materialien zu erzeugen, ist es erforderlich, den Sauerstoffpartialdruck in einer Atmosphäre bei der Sintertemperatur zu erhöhen oder die Sintertemperatur mit einer Verlängerung der Sinterdauer zu erniedrigen. Es ist deshalb nicht möglich, die Sinterung in einer einfachen Atmosphäre, wie beispielsweise Luft, und während einer kurzen Dauer durchzuführen. However, these conventional materials have the disadvantage that the Preßgeformteti ferrites are sintered from these materials at elevated temperatures need to be in order to form memory cores. Such high temperatures lead easily to an evaporation of lithium, which destroys the characteristic curve of the storage cores will. In order to therefore have memory cores with the desired magnetic properties a to generate a wide temperature range when using these materials, it is necessary to to increase the partial pressure of oxygen in an atmosphere at the sintering temperature or to lower the sintering temperature with an increase in the sintering time. It is therefore not possible to sinter in a simple atmosphere such as Air, and for a short period of time.
Darüber hinaus müssen herkömmliche Materialien, die große Anteile von Mn³+ -preßgeformten Ferriten dieser Materialien enthalten, in einer Atmosphäre gesintert werden, die einen hohen Sauerstoff-Partialdruck aufweis.t, um Speicherkerne mit den gewünschten magnetischen Eigenschaften über einem weiten Temperaturbereich zu erhalten. Wenn auf der anderen Seite herkömmliche Materialien mit großen Anteilen von bIn2+ bei derartigen preßgeformten Ferriten in einer Atmosphäre, in der der Partialdruck von Sauerstoff hoch ist, gesintert werden, dann wird eine Überschußoxydation verursacht, die zu Ferriten führt, bei denenα-Fe2O3 ausfällt. In addition, conventional materials must contain large proportions of Mn³ + compression molded ferrites of these materials contained in one atmosphere are sintered, which have a high partial pressure of oxygen, to form storage cores with the desired magnetic properties over a wide temperature range to obtain. If, on the other hand, conventional materials with large proportions of bIn2 + in such compression molded ferrites in an atmosphere in which the Partial pressure of oxygen is high, be sintered, then there will be an excess oxidation which leads to ferrites in which α-Fe2O3 precipitates.
Brenn auf der anderen Seite schließlich die Sinterung in einer Atmosphäre durchgeführt wird, in der der Partialdruck von Sauerstoff niedrig ist, dann werden diese Materialien reduziert, was zu Ferriten führt, bei denen als zweite Phase Li2Fe204 ausfällt. Folglich haben die sich ergebent den Ferrite ungünstige Eigenschaften.Finally, on the other hand, burn the sintering in an atmosphere is performed in which the partial pressure of oxygen is low, then will reduces these materials, which leads to ferrites, in which Li2Fe204 fails. As a result, the resulting ferrites have unfavorable properties.
Weiterhin sind andere Materialien mit der in der oben angegebenen Formel enthaltenen Zusammensetzung bekannt, bei denen der Wert x in der Formel (beispielsweise der Anteil von ln) erhöht ist und Zn2+ als Me + verwendet wird, um Speicherkerne zu erzeugen, die eine hohe Ansprechgeschwindigkeit XutR(3isen und mit einem niedrigen Ansteuerstrom arbeiten. Furthermore, other materials are compatible with that given in the above Composition contained in the formula are known for which the value x in the formula (for example the proportion of ln) is increased and Zn2 + is used as Me + to make memory cores to generate a high response speed XutR (3isen and with a low Control current work.
Die Curie-Temperatur der aus diesen Materialien erhaltenen Ferrite ist jedoch niedrig, so daß auch ihre Temperatureigenschaften ungünstig sind. Mit anderen Worten sind diese Materialien, die zur Erzeugung von Speicherkernen mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit un einem niedrigen Ansteuer-Schaltstrom geeignet sind, im allgemeinen in ihren Temperatureigenschaften ungünstig. Auf der anderen Seite haben Speicherkerne aus Ferriten mit den herkömmlichen Materialien mit erhöhten Anteilen von Mn und Zn, wie oben erwähnt, unvermeidbar eine ungünstige Rechteck-Hysteresisschleife, die zu einem Abfall im Ansteuerstrom führt. The Curie temperature of the ferrites obtained from these materials however, it is low, so that its temperature properties are also unfavorable. With In other words, these are materials that are used to produce memory cores a high response speed and a low driving switching current are, in general, unfavorable in their temperature properties. On the other Side have storage cores made of ferrites with the conventional materials with increased Proportions of Mn and Zn, as mentioned above, inevitably an unfavorable rectangular hysteresis loop, which leads to a drop in the control current.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Ferrite anzugeben, die bei einer niedrigen Temperatur für eine kurze Zeitdauer und in einer relativ einfachen Atmosphäre, wie beispielsweise Luft, gesintert werden können, um Speicherkerne zu erzeugen. Die gesinterten Speicherkerne sollen eine hohe Ansprechspeichergeschwindigkeit aufweisen, mit einem niedrigen Ansteuerstrom arbeiten und eine gute Rechteck-Hysteresisschleife und mechanische Bruchfestigkeit aufweisen. It is an object of the present invention to provide ferrites that at a low temperature for a short period of time and in a relatively simple one Atmosphere, such as air, can be sintered to make storage cores produce. The sintered memory cores are said to have a high response memory speed have, work with a low drive current and a good square hysteresis loop and have mechanical breaking strength.
Die erfindungsgemäßen Ferrite verwenden Materialien, deren Zusammensetzungen allgemein durch die folgende Formel angegeben werden können: Li ¹+ Fe³+ Mn³+ Ni²+ Zn²+ O, 0,5-0,5(y+z) 2,5-0,5(y+z)-x x y-m m z 4 wobei o,l6 < x + y < 0,75 0,4 # x/y # 2,5 0,01 # z # 0,42 0,01 # m # y Den diese Materialien mit diesen Zusammensetzungen bildenden Verbindungen sind V2O5 und SiO2 in den folgenden Gewichtsanteilen der Verbindungen beigefügt: 0 V205 zur 2 bew-% und 0 SiO2 c 3 Gew.-% Die erfindungsgemäßgen Ferrit-Materialien enthalten Mn3+ und Mn²+ mit den oben angegebénen Anteilen. Die Sinterung bei der Herstellung der Speicherkerne kann deshalb in einer relativ einfachen Atmosphäre, wie beispielsweise Luft, durchgeführt werden. Darüber hinaus gewährleistet die Hinzufügung von Ni + und Zn2+ in den oben angegebenen Anteilen Speicherkerne mit einer hohen Ansprechgeschwindigkeit, einem niedrigen Ansteuerstrom und mit verbesserten Rechteck-Hysteresiseigenschaften, ohne daß ihre Temperatureigenschaften beeinträchtigt oder zerstört werden. The ferrites according to the invention use materials, their compositions can generally be given by the following formula: Li¹ + Fe³ + Mn³ + Ni² + Zn² + O, 0.5-0.5 (y + z) 2.5-0.5 (y + z) -x x y-m m z 4 where o, 16 < x + y <0.75 0.4 # x / y # 2.5 0.01 # z # 0.42 0.01 # m # y den these materials Compounds forming these compositions are V2O5 and SiO2 in the following Weight proportions of the compounds added: 0 V205 for 2 wt% and 0 SiO2 c 3 wt% The ferrite materials according to the invention contain Mn3 + and Mn2 + with those indicated above Shares. The sintering during the production of the storage cores can therefore be carried out in one relatively simple atmosphere, such as air, can be carried out. About that It also ensures the addition of Ni + and Zn2 + in the proportions given above Memory cores with a high response speed, a low drive current and with improved rectangular hysteresis properties without affecting their temperature properties be impaired or destroyed.
Weiterhin führt die Zufügung von V205 und SiO2 in den oben angegebenen Anteilen zu einer Verringerung der Sintertemperatur beim Sinterprozeß für die Herstellung der Speicherkerne und zu einem Anwachsen der mechanischen Bruchfestigkeit der erhaltenen Speicherkerne.Furthermore, the addition of V205 and SiO2 results in the above Contributions to a reduction in the sintering temperature in the sintering process for production of the storage cores and to an increase in the mechanical breaking strength of the obtained Memory cores.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung nadler erläutert. Es zeigen: Fig. la und ib Signalform-Diagramme zur Messung der Speicherkennlinien der aus den erfindungsgemäßen, magnetischen Materialien hergestellten Speicherkerne, Fig. 2 und 3 Speieherkennlinien der aus den erfindungsgemäßgen Materialien, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, hergestellten Speicherkerne und Fig. 4 und 5 jeweils die Speicherkennlinien und Temperaturkoeffizienten der aus den magnetischen Materialien gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung hergestellten Speicherkerne. The invention is explained below with reference to the drawing nadler. It shows: Fig. 1a and 1b waveform diagrams for measuring the storage characteristics the storage cores made from the magnetic materials according to the invention, 2 and 3 storage characteristics of the materials according to the invention, according to a first embodiment of the invention, manufactured memory cores and 4 and 5 each show the storage characteristics and temperature coefficients of the the magnetic materials according to a second embodiment of the present invention Invention manufactured memory cores.
Beispiel 1 Es wird von Verbindungen ausgegangen, deren Zusammensetzung allgemein angegeben werden kann durch Li Fe Mn³+ Ni²+ Zn O.Example 1 The starting point is compounds whose composition can generally be indicated by Li Fe Mn³ + Ni² + Zn O.
0,29 2,01 0,14-m m 0,28 4 Die Anteile der Bestandteile Li2 CO3, Fe2O3, MnCO3, ZnO und NiO sowie Oxalat und Karbonat, die zerfallen, um die jeweiligen Oxide während der ersten Temperaturbehand lung zu bilden, werden ausgewogen, so daß m jeweils 0, 0,07 und 0,14 ist. Zu diesen Verbindungen werden 0,4 Gew.-% V205 und 0,5 Gew.-% SiO2 hinzugefügt und dann durch Trokkenmischen vermischt. Dies kann auch durch Nachmischen ausgeführt werden. 0.29 2.01 0.14-m m 0.28 4 The proportions of the components Li2 CO3, Fe2O3, MnCO3, ZnO and NiO as well as oxalate and carbonate, which decompose to form the respective oxides to form during the first temperature treatment are balanced so that m is 0, 0.07 and 0.14, respectively. These compounds add 0.4% by weight V205 and 0.5 wt% SiO2 are added and then mixed by dry mixing. This can can also be carried out by remixing.
Jede so zusammengesetzte Beimischung wird dann einer ersten Temperaturbehandlung für ungefähr 2 h bei einer Temperatur von 750 bis 950 °C unterworfen. Danach wird die Beimischung grundiert und Polyvinylalkohol als Bindemittel der Grundierbeimischung hinzugefügt, um dadurch Körner zd bilden. Dieses Bindemittel ist nicht auf Polyvinylalkohol beschränkt. Vielmehr können auch andere bekannte Bindemittel verwendet werden. Die Körner werden zu Toroiden preßgeformt, so daß bei einer Sinterung der Außendurchmessers der Innendurchmesser und die Dicke des Toroids jeweils 0,04572- cm, 0,03048 cm und 0,0127 cm (18 mil, 12 mil und 5 mil) betragen. Das Toroid wird dann in Luft während ungefähr 4 Minuten und bei einer Temperatur von 1000 bis 1200 °C gesintert, um einen Speicherke-rn herzustellen. Each admixture composed in this way then undergoes a first temperature treatment subjected for about 2 hours at a temperature of 750 to 950 ° C. After that, will the admixture primed and polyvinyl alcohol as a binding agent for the primer admixture added to thereby form grains zd. This binder is not based on polyvinyl alcohol limited. Rather, other known binders can also be used. the Grains are press-formed into toroids so that when sintered, the outer diameter the inner diameter and thickness of the toroid, respectively, 0.04572- cm, 0.03048 cm and 0.0127 cm (18 mil, 12 mil, and 5 mil). The toroid will then be in air during about 4 minutes and sintered at a temperature of 1000 to 1200 ° C to form a To manufacture memory cards.
Die so hergestellten Speicherkerne werden auf ihre Kennlinien durch eine in der Fig. 1a dargestellte Impulsfolge gemessen. In dieser Figur bedeuten DVo eine gestörte Spannung 11011, UV1 eine ungestörte Spannung "1", IR einen Lese-Stromimpuls, IW einen Schreib-Stromimpuis und IdW einen gestörten Schreib-Stromimpuls. Bei dieser Messung werden der Ansteuerfaktor, das Ausgangsrauschen und das Ausgangs signal der jeweiligen Speicherkerne als Parameter für die Qualität der jeweiligen Speicherkerne nach den folgenden Gleichungen erhalten: Ansteuerfaktor (D.F.) = '3Di Ifb (mA/10ffi?cm) = O,9DiIfb (mA/mil) (1) Dabei bedeuten Ifb den Durchbruchstrom und Di den InnendurcEmesser des Kernes in cm bzw. mil. The memory cores produced in this way are checked for their characteristics measured a pulse sequence shown in Fig. 1a. In this figure mean DVo a disturbed voltage 11011, UV1 an undisturbed voltage "1", IR a read current pulse, IW a write current pulse and IdW a disturbed write current pulse. At this The control factor, the output noise and the output signal are measured of the respective memory cores as parameters for the quality of the respective memory cores obtained according to the following equations: Control factor (D.F.) = '3Di Ifb (mA / 10ffi? cm) = 0.9DiIfb (mA / mil) (1) Ifb is the breakdown current and The inside diameter of the core in cm or mil.
Ausgangsrauschen = tr.DV o (ns.mV/cm²) ri .h Dabei bedeuten tr die Anstiegszeit des Impulses, ri 5 1/2 Di, und h die Dicke des Kernes.Output noise = tr.DV o (ns.mV/cm²) ri .h where tr mean the Rise time of the pulse, ri 5 1/2 Di, and h is the thickness of the core.
Ausgangssignal = UV1 (mV/cm²) ri.h Die Fig. 2 und 3 zeigen, ausgehend von den so erhaltenen Werten, die Beziehung zwischen dem Ansteuerfaktor und dem Ausgangssignal (uv1/ri.h) und die Beziehung zwischen dem Ansteuerfaktor und dem Rauschen (tr.DV0/ri.h). Output signal = UV1 (mV / cm²) ri.h Figs. 2 and 3 show starting of the values thus obtained, the relationship between the driving factor and the Output signal (uv1 / ri.h) and the relationship between the control factor and the Noise (tr.DV0 / ri.h).
In diesen Figuren zeigen die Kurven 1, 2 und 3 Jeweils die Kennlinien von Speicherkernen mit m = 0, 0,07 und 0,14.In these figures, curves 1, 2 and 3 each show the characteristic curves of memory cores with m = 0, 0.07 and 0.14.
Die allgemein angestrebten Speicherkern-Kennlinien sollen ein größeres Ausgangssignal (UV1/ri.h) und ein verringertes Rauschen (tr.DV0/ri.h) für den gleichen Klirrfaktor aufweisen, d. h. eine leichte Demodulation des Signals. Es ist anzustreben, daß das Verhältnis zwischen dem Ausgangssignal und dem Rauschen (UV1/tr.DV0) auch für niedrige Werte des Klirrfaktors hoch ist. The generally targeted storage core characteristics should be larger Output signal (UV1 / ri.h) and a reduced noise (tr.DV0 / ri.h) for the same Have distortion factor, d. H. a slight demodulation of the signal. The aim is to that the relationship between the output signal and the noise (UV1 / tr.DV0) also is high for low values of the total harmonic distortion.
Aus den Fig. 2 und 3 geht bei einem Vergleich der Kurven 2 und 3 für erfindungsgemäße Speicherkerne mit der Kurve 1 für einen herkömmlichen Speicherkern, dem kein 2+ Ni ²+ hinzugefügt wurde, hervor, daß trotz eines hohen Ausgangssignals (UV1/ri.h) für höhere Werte des Slirrfaktors das Rauschen (tr.DV0/ri.h) ebenfalls groß ist. A comparison of curves 2 and 3 can be seen from FIGS. 2 and 3 for memory cores according to the invention with curve 1 for a conventional memory core, to which no 2+ Ni² + was added shows that despite a high output (UV1 / ri.h) for higher values of the slip factor the noise (tr.DV0 / ri.h) likewise is great.
Wenn der Wert des Klirrfaktors abnimmt, dann wächst dieses Rauschen schnell an. Daher ist der herkömmliche Speicherkern für den praktischen Gebrauch nicht geeignet. Die herkömmlichen Speicherkerne haben mit anderen Worten den Nachteil, daß sie ein zufriedenstellendes Ausgangssignal-Rauschverhältnis nicht über den gesamten Wertebereich des Klirrfaktors aufrechterhalten können. Während verglichen mit dem durch die Kurve 1 dargestellten herkömmlichen Speicherkern kein wesentlicher Unterschied in den Größen des Ausgangssignals für kleinere Werte des Klirrfaktors vorliegt, zeigen dagegen die durch die Kurven 2 und 3 wiedergegebenen erfindungsgemäßgen Speicherkerne kein schnelles Anwachsen des Rauschens (trDVO/ri-h). Daher sind sie vor allem in dem Bereich geeignet, in dem der Wert des Klirrfaktors klein ist.As the value of the total harmonic distortion decreases, this noise increases quickly. Therefore, the conventional memory core is up for practical use not suitable. In other words, the conventional memory cores have the disadvantage that they do not have a satisfactory output signal-to-noise ratio over the whole Can maintain the value range of the harmonic distortion. While compared to that conventional memory core shown by the curve 1 no significant difference is present in the sizes of the output signal for smaller values of the distortion factor, however, show the memory cores according to the invention represented by curves 2 and 3 no rapid increase in noise (trDVO / ri-h). Hence, they are mostly in suitable for the range in which the value of the distortion factor is small.
Um die Vorteile des erfindungsgemäßen Speicherkernes im Bereich eines kleinen Klirrfaktors anzugeben, sind in der folgenden Tabelle 1 die Meßergebnisse des Ausgangssignals ( W1/rih), des Rauschens (trDVO/rih), des Ausgangssignal-Rauschverhältnisses und des Temperaturkoeffizienten o(, für jede der oben genannten drei Arten von Speicherkernen für den Wert eines Klirrfaktors von 11,8 A/cm (30 mA/mil) dargestellt. In diesem Fall gibt der Temperaturkoeffizient die Änderungsrate des Stromes mit Temperaturveränderungen an. Wenn der Wert von UV1 konstant ist, dann kann der Temperaturkoeffizient CLI durch die folgende Gleichung angegeben werden: = T1.0f0 ( f) (%/ OC) Dabei bedeutet If einen vollen Stromimpuls. In diesem Fall ist ein kleinerer Wert von α vorzuziehen, da der Betriebstemperaturbereich der Speicherkerne anwächst, wenn der Wert von α abnimmt. To the advantages of the memory core according to the invention in the area of a small distortion factor, the following table 1 shows the measurement results the output signal (W1 / rih), the noise (trDVO / rih), the output signal-to-noise ratio and the temperature coefficient o (, for each of the above three types of memory cores for the value of a total harmonic distortion of 11.8 A / cm (30 mA / mil). In this In this case, the temperature coefficient gives the rate of change of the current with temperature changes at. If the value of UV1 is constant, then the temperature coefficient CLI can be given by the following equation: = T1.0f0 (f) (% / OC) Included If means a full current pulse. In this case, is a smaller value of α to be preferred, as the operating temperature range of the storage cores increases, when the value of α decreases.
Tabelle 1
Beispiel 2 Es wird von Verbindungen ausgegangen, deren Zusammensetzung allgemein durch die folgende Formel angegeben werden kann: Li ¹+ Fe ³+ Mn²+ Mn²+ Ni²+ Zn²+0 0,5-0,5(y+z) 2,22-0,5(y+z) 0,28 0,14-m m z 4 Für diese Verbindungen werden Li2CO3,' Fe203, MnC03, ZnO, NiO in genauen Anteilen ausgewogen, so daß der Wert von n jeweils 0,007 und 0,14 und der Wert von z jeweils 0,12, 0,20, 0,28 und 0,36 beträgt. Jeder dieser Verbindungen werden 0,4 Gew.-% V2O5 und 0,5 Gew.-% SiO2 beigefügt. Die so erhaltene Beimischung wird auf die gleiche Art und Weise, wie beim Beispiel 1, weiterverarbeitet und zu Körnern gebildet.Example 2 The starting point is compounds whose composition can generally be given by the following formula: Li¹ + Fe³ + Mn² + Mn² + Ni² + Zn² + 0 0.5-0.5 (y + z) 2.22-0.5 (y + z) 0.28 0.14-m m z 4 For these connections Li2CO3, 'Fe203, MnC03, ZnO, NiO balanced in exact proportions so that the value of n 0.007 and 0.14, respectively, and the value of z 0.12, 0.20, 0.28 and 0.36, respectively amounts to. 0.4% by weight of V2O5 and 0.5% by weight of SiO2 are added to each of these compounds. The admixture thus obtained is made in the same manner as in Example 1, processed and formed into grains.
Die Körner werden dann in ein Toroid preßgeformt, das nach einer Sinterung einen Außendurchmesser von 72,3 10 cm (28 mil), einen Innendurchmesser von 45,7 10 cm (18 mil) und eine Dicke von 20,3 10 3 cm (8,5 mil) hat. Danach wird das Toroid in Luft während einiger Minuten bei einer Temperatur von 1000 - 1200°C gesintert, Die die Qualität der so erhaltenen Speicherkerne kennzeichnenden, Parameter und deren Temperaturkoeffizienten werden in der gleichen Weise gemessen wie beim Beispiel 1.The grains are then press formed into a toroid that is sintered an outside diameter of 72.3 · 10 cm (28 mils), an inside diameter of 45.7 10 cm (18 mils) and a thickness of 20.3 by 10 3 cm (8.5 mils). After that, the toroid becomes sintered in air for a few minutes at a temperature of 1000 - 1200 ° C, The parameters and characterizing the quality of the memory cores obtained in this way their temperature coefficients are measured in the same way as in the example 1.
Die Fig. 4 und 5 zeigen jeweils die Beziehung zwischen dem Wert von m und dem Ausgangssignal (VV1/ri . h), wobei der Klirrfaktor 33 mA Mil beträgt, und die Beziehung zwischen dem Wert von m und dem Temperaturkoeffizienten, wobei der Wert von z, als Parameter benutzt wird. Die Kurven 4, 5, 6 und 7 zeigen jeweils die Kennlinien der Speicherkerne mit z = 0,12, 0,20, 0,28 und 0,36. Wie aus diesen Figuren hervorgeht, kann durch Steuerung des Wertes von n der Wert des Temperaturkoeffizienten verringert werden, ohne daß das Ausgangs signal (UV1/ri . h) wesentlich verändert wird. Figs. 4 and 5 each show the relationship between the value of m and the output signal (VV1 / ri. h), the distortion factor being 33 mA Mil, and the relationship between the value of m and the temperature coefficient, where the value of z, is used as a parameter. Curves 4, 5, 6 and 7 show, respectively the characteristics of the storage cores with z = 0.12, 0.20, 0.28 and 0.36. How from these Figures can be seen by controlling the value of n the value of the temperature coefficient can be reduced without the output signal (UV1 / ri . h) is changed significantly.
Weiterhin nimmt das Rauschen (tr DV0/ri . h) ab, wenn der Wert von m zunimmt, obwohl dies in diesen Figuren nicht dargestellt ist. Furthermore, the noise (tr DV0 / ri. H) decreases when the value of m increases, although this is not shown in these figures.
Versuche haben ergeben, daß Speicherkerne aus Materialien nach diesem Ausführungsbeispiel, bei dem Mn2+ teil-2+ weise oder ganz durch Ni ersetzt ist, d. h. bei Materialien, bei denen der Wert von m nicht Null ist, einen niedrigen Temperaturkoeffizienten und ein kleines Rauschen (tr . DV0/ri . h) im Bereich eines hohen Ansteuerstromes, d. h. in dem Bereich, in dem der Wert des Klirrfaktors größer ist als 15,7 A/cm (40 mA/mil), gewährleisten, obwohl das Ausgangssignal (UV1/ri . h) etwas niedriger ist als das Ausgangssignal eines Kernes, der kein Ni2+ enthält. Experiments have shown that memory cores made of materials according to this Embodiment in which Mn2 + partially or completely is replaced by Ni, d. H. for materials in which the value of m is not zero, a low one Temperature coefficients and a little noise (tr. DV0 / ri. H) in the range of a high drive current, d. H. in the range in which the value of the distortion factor is greater is than 15.7 A / cm (40 mA / mil), although the output signal (UV1 / ri . h) is slightly lower than the output of a core that does not contain Ni2 +.
Beispiel 3 Zu einer Verbindung, deren Zusammensetzung durch die folgende Formel angegeben werden kann: Li + Fe³+ Mn³+ Mn²+ Ni²+ Zn²+ O, 0,29 2,01 0,28 0,07 0,07 0,28 4 werden V2O5 und SiO2 mit den folgenden vier verschiedenen 25 Anteilen beigemengt: (1) v2O5 ... 0,4 Gew.-% sio, ... O Gew.-% (2) V205 ... 0,4 Gew.-% SiO2 ... 0,5 Gew.-% (3) V205 ... 0,4 Gew.-% SiO2 ... 1 Gew.-% (4) von ... 0,4 Gew.-% SiO2 ... 2 Gew.-%.Example 3 For a compound whose composition is given by the following Formula can be given: Li + Fe³ + Mn³ + Mn² + Ni² + Zn² + O, 0.29 2.01 0.28 0.07 0.07 0.28 4 become V2O5 and SiO2 with the following four different proportions added: (1) v2O5 ... 0.4% by weight sio, ... O% by weight (2) V205 ... 0.4% by weight SiO2 ... 0.5% by weight (3) V205 ... 0.4% by weight SiO2 ... 1% by weight (4) of ... 0.4% by weight SiO2 ... 2% by weight.
Diese vier Arten von Ferritmaterialien werden in der gleichen Weise wie beim Beispiel 1 verarbeitet und in Körner geformt. Aus diesen Körnern werden jeweils Toroide preßgeformt, die nach der Sinterung einen Außendurchmesser von 48,3 . 10 3 cm (19 mil), einen Innendurchmesser von 31,8 . 10-³ cm (12,5 mil) und eine Dicke von 10,2 cm (4 mil) besitzen. Die Toroide werden dann in Luft gesintert. In der Tabelle 2 sind dargestellt die Sintertemperaturen und die Sinter-Zeitdauer zur Herstellung von Speicherkernen aus den jeweiligen Ferritmaterialien, die Speicherkern-Eigenschaften, das Ausgangssignal W1, die Spitzenwertzeit tp und die Schaltzeit ts der jeweiligen Kerne, die mit den in der Fig. 1b dargestellten Impulsen gemessen werden, und die Bruchfestigkeit der Kerne. In der Fig. 1b werden die gleichen Symbole verwendet wie in der Fig. la. These four types of ferrite materials are made in the same way processed as in Example 1 and shaped into grains. From these grains become each toroid is compression-molded, which after sintering has an outer diameter of 48.3 . 10 3 cm (19 mils), an inside diameter of 31.8. 10-3 cm (12.5 mils) and one 4 mils thick. The toroids are then sintered in air. In Table 2 shows the sintering temperatures and the sintering time for Production of storage cores from the respective ferrite materials, the storage core properties, the output signal W1, the peak value time tp and the switching time ts of the respective Cores that are measured with the pulses shown in FIG. 1b, and the Breaking strength of the cores. The same symbols are used in FIG. 1b as in Fig. la.
Tabelle 2 Zusätze (%) Sinter- Sinter- Speicherkern- Bruchtemp. zeit- Eigenschaften festigdauer keit V205 SiO2 0C Min. UV1 tp ts (g) (mv) (ns) (ns) 0,4 0 1155 4 33,0 170 320 28 0,4 0,5 1110 4 33,0 155 295 45 0,4 1,0 1115 4 32,0 145 260 51 0,4 2,0 1120 4 33,0 130 250 55 Wie aus der Tabelle 2 hervorgeht, hat die Zufügung von V205 und SiO2 im Vergleich zur Zufügung von V205 allein die Wirkung, daß die Sintertemperatur für das gleiche Ausgangssignal verringert wird, daß die Spitzenwertzeit (tp) und die Schaltzeit (ts) beträchtlich verringert werden, und daß gleichzeitig die mechanische Bruchfestigkeit des Kernes anwächst. Table 2 Additions (%) sintering sintering storage core breaking temp. Time- Properties Strengthening time V205 SiO2 0C Min. UV1 tp ts (g) (mv) (ns) (ns) 0.4 0 1155 4 33.0 170 320 28 0.4 0.5 1110 4 33.0 155 295 45 0.4 1.0 1115 4 32.0 145 260 51 0.4 2.0 1120 4 33.0 130 250 55 As can be seen from Table 2, has the addition of V205 and SiO2 compared to the addition of V205 alone Effect that the sintering temperature is reduced for the same output signal, that the peak value time (tp) and the switching time (ts) are considerably reduced, and that at the same time the mechanical breaking strength of the core increases.
Zusätzlich weist ein Kern der oben beschriebenen Zusammensetzung, der weder V205 und SiO2 enthält, keine Speichereigenschaften auf. In addition, a core of the composition described above, which contains neither V205 nor SiO2, has no storage properties.
Bei den erfindungsgemäßen Ferritmaterialien bewirkt eine Abweichung von x + y von dem oben erwähnten Bereich und eine Abweichung von m und z von den oben genannten Werten eine Zerstörung der Reehteck-Hysteresiskennlinie des Ferrits. Wenn weiterhin eine größere Menge als 3 Gew.-SiO2 hinzugefügt wird, so bedeutet dies eine Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des Ferrits, während eine Zufügung von einer größeren Menge als 2 Gew.-% V2O5 die Sinterung des Ferrits erschwert. The ferrite materials according to the invention cause a deviation of x + y from the above-mentioned range and a deviation of m and z from the above values, destruction of the Reehteck hysteresis characteristic of the ferrite. Furthermore, if an amount greater than 3% by weight of SiO2 is added, then means this is a deterioration in the magnetic properties of the ferrite, while a Addition of an amount greater than 2% by weight of V2O5 makes sintering of the ferrite more difficult.
Die erfindungsgemäßen Ferrite weisen den Vorteil auf, daß die Ferrite während der Sinterung in einer kurzen Zeitdauer und bei einer niedrigen Temperatur gesintert werden können. Weiterhin haben die aus den erfindungsgemäßen Ferriten hergestellten Speicherkerne den Vorteil, daß sie eine schnelle Ansprechgeschwindigkeit besitzen. Sie sind weiterhin für einen Betrieb in einem großen Temperaturbereich geeignet und arbeiten mit einem kleinen Ansteuerstrom. Schließlich ist auch die mechanische Bruchfestigkeit dieser Speicherkerne verbessert. The ferrites according to the invention have the advantage that the ferrites during sintering in a short period of time and at a low temperature can be sintered. Furthermore, from the ferrites according to the invention Manufactured memory cores have the advantage that they have a fast response speed own. They are still capable of operating over a wide temperature range suitable and work with a small control current. After all, that too mechanical breaking strength of these storage cores improved.
Claims (2)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP46082460A JPS519158B2 (en) | 1971-10-20 | 1971-10-20 |
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Family
ID=13775107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19722251368 Pending DE2251368A1 (en) | 1971-10-20 | 1972-10-19 | Ferrite for memory cores - with rectangular hysteresis loop and low sintering temp |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS519158B2 (en) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0176115A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-04-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnet core based on lithium-zinc-magnanese ferrite |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5354651A (en) * | 1976-10-27 | 1978-05-18 | Nippon Oil Seal Ind Co Ltd | Oil seal and method of making same |
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1971
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1972
- 1972-10-19 DE DE19722251368 patent/DE2251368A1/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0176115A1 (en) * | 1984-08-27 | 1986-04-02 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Magnet core based on lithium-zinc-magnanese ferrite |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS4846898A (en) | 1973-07-04 |
| JPS519158B2 (en) | 1976-03-24 |
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