Способ изготовления магнитодиэлектрических сердечников на основе карбонильного железа

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

„„765S91

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070778 (21) 2639966/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230980.Бюллетень И9 35

Дата опубликования описания 230980 (51)М. Кл.

Н 01 Р 1/33

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621.318. ,2(088.8) С.И. Левченко, Г.Л, Задворнов, И.С. Толмасский, В.Г. Сыркин, Т.П. Солдатова, A,А. Багина и М,В. Петров (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИАГНИТОДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ

СЕРДЕЧНИКОВ HA ОСНОВЕ КАРБОНИЛЬНОГО ЖЕЛЕЗА

Изобретение относится к производству магнитных сердечников и мо- 1 жет быть использовано в электронной промышленности при изготовлении карбонильных сердечников на основе 5 порошков карбонильного железа, диэлектрических и полимерных материалов.

Известен способ двойной изоляции частиц, В качестве первичной изоляции10 используют жидкое стекло, обладающее хорошей адгезией к частицам железа, а в качестве вторичной изоляции — бакелитовую смолу (1), Жидкое стекло и бакелитовая смола способст- 15 вуют получению сердечников с улучшенными электромагнитными параметрами, Но присутствие в сердечниках гидрофильного жидкого стекла, из-за воздействия на него влаги окружаю- 20 щего воздуха, ухудшает влагостойкость сердечников (КЬ- (от -6 до

««Н

7) Ъ эа 30 сут пребывания в камере влажности), Наиболее близким к предлагаемому 25 изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ получения карбонильных сердеч-, ников, который предусматривает первичную изоляцию частиц карбонильно- З0 го железа производить ортофосфорной кислотой, вторичную — бакелитовой смолой (2), Использование ортофосфорной кислоты не разрешает проблемы улучшения влагостойкости сердечников и уменьшения температурного коэффициента начальной магнитной проницаемости (†„"-(от -2,5 до -3)Ъ за 30 сут пребывания в камере влажности, ТК .ял (50=,150) 10 Е 1/ С). Катушки индуктивности с такими сердечниками в негерметичном исполнении обладают повышенной временной и .температурной нестабильностью, Целью изобретения является повышение стабильности начальной магнитной проницаемости при воздействии влаги и уменьшения ее:температурного коэффициента, |для этого предложен способ изготовления магнитодиэлектрических сер- дечников, отличающийся тем, что перед смешиванием порошка в растворе бакелитовой смеси его погружают в раствор кремнийорганнческого термореактивного полимера и перемешивают при температуре 40-50 С, а затем спекают на воздухе при температуре

125-130 С в течение 2-2,5 ч, причем

765891 содержание кремнийорганического термореактивного полимера составляет

1-6% от веса порошка.

Согласно предлагаемому способу порошок карбонильного железа засыпают в смеситель, туда же заливают раствор ортофосфорной кислоты в ацетоне, при этом количество кислоты берут равным 0,8-1,0 %, ацетона

20-25 % от массы порошка. Компоненты непрерывно перемешинают при комнатной температуре до полного высыхания порошка, в результате химической реакции на поверхности частиц порошка образуется фосфатная пленка. Далее порошок сушат в термостате в течение 2-2,5 ч при температуре 110-120 С. Затем порошок засыпают s смеситель и туда при непрерывном перемешивании добавляют кремнийорганический термореактивный полимерный материал, например полиорганосилаэановые соединения типа

КО-979, 30-40 %-ной концентрации из расчета 1-6% по сухому остатку к массе порошка в зависимости от назначения сердечника, Далее перемешивание продолжают при температуре 40-50 С до полного удаления растворителя (бензина, толуола или другого органического растворителя) ° Затем полученную смесь просеивают через сито 9 06, 07 и спекают при теМпературе 125-130 С и течение 2-2,5 ч. Подъем и снижение температуры производят по 1-1,5 ч.

Полученную смесь опять засыпают н смеситель и туда при непрерывном перемешивании добавляют бакелитовый лак 30-40%-ной концентрации из расчета 3-5% по сухому остатку к массе порошка в зависимости от назначения сердечника, Перемешивание продолжают Ри температуре 40-50оС до полного удаления растворителя (спирт этиловый). Затем полученную смесь просеинают через сито — 06, 07 и засыпают в прес-формы для прессования сердечников требуемых типоразмеров.

Прессовку производят при комнатной температуре и удельном давлении прессования 4-10 т/см (в зависимости от конфигурации сердечника).

Отпрессованные сердечники подвергают термообработке при температуре

150-155ОС в течение 2-2,5 ч.

Пример 1. Порошок карбонильного железа, как выше указано, изолируют раствором ортофосфорной кислоты из расчета 1% от массы порошка, после образования фосфорной пленки на частицах порошка его сушат 2 ч при температуре 110 С, Затем его засыпают в смеситель и при непрерывном перемешивании вводят туда 40%-ный раствор полиорганосилазанового сое5 динения (КО-979) в ксилоле иэ расчета 3% по сухому остатку к массе порошка, Далее продолжают перемешинание при 40 С до полного высыхания смеси ° Смесь просеивают через сито (О Р 06 и затем спекают н течение 2 ч при 130 С, Спеченную смесь снова эао сыпают н смеситель и при непрерывном перемешивании добавляют бакелитовую смолу 40%-ной концентрации из рас-!

5 чета 4,5% по сухому остатку к массе порошка. Перемешивание продолжают при температуре 45 С до полного высыхания смеси, Затем после просеивания изолированный порошок засыпают в пресс-форму и при удельном давлении

20 10 т/см прессуют сердечники кольце2 вой формы К 44 х 28 х 7,2.

Отпрессованные сердечники подвергают термообработке в течение 2 ч при 150 С. Подъем температуры и охо

25 лаждение длится по 1 ч, Магнитные свойства полученных сердечников представлены в табл. 1.

Пример 2, Технология изготовления аналогична примеру 1, но

ЗО соотношение изолирующих компонентов следующее: 1% ортофосфорной кислоты, 4,5% КО-97 9, 4,5% бакелитовой смолы

Магнитные свойства полученных сердечников представлены н табл, 2.

Результаты измеРений электромагнитных параметров представлены в таблицах 3, 4, 5 и 6.

Как видно иэ приведенных результатов, в зависимости от процентного содержания кремнийорганического тер40 мореактивного полимера, в частности полиорганосилазаноного сердечника типа КО-979, используемого н качестве дополнительной изоляции частиц карбонильного железа, можно

45 получить величину Т„,ф„„меньше в 2- .5 раз и улучшить стабильность начальной магнитной проницаемости от воздействия. влаги „ н «6 — 10 дн раэ по сравнению с параметрами

gp сердечников, полученных по известному способу, Предлагаемый способ позволяет удовлетворить требования к сердечникам функциональных узлов аппаратуры многоканальной связи по влагостойкости и по температурной стабильности, что приведет к сокращению перерывов связи, 765891

Таблица 1 и — после

30 сут пребывания в камере влажности, %

T„p оь 4 I C в ийтервале от -60 + 100 С

Изоляция порошка карбонильного железа

1Ъ ортофосфорной кислоты; 3Ъ

КО-97 9; 4, 5% бакелитовая смола от -0,2 до -0,42

30 — 45

Таблица 2

Изоляция порошка карбонильного железа

1% ортофосфорной. кислоты

4,5Ъ К0-979, 4,5Ъ бакелитовой смолы

15 —: 30 от О до -0,25

Таблица 3

Температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости

Т рН 10 1/ С в ийтервале температур

-60 — +100 С

Изоляция порошка карбонильного железа

-1,2

-0,9

55 — 1,0

68

50

69

-1,0

-0,9

-1,1

-1,2

-0,95

59

О, 2% ортофосфорной кислоты;

4% бакелитового лака 50-150 (известный способ) от — 2,5 до — 3,0

1% ортофосфорной кислоты;

1% КО-979;

4,5% бакелитовой смолы (предлагаемый способ) Т„а„.<о 1! с . в интервале от -60 до + 100 C после 30 сут

ЬОн пребывания в камере влажности, (Ъ) Изменение магнитной проницаемости от пребывания в камере влажности в течение

30 сут и

-л-;

-0,95

-0,90

-0,88

-0,82

-0,91

-0,93

-0,82

765891

45

36

-О, 31

38

39

-О, 25

-0,3

-0,4

-0,33

-0,36

0,2% ортофосфорной кислоты, 4% бакелитовой смолы (известный слособ) 50 — 150

16

20

Изоляция порошка карбонильного железа

1% ортофосфорной кислоты1

3, о% KO-97 9 у

4,5% бакелитовой смолы (предлагаемый способ) 1% ортофосфорной кислоты;

4,5В КО-979

4,5% бакелитовой смолы (предлагаемый способ) Температурный коэффициент начальной магнитной проницаемости

Тк,О,- 10 1/ Ñ в ийтервале температур

-60 -: + 100 C

Таблица 4

Изменение магнитной проницаемости от пребывания в камере влажности в течение 30 сут а А и

Фн

-0,26

-0,42

-О, 36 . -0,24

-0,22

-О, 33

-О, 32

-О, 26

-0,42 от -2,5 до -3,0

Таблица 5

-0,20

-0,00 0100

-0,12

-0;12

-0,22

-0,2

765891

18

0,00

-0,25

0,00

0,00

-0,13

-0,11

-0,10

-0,14

28

15

50 — 150

10

0,02

0,08

0,1

0,09

50 — 150

О, 2 /ортофосфорной кислоты;

4% бакелитовой смолы (известный способ) Изоляция порошка карбонильного железа

1% ортофосфорной кислоты;

6% КО-979;

4,5% бакелитовой смолы (предлагаемый способ) 0,2% ортофосфорной кислоты;

4% бакелитовой смолы (известный способ) Температурный козффициент начальной магнитной проницаемости

Т „AH 10 1/ С в интервале температур от -60 до +100 С

Продолжение табл. 5 от -2,5 до -30

Та блица 6

Изменение магнитной проницаемости от пребывания в камере влажности в течение

30 сут

b. Юн

Фн

0,05

0,10

0,07

0,00

0,05

0,10

0,04

0,08

0,06

0F11

0,00 от -2,5 до — 3,0

765891

Формула изобретения

Составитель Т. Сйрвачева

Редактор Е. Полионова Техред М. Левицкая

Корректор Ю. Макаренко

Подписное

Заказ 6521/49 Тираж 844 вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, X-35, Раушская наб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

1 ° Способ изготовления магнитодиэлектрических сердечников на основе карбонильного железа, в ключающий смешивание порошка карбонильного железа в.растворе ортофосфорной кислоты, затем смешивание его в растворе бакелитовой смолы, прессование и термообработку, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения стабильности начальной магнитной проницаемости при воздействии влаги и уменьшения ее температурного коэффициента, перед смешиванием порошка в растворе бакелитовой смолы его погружают в раствор кремнийорганического термореактивного полимера и перемешивают при температуре 40-50 С, а затем спекают на воздухе при температуре 125-130 С в течение 2-2,5 ч, 2, Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что содержание кремнийорганического термореактивного полимера составляет 1-6% от веса порошка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Толмасский И.С . Карбонильные ферромагнетики. М., Металлургия, 1976, с, 90-91.

2. ТолмасСкий И,С, Металлы и спла15 вы для магнитных сердечников. M., Металлургия, 1971, с. 126,