DE1774163A1

DE1774163A1 - Flexible ferrite keeper for magnetic thin-film storage and process for the production of the material for the ferrite keeper

Info

Publication number: DE1774163A1
Application number: DE19681774163
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr Armbruester; Ekkart Dipl-Phys Freundt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1968-04-24
Filing date: 1968-04-24
Publication date: 1971-12-16
Also published as: GB1227073A; FR2006827A1; NL6905471A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München 2, ' ~-^l!jcb Berlin und München Wittelsbacherplatz 2SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Munich 2, '~ - ^{l! Jcb} Berlin and Munich Wittelsbacherplatz 2

P 17 74 163.8-53 VPA 68/2362P 17 74 163.8-53 VPA 68/2362

Flexibler Ferrit-Keeper für magnetische Dünnschichtspeicher und Verfahren zur Herstellung des Materials für den Ferrit-Flexible ferrite keeper for magnetic thin-film storage and process for the production of the material for the ferrite

KeeperKeeper

Die Erfindung betrifft einen flexiblen Ferrit-Formkörper für einen Keeper für magnetische Dünnschichtspeicher mit einer Kunststoff-Komponente als Bindemittel für das Ferrit-Material sowie ein Verfahren zur Herstellung des Materials für einen solchen Ferrit-Formkörper.The invention relates to a flexible ferrite molded body for a keeper for magnetic thin-film memory a plastic component as a binding agent for the ferrite material and a method for producing the material for such a ferrite molded body.

Was unter einem Ferrit-Keeper zu verstehen ist, geht u. a. aus IBM-Journal, März 1966, Seiten 130 bis 134 hervor. In IBM-Technical Disclosure Bulletin, Band 8, Mai 1966, Seiten 1827 bis 1828 ist ein Ferrit-Keeper angegeben, bei dem die ursprünglich pulverförmige Ferrit-Komponente mit Silikon-Kautschuk als aushärtendem Bindemittel verfestigt ist.What is to be understood by a ferrite keeper includes, among other things. from IBM Journal, March 1966, pages 130-134. In IBM Technical Disclosure Bulletin, Volume 8, May 1966, pages 1827 to 1828, a ferrite keeper is given in which the originally powdery ferrite component is solidified with silicone rubber as a hardening binder.

Kra/Rl - 2 -Kra / Rl - 2 -

109851/U03109851 / U03

NeUO Untur!a3en (Art. 7 SI Abs. 2 Nr. I Setz 3 des Änderungsgee. ν 4. 9. 1ί)07) NeUO Untur! A3en (Art. 7 SI Paragraph 2 No. I Clause 3 of the Amendment Gee. Ν 4. 9. 1ί) 07)

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

PA 9/491/1170 - 2 -PA 9/491/1170 - 2 -

Aufgabe der Erfindung ist es, einen aus Pulvermaterial hergestellten flexiblen, hochverdichteten Ferrit-Formkörper mit glatter Oberfläche und hoher Permeabilität anzugeben, der als Ferrit-Keeper geeignet ist. Eine weitere Aufgabe ist es, ein Verfahren zur Erzeugung des Materials für einen durch Pressen herstellbaren, flexiblen, als Perrit-Keeper verwendbaren Ferrit-Formkörper anzugeben. Auch ein nachträgliches Verformen der bereits hergestellten Formkörper durch einen nachträglichen Prescvorgang soll nicht ausgeschlossen sein.The object of the invention is to provide a flexible, highly compressed ferrite molded body made from powder material with a smooth surface and high permeability, which is suitable as a ferrite keeper. One Another object is to develop a method for producing the material for a press-ready, to specify flexible ferrite molded bodies that can be used as perrit keepers. Subsequent deformation of the Moldings that have already been produced by a subsequent pressing process should not be excluded.

Diese Aufgaben werden'gelöst durch einen Ferrit-Formkörper, der erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kunststoffkoraponentc zum überwiegenden Anteil Polyisobutylen ist und der Formkörper durch Pressen des Ferrit-Kunctotoffgemenges hergestellt 'ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird das Material für einen colchen Ferrit-Formkörper nach einem Verfahren hergestellt, daß zunächst eine 10 bis 30 °/oige Polyisobutylen-Lösung mit einem bis etwa 100⁰C verdunstbaren Lösungsmittel für Polyisobutylen, insbesondere mit Benzin hergestellt wird, dann diese Lösung mit Ferritpulver einer Korngröße kleiner als 100 bis 200/um vermischt wird, dann das Llischprodukt bis z"ur praktisch vollständigen Verdunstung des Iücungcmittelanteile3 getrocknet wird und dann das Trocknungoprodukt zu weitgehend gleichmäßiger Korngröße granuliert und gesiebt wird, so daß es zu den gewünschten Formkörpern gepresst werden kann. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden der Kunststoff-Komponente noch weitere Zusätze wie Polyäthylen und/oder Bitumen, wie etwa "lexphalt, hinzugemischt.These objects are achieved by a ferrite molded body which, according to the invention, is characterized in that the plastic material is predominantly polyisobutylene and the molded body is produced by pressing the ferrite-plastic mixture. According to a further development of the invention, the material is prepared for a colchen ferrite shaped bodies by a process that initially a 10 to 30 ° / o polyisobutylene solution is prepared having one to about 100 ⁰ C vaporizable solvent for polyisobutylene, and in particular with benzene, then this solution is mixed with ferrite powder with a particle size smaller than 100 to 200 μm, then the liquid product is dried until the liquid is practically completely evaporated and then the drying product is granulated and sieved to a largely uniform particle size so that it is shaped into the desired shape According to a further development of the invention, further additives such as polyethylene and / or bitumen such as "lexphalt" are added to the plastic component.

Anstelle von Bitumen können auch Harze oder Wachse mit vergleichbaren Eigenschaften verwendet v/erden.Instead of bitumen, resins or waxes with comparable properties can also be used.

- 3 109851/U03 - 3 109851 / U03

PA 9/491/1170 - 3 -PA 9/491/1170 - 3 -

Zu der Erfindung führten die folgenden Überlegungen:The following considerations led to the invention:

Bei der fabrikationsmäßigen Herstellung eines wie oben angegebenen Formkörpers aus einer pulverförraigen Substanz mit einem Bindemittel ist es vorteilhaft, wenn, wie im vorliegenden Falle, der Fabrikationsablauf nicht durch technisch bedingte, einschränkende Zeitabläufe bestimmt ist, die auf Eigenschaften dor verwendeten Stoffe beruhen. Solche Zeitabläufe wären z.B. die Topfzeit und die Abbindezeit eines aushärtenden Bindemittels» Zum einen wird dadurch der Fabrikationsablauf wesentlich erleichtert. Zum anderen sind die fabrikationsmäßig nach einem zeitungebundenen Verfahren hergestellten Produkte in ihren physikalischen Eigenschaften auch gleichmäßiger, da die Anfangsbedingungen für die Herstellung der Einzelstücke jeweils gleichwertig sind.In the manufacturing process of a molded body as specified above from a powdery substance with a binder, it is advantageous if, as in the present case, the manufacturing process is not is determined by technically conditioned, restrictive time sequences, the properties of the substances used are based. Such time sequences would be e.g. the pot life and the setting time of a hardening binder »Zum On the one hand, the manufacturing process is made much easier. On the other hand, they are in terms of manufacturing products manufactured using a time-independent process also more uniform in their physical properties, as the initial conditions for the production of the individual pieces are each equivalent.

V/eitere Einzelheiten der Erfindung können den im folgenden beschriebenen, speziellen und besonders bevorzugten Ausführungsbeispiclcn nach der Erfindung entnommen werden=Further details of the invention may include the specific and particularly preferred embodiments described below be taken according to the invention =

Es wird ein Nickel-Zink-Ferritpulver mit einer Korngröße um 80 /um und kleiner und eine 30°/oige Lösung von Oppanol B 50 in Leichtbenzin im Gewichtsverhältnis von etwa 6,5: 1 miteinander gut vermischt. Oppanol B 50 ist iⁿ 'käufliches Polyisobutylen mit einem Molekulargewicht in der Größenordnung von 50 000. Diese Mischung aus ferrit und Oppanol-Lösung läßt man so lange trocknen, bis das Benzin praktisch vollständig verdunstet ist. Gegebenenfalls wird die Mischung dazu etwas erwärmt, wobei aber zu beachten ist, daß die Temperatur so niedrig bleibt, daß keine Veränderung der magnetischen Eigenschaften deB Ferrits eintreten können. Das dabei entstehende ziemlich feste Gemenge aus Ferrit und Oppanol wird anschließend zu einem Granulat mit weitgehend gleichmäßiger Körnung zerkleinert und gesiebt. Auf die angegebene Weise erhält man ein Ausgangsmaterial, das evtl. unter zusätzlicherA nickel-zinc-ferrite powder with a grain size of 80 μm and smaller and a 30% solution of Oppanol B 50 in light gasoline in a weight ratio of about 6.5: 1 are mixed well with one another. Oppanol B 50 is i ⁿ 'commercially available polyisobutylene having a molecular weight in the order of 50 000. This mixture of ferrite and Oppanol solution is allowed to dry for as long as is practically completely evaporated to the gasoline. If necessary, the mixture is warmed up a little, but it should be noted that the temperature remains so low that no change in the magnetic properties of the ferrite can occur. The resulting rather solid mixture of ferrite and oppanol is then crushed into granules with a largely uniform grain size and sieved. In the manner indicated, a starting material is obtained, which may be used with additional

1098S1/U03 " ⁴ "1098S1 / U03 " ⁴ "

BADBATH

PA 9/491/1170 - 4 - fPA 9/491/1170 - 4 - f

ebenfalls mäßiger Temperaturerhöhung mit hohem Druck zu Körpern der gewünschten Form gepreßt werden kann. Die gepreßten Formkörper haben trotz dos sehr geringen, nur wenige Prozent betragenden Anteils von Kunststoff an der Gesamtmasse eine bei weitem ausreichende Festigkeit und Flexibilität und andererseits gerade wegen des geringen Anteils und auch wegen relativ hoher Verdichtung eine hohe Permeabilität. Die an Ringkernen bei 25 kHz gemessene Permeabilität liegt zwischen 17 und 26. Die Ringpermeabilität des dabei verwendeten Ferrit—Materials hatte in Form eines gesinterten Körpers Werte zwischen 1100 und 1500.also moderate temperature increase with high pressure can be pressed into bodies of the desired shape. The pressed moldings have, despite the very low, The proportion of plastic made up of only a few percent of the total mass is by far sufficient Strength and flexibility and, on the other hand, precisely because of the low proportion and also because of the relatively high proportion Compaction has a high permeability. The permeability measured on toroidal cores at 25 kHz is between 17 and 26. The ring permeability of the ferrite material used was in the form of a sintered body Values between 1100 and 1500.

Ein weiteren Aus führungs bei spiel zur Erfindung ist das folgende:Another exemplary embodiment of the invention is that the following:

Es wird ein Nickel-Zink-Ferrit-Pulver und eine 30 °/oige Oppanol B 50/Bitumen-Lösung in Leichtbenzin im Verhältnis von etwa 6 Teilen Ferrit zu 1 Teil Lösung miteinander vermengt. Als Bitumen wurde bei dem Ausführungsbeispiel ein nicht näher definierbares, unter dem Namen "I.Iexphalt 25" erhältliches Produkt verwendet, das in der Lösung im Verhältnis von 30:100 Gewichtsteilen Oppanol B 50 enthalten ist. Das, wie angegeben, zusammengesetzte und gut durchgemischte Gemenge wird wie bei dem vorangehend beschriebenen Beispiel wiederum getrocknet und granuliert und kann anschließend in die Form der fertigen Körper gepreßt werden.It will be a nickel-zinc-ferrite powder and a 30% Oppanol B 50 / bitumen solution in light petrol in the ratio from about 6 parts of ferrite to 1 part of solution mixed together. The bitumen used in the exemplary embodiment uses a product which cannot be further defined and is available under the name "I.Iexphalt 25", which is available in the solution in a ratio of 30: 100 parts by weight Oppanol B 50 is contained. The compound as stated and a well mixed mixture is dried again as in the example described above and granulated and can then be pressed into the shape of the finished body.

Bewährt hat sich für einen Ferrit-Keeper auch ein Gemenge aus Ferrit - vorzugsweise Nickel-Zink-Ferrit und einen Bindemittel aus Oppanol B 50 und Lup°Ten_o Die hierfür erforderliche Oppanol-Lupolen-Lösung ist dabei in besonderer Weise wie folgt hergestellt: im Verhältnis von etwa 1:12 wird Lupolen 1800 S in. Leicht benzin bei ca. 12O⁰C gelöst. Dieser noch warmen Lösung wird daraufhin unter langsamen Umrühren die etwa 5- bis 6fache Menge einer wie oben schon beschriebenen 3O⁰ZoIgOj₁ oppanol-For a ferrite keeper, a mixture of ferrite - preferably nickel-zinc ferrite and a binder made of Oppanol B 50 and Lup ° Ten _o The Oppanol-Lupolen solution required for this is produced in a special way as follows: im ratio of about 1:12 is Lupolen 1800 S in. light petrol dissolved at about 12O ⁰ C. This still warm solution is then, with slow stirring, about 5 to 6 times the amount of a 3O ⁰ ZoIgOj ₁ oppanol-

109851/1403109851/1403

5 -5 -

PA 9/491/1170 - 5 -PA 9/491/1170 - 5 -

Lösung zugegeben, wobei das Lupolen aueflockt. Diese Oppanol-Lupolen-Iösung wird nun mit dem vorgesehenen Ferritpulver in dem wie oben angegebenen Verhältnis vermengt und zwecks Verdunstung des Lösungsmittels getrocknet. Aus dem granulierten Trockenprodukt können wieder die gewünschten Formkörper hergestellt werden. Solution added, whereby the Lupolen flocculates. These Oppanol-Lupolen solution is now provided with the Ferrite powder mixed in the ratio given above and for the purpose of evaporation of the solvent dried. From the granulated dry product you can the desired moldings can be produced again.

Für einen Ferrit-Keeper ist es wichtig, daß der im wesentlichen plattenförmigc Körper noch etwas flexibel ist, Auch ist von Bedeutung, daß die Oberfläche nicht nur mechanisch glatt, sondern auch bezüglich ihrer magnetischen bzw. elektromagnetischen Eigenschafton homogen, und zwar homogen in bezug auf die Größe der einzelnen Speicherzellen, ist. Andererseits wird möglichst hohe Permeabilität verlangt, die u.a. umso größer ist, je größer die Körnung deo F-erritanteils ist. Diese beiden Forderungen geben dem Fachmann genügend Hinweise für die Auswahl des für einen Ferrit-Keeper jeweils geeignetsten Bereiches der Körnung des Ferritpulvers.For a ferrite keeper it is important that the essentially plate-shaped body is still somewhat flexible, It is also important that the surface is not only mechanically smooth, but also with regard to its magnetic or electromagnetic properties homogeneous, namely homogeneous with respect to the size of the individual Memory cells, is. On the other hand, the highest possible permeability is required, which among other things is greater, the larger the grain size of the deodorant content is. These two Requirements give the person skilled in the art sufficient information for the selection of the most suitable one for a ferrite keeper Range of the grain size of the ferrite powder.

Von ganz besonderer Bedeutung ist aber auch, daß ein Ferrit-Keeper eine möglichst geringe Koerzitivfeldstärke aufweist, die eine permanente Magnetisierung hervorrufen könnte. Abgesehen davon, daß natürlich von einem Ferrit-Material auszugehen ist, das von 3ich aus bereits nur geringe Koerzitivfeldstärke aufv/eist, ist bei der Auswahl des Materials auch darauf zu achten, daß durch die nachfolgenden Bearbeitungsvorgänge, insbesondere beim Mahlen des Ferrite keine zu große Koerzitivfeldstärke bewirkt v/ird. Gegebenenfalls ist ein Nachglühen des Pulvers unter Beachtung einer jeweils geeigneten Atmosphäre durchzuführen. Bei der erfindungsgemäßen Auswahl der VerfahronBOchritto ist vorteilhaftorweise darauf geachtet, daß diese schon von sich aus nur eine geringe Vergrößerung der Koerzitivfeldstärke hervorrufen können.It is also of very special importance that a ferrite keeper has the lowest possible coercive field strength which could cause permanent magnetization. Apart from that, of course, made of a ferrite material it is to be assumed that from 3ich there is already only a low coercive field strength, is in the selection of the material also ensure that the subsequent processing operations, especially during Milling the ferritic does not cause a coercive field strength that is too great. If necessary, the Powder, taking into account a suitable atmosphere in each case perform. When selecting the method according to the invention, it is advantageous to use it it must be ensured that these can only cause a slight increase in the coercive field strength by themselves.

109851/U03109851 / U03

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

PA 9/491/1170 ■ - 6 -PA 9/491/1170 ■ - 6 -

Aufgrund der speziellen Auswahl der einzelnen Stoffe wird erreicht, daß die gepreßten erfindungsgemäßen Formkörper trotz dec sehr geringen Anteils an Bindemittel noch recht flexibel sind und eine glatte Oberfläche haben.Due to the special selection of the individual substances is achieved that the pressed according to the invention Moldings are still quite flexible and have a smooth surface despite the very low proportion of binder to have.

Anstelle der hier angegebenen Stoffe für das Bindemittel, z.B. anstelle von Oppanol, des Lupolen, des "Mexphalto" sowie dec Benzins als Lösungsmittel können im Rahmen der Erfindung auch entsprechende vergleichbare Stoffe verwendet werden.Instead of the substances specified here for the binding agent, e.g. instead of Oppanol, Lupolen, des You can use "Mexphalto" as well as dec gasoline as a solvent within the scope of the invention also corresponding comparable ones Substances are used.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den beim Pressen der Formkörper anzuwendenden Preß^ruck abwechselnd während des eigentlichen Preßvorjfanges mehrmals zu verringern und jeweils wieder auf den Maximal-Wert zu steigern. Dieser wie angegeben ausgestaltete Verfahrensschritt bringt den Vorteil, daß die danach hergestellten Forrnkörpern, insbesondere Platten, glatte Oberflächen haben. Durch diese Maßnahme wurde auch vermieden, daß die Oberfläche eine Struktur in der Art gegeneinander unterscheidbar abgegrenzter Bezirke hat, die bei einem einmaligen Preßdruck nicht ausgeschlossen waren.It has proven to be particularly advantageous to apply the pressure jerk to be used when pressing the shaped bodies to alternately decrease several times during the actual Preßvorjfanges and each time again to the maximum value to increase. This process step designed as indicated has the advantage that the subsequently produced molded bodies, in particular plates, have smooth surfaces. By this measure it was also avoided that the surface has a structure in the manner of being distinguishable from one another Has districts that were not excluded from a single press.

9 Patentansprüche9 claims

— 7 —- 7 -

109851/U03109851 / U03

BAO OfWQINALBAO OfWQINAL

Claims

PA 9/491/1170 - 7 - claims

1. Flexible ferrite molded body for a keeper for magnetic Thin-film storage with a plastic component as a binder for the ferrite material, thereby characterized in that the plastic component for predominant portion is polyisobutylene and the shape

'Body made by pressing the ferrite-plastic mixture is.

2. Ferrite molded body according to claim 1, characterized in that the plastic component additionally polyethylene contains.

3. Ferrite molded body according to claim 1 or 2, characterized in that that in the plastic component in addition a bitumen such as "Mexphalt 25" is included.

4. A method for producing a ferrite molded body according to one of the claims 1 to 3, characterized in that that a solution of the plastic component is prepared in an evaporable solvent, the solution well mixed with the powdery ferrite material, then dried, granulated, sieved and pressed into bodies of the desired shape.

5. The method according to claim 4, characterized in that the material is produced for the ferrite-form body by a 10 to 30 ° / o polyisobutylene solution is prepared having one to about 100 ⁰ C vaporizable solvent for polyisobutylene, then this solution with Ferrite powder with a grain size smaller than 100 to 200 μm is mixed, then the microfabric is dried until the solvent content has practically evaporated and then the drying product is granulated and sieved to a largely uniform grain size.

109861/1403 " ⁸ "109861/1403 " ⁸ "

BAD ORIGINAL Heue Unterlagen <αλ. ι % ι Ab₆.2 Nr. 1 sau 3 dee Ämtorune·«·* ν. α.₉. ie«,/}BAD ORIGINAL Today's documents <αλ. ι% ι From ₆ .2 No. 1 sau 3 dee Ämtorune · «· * ν. α. ₉ . ie «, /}

PA 9/491/1170 - 8 -

6. The method according to claim 5, characterized in gelcennzeich.net, that the solvent is gasoline.

7. The method according to claim 4, characterized in that the material for the ferrite molded body is produced by an approximately 10 ° / ° ig ^G polyethylene solution and a 10 to 30% polyisobutylene -! ^ - solution is each made in gasoline , then the polyisobutylene solution is added in portions to the polyethylene solution up to a ratio of polyethylene to polyisobutylene of 5: 100, so that the polyethylene flocculates finely, then this mixture of the two solutions is mixed with ferrite powder with a particle size of less than 100 to 200 '/ um, then the mixed product is dried until practically complete evaporation of the gasoline content and the drying product is granulated and sieved to a largely uniform grain size.

8. The method according to claim 4 or 5, or 6 or 7, characterized in that the polyisobutylene solution has a bitumen such as I.Iexphalt in a ratio of about 100 parts of polyisobutyl is mixed with 30 parts of bitumen.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the pressing pressure is increased and decreased alternately several times during the pressing process will.

109851/U03109851 / U03

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL