RUBIN-Bündnis SAPHIR - Verbundprojekt VP 3: Saphir-Magnetkeramik; Teilprojekt TP 3.1: Saphir-3-1 Sättigungs- und Verlustleistungsoptimierte Mangan-Zink-Ferrite für Hochleistungselektronik

Abstract

Im Vorhaben wurden Innovationen in mehreren MZF-Werkstoffgruppen und Ferrittechnologien entwickelt und systematisch untersucht. Dabei wurde ein großes Spektrum an Untersuchungen geplant, um ein breites Entwicklungsfeld abzudecken. Die mit dem Vorhaben angestrebten wissenschaftlichen und/oder technischen Arbeitsziele wurden erreicht. Bei der Materialentwicklung wurden zunächst die Grundlagen der Bruttozusammensetzung (Fe2O3, MnO, ZnO) umfassend untersucht. Darauf aufbauend wurden die Nebendotierungen (CaO und SiO2) mit deren Einflüssen betrachtet. Anschließend folgten die Untersuchungen mit Hauptdotierungen (Co2O3, TiO2, SnO2, NiO) unterschiedlichster Art. Die Versätze wurden pulvermorphologisch charakterisiert, zu identischen Musterkernen RK21x15x10 gepresst, bei einer Standardsinterung gesintert und abschließend umfassend magnetisch charakterisiert, um die Auswirkungen der chemischen Komponenten auf die magnetischen Eigenschaften detailliert zu erfassen. Bei der Technologieentwicklung wurden verschiedene Aspekte betrachtet, darunter die Mahlung zum Submicronpulver, Granulierungen für Labormengen, drucklose Formgebung, hochverdichtende Formgebung, sowie Sinterung und Laserbearbeitung von MZF. Zu jeder Technologie wurden Prozesskonzepte entwickelt und eine magnetische Charakterisierung von Mustern durchgeführt, um deren mögliche Anwendung zu validieren. Es wurde eine Vielzahl von chemischen und technologischen Einflüssen auf die magnetischen Eigenschaften bei MZF aufgezeigt, die vorher nicht oder nur teilweise bekannt waren. Es wurden die Grenzen der bisherigen magnetischen Eigenschaften mehrfach überwunden.