Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Kern mit gleicher Baugröße, aber geringerem AL-Wert = weniger Eisenoxid im Material?


von Kernmaterial-Möchtegernversteher (Gast)


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Hallo Leute, habe hier aktuell zwei Ringkerne (beide Ferrit) mit 
gleicher Baugröße, aber deutlich unterschiedlichem AL-Wert. Sprich, 
anderes Material bzw. andere Zusammensetzung, klar. Bedeutet das nicht 
aber automatisch, daß der Kern mit geringerem AL-Wert einfach weniger 
Eisenoxid enthält? Falls ja, so müsste er doch eigentlich einen 
"Luftspalt" haben, vergleichbar mit einem Eisenpulver-Ringkern?

von ornelier (Gast)


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Der Oberbegriff Ferrit hat bei magnetischen Werkstoffen nur indirekt mit 
dem chemischen bzw. metallurgischen Begriff und dem Massenanteil an 
Fe2O3 zu tun.
https://de.wikipedia.org/wiki/Ferrite#Weichmagnetische_Ferrite

Genaueres können nur die Hersteller dazu sagen - tun sie aber nur 
insoweit, als es unumgänglich ist.

http://en.tdk.eu/tdk-en/389320/company/environmental-protection/material-data-sheets/ferrites
http://www.amidoncorp.com/specs/

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Kernmaterial-Möchtegernversteher schrieb:
> Hallo Leute, habe hier aktuell zwei Ringkerne (beide Ferrit) mit
> gleicher Baugröße, aber deutlich unterschiedlichem AL-Wert. Sprich,
> anderes Material bzw. andere Zusammensetzung, klar. Bedeutet das nicht
> aber automatisch, daß der Kern mit geringerem AL-Wert einfach weniger
> Eisenoxid enthält?

Nein. Zwischen der Permeabilität und dem Eisengehalt besteht kein 
direkter Zusammenhang.

> Falls ja, so müsste er doch eigentlich einen
> "Luftspalt" haben, vergleichbar mit einem Eisenpulver-Ringkern?

Mal abgesehen davon, daß der "verteilte Luftspalt" bei Pulverkernen eine 
IMHO eher schlechte Analogie ist, haben Ferrite den auch nicht.

Eisenpulverkerne bestehen aus zwei unterschiedlichen Werkstoffen: dem 
Eisenpulver und einer organischen Matrix (z.B. ein Epoxidharz). Die 
Matrix ist magnetisch inaktiv und hat lediglich die Aufgabe, die 
Pulverkörner am Platz zu halten. Zwischen den einzelnen Körnern sind 
kleine Abstände, die man in der Tat als "Luftspalt" interpretieren kann, 
die aber eigentlich die Funktion haben, Wirbelströme zu verhindern.

Ferrite andererseits sind Keramikmaterialien. Sie bestehen aus kleinen 
Kristallkörnchen. Dieses Pulver wird in die gewünschte Form gepreßt und 
dann gesintert. Beim Sintern schmelzen die Körnchen an den Berührungs- 
punkten und "backen" zusammen. Es ist also nachher gerade kein Spalt 
mehr zwischen den einzelnen Körnchen. Wirbelströme sind hier deswegen 
kein Thema, weil das Ausgangsmaterial selber schon schlecht leitet.

von Kernmaterial-Möchtegernversteher (Gast)


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Bin bisher noch nicht überzeugt davon, mit meiner Annahme Unrecht zu 
haben.

Egal in welcher Form bzw. Struktur das Eisenoxid gebunden ist, es dürfte 
doch je Masseneinheit IN ETWA je Windung eine ähnliche Induktivität 
bewirken. Es sei denn, der Kern besteht eben zum Großteil aus Keramik. 
Dann wird es doch aber unmöglich, daß sich die ferritischen Teilchen 
noch berühren.

von ArnoR (Gast)


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Kernmaterial-Möchtegernversteher schrieb:
> Hallo Leute, habe hier aktuell zwei Ringkerne (beide Ferrit) mit
> gleicher Baugröße, aber deutlich unterschiedlichem AL-Wert. Sprich,
> anderes Material bzw. andere Zusammensetzung, klar.

Da hast du schon die richtige Ursache angegeben (z.B. NiZn bzw. MnZn, 
falls wirklich Ferrit).

Und dann ist es plötzlich nicht mehr das Material bzw. die 
Zusammensetzung, sondern nur noch die Dichte der (Eisenoxid-?) 
Magnetpartikel:

> Bedeutet das nicht
> aber automatisch, daß der Kern mit geringerem AL-Wert einfach weniger
> Eisenoxid enthält?

Siehst du den Widerspruch?

von hinz (Gast)


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Kernmaterial-Möchtegernversteher schrieb:
> Bin bisher noch nicht überzeugt davon, mit meiner Annahme Unrecht zu
> haben.

Ich empfehle XRF.

von Ulrich H. (lurchi)


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Das Ferritemateial ist nicht nur einfach eine Mischung als Eisenoxid 
Partikeln mit weiterer Keramik, sondern eine echte Verbindung. D.h. die 
magnetischen Eigenschaften haben nicht mehr viel mit dem Eisenoxid 
gemein. Die Kopplung zwischen den Fe Ionen hängt z.B. stark vom Abstand 
ab, und der ist ggf. ein anderer als im reinen Eisenoxid.

Der Al Wert hängt von der Permeabilität ab, und da gehen Parameter wie 
die Magnetostriktion, innere Spannungen, Kristall-Anisotropie, 
Kristallit-größe und Ausscheidungen ein. Die Konzentration an Eisenionen 
ist da erst einmal nebensächlich - die geht ggf. noch bei der 
Sättigungsmagnetisierung ein, aber auch da tragen auch Ni und Zn mit 
bei, bzw. wirken entgegen.

von hinz (Gast)


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Ulrich H. schrieb:
> Das Ferritemateial ist nicht nur einfach eine Mischung als Eisenoxid
> Partikeln mit weiterer Keramik, sondern eine echte Verbindung.

Eisenspinell

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