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Barium Ferrite Disc Magnet: Barium Carbonate and Iron Oxide Sintered (Went, Philips 1956)
The dark grey ceramic magnet on fridges and in loudspeakers is barium ferrite. It is made from two cheap powders: one part barium carbonate to six of iron oxide, milled, fired, milled again, pressed and sintered. No cobalt or nickel is needed. This is Example 34 of the Philips patent. Fired 4 hours at 1100 °C, its rod held 1,375 gauss with a coercive force of 3,350 oersted.
Source: J. J. Went, G. W. van Oosterhout and E. W. Gorter (Philips), US 2,762,777 (1956). They pressed rods; the claim covers "a body of a desired shape", and the disc size is ours. The patent does not say how to magnetise it; our way is stated. Picture: ferrite magnets, Omegatron, Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0.
Avanzado
2 days
Instrucciones
1
1
Weigh one part barium carbonate to six of iron oxide
Weigh one part barium carbonate to six of iron oxide
Weigh 39.5 g of barium carbonate (0.2 mol) and 191.7 g of ferric oxide, Fe2O3 (1.2 mol). Barium carbonate is poisonous if swallowed: ours, gloves and a dust respirator.
Materiales para este paso:
Carbonato de bario (witherita)39.5 g
Óxido férrico191.7 gHerramientas necesarias:
Balanza de platillos
Guantes de goma
Respirador P1002
2
Mill with ethanol for 4 hours
Mill with ethanol for 4 hours
Grind the mixture with ethanol in an iron ball mill for 4 hours. Let the ethanol evaporate, then dry the powder in a drying oven.
Herramientas necesarias:
Molino de bolas de hierro
Etanol de laboratorio, 95 %
Horno de secado3
3
Presinter at 1000 °C for 4 hours
Presinter at 1000 °C for 4 hours
Fire the dry powder in air at 1000 °C for 4 hours (ours: in a lidded porcelain crucible in a muffle furnace). Let it cool.
Herramientas necesarias:
Horno mufla
Crisol con tapa (porcelana)
Tenazas para crisol
Guantes resistentes al calor4
4
Mill again for 4 hours
Mill again for 4 hours
Grind the presintered product with ethanol in the ball mill for another 4 hours. Let the ethanol evaporate.
Herramientas necesarias:
Molino de bolas de hierro
Etanol de laboratorio, 95 %
Horno de secado
Respirador P1005
5
Press discs at 1.5 tons per cm²
Press discs at 1.5 tons per cm²
Press the powder at 1.5 tons/cm². The patent pressed rods; we press discs. Ours: a die 20 mm across, so about 4.7 tonnes on the punch (our arithmetic: 1.5 × 3.14 cm²).
Herramientas necesarias:
Prensa hidráulica
Matriz de prensado de discos6
6
Sinter for 4 hours
Sinter for 4 hours
Sinter the discs for 4 hours in oxygen or in air. The patent's results: at 1100 °C, 1,375 gauss and 3,350 oersted; at 1200 °C, 1,400 and 3,100; at 1300 °C, 1,850 and 1,780. Hotter gives a stronger but less stubborn magnet.
Herramientas necesarias:
Horno mufla
Tenazas para crisol
Guantes resistentes al calor7
7
Magnetise the discs
Magnetise the discs
The patent gives no magnetising method. Ours: lay a disc with its faces against the poles of a strong electromagnet, switch the current on, then off. Find which face is north with a compass.
Herramientas necesarias:
Electroimán
BrújulaMateriales
2- Marcador de posición
- 191.7 gMarcador de posición
Herramientas requeridas
14- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
- Marcador de posición
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