BRPI0620713B1

BRPI0620713B1 - “Material magnético de óxido, seu meio de gravação magnético, seu ímã combinado, sua máquina rotativa e ímã magnético sinterizado”

Info

Publication number: BRPI0620713B1
Application number: BRPI0620713-8A
Authority: BR
Inventors: Hosokawa Seiichi; Kobayashi Yoshinori; Ogata Yasunobu; Oda Etsushi
Original assignee: Hitachi Metals, Ltd.
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2018-07-03
Also published as: EP1968077A4; KR20130128484A; CN101351853A; KR20080081935A; EP1968077A1; WO2007077811A1; JPWO2007077811A1; KR101347851B1; KR102215944B1; BRPI0620713A2; US8206606B2; JP4254897B2; EP3467828A1; EP2378519A1; CN101351853B; US20090261288A1

Abstract

material magnético de óxido. a presente invenção refere-se um material magnético de óxido de acordo com a presente invenção inclui uma ferrita com uma estrutura hexagonal como sua fase principal. elementos metálicos incluídos no material magnético de óxido são representados pela fórmula: ca~ 1-x-x'~la~ x~sr~ x'~fe~ 2n-y~co~ y~onde as relações atômicas x, x' e y e uma relação molar n satisfazem 0,4<sym>x0,6, 0,01<sym>x'<sym>0,3, 0,2<sym>y<sym>0,45 e 5,2<sym>n<sym>5,8, em cada caso.

Description

(54) Título: MATERIAL MAGNÉTICO DE ÓXIDO, SEU MEIO DE GRAVAÇÃO MAGNÉTICO, SEU ÍMÃ COMBINADO, SUA MÁQUINA ROTATIVA E ÍMÃ MAGNÉTICO SINTERIZADO (51) Int.CI.: H01F 1/11; C01G 51/00; C04B 35/26; C04B 35/40 (30) Prioridade Unionista: 28/12/2005 JP 2005-378779 (73) Titular(es): HITACHI METALS, LTD.

(72) Inventor(es): SEIICHI HOSOKAWA; YOSHINORI KOBAYASHI; YASUNOBU OGATA; ETSUSHI ODA

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MATERIAL MAGNÉTICO DE ÓXIDO, SEU MEIO DE GRAVAÇÃO MAGNÉTICO, SEU ÍMÃ COMBINADO, SUA MÁQUINA ROTATIVA E ÍMÃ MAGNÉTICO SINTERIZADO.

DESCRIÇÃO

ÁREA TÉCNICA

A presente invenção refere-se a um material magnético de óxido. ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Ferrita é um termo genérico para qualquer composto que inclui um óxido de um metal catiônico divalente e ferro trivalente, e ímãs de ferrita encontraram uma ampla variedade de aplicações em numerosos tipos de máquinas rotativas, alto-falantes e assim por diante. Materiais típicos para um ímã de ferrita incluem ferritas de Sr (SrFe₁₂O₁₉) e ferritas de Ba (BaFe12O19), com uma estrutura magnetoplúmbea hexagonal. Cada uma dessas ferritas é feita de um óxido de ferro e um carbonato de estrôncio (Sr), bário (Ba) ou qualquer outro elemento apropriado, e pode ser produzida a um custo relativamente baixo por um processo metalúrgico de pó.

Uma composição básica de uma ferrita com estrutura magnetoplúmbea normalmente é representada pela fórmula química AO.6Fe₂O₃, onde A é um elemento metálico que deve ser catiônico, divalente, e é escolhido do grupo que consiste em Sr, Ba, Pb e outros elementos apropriados.

Recentemente, foi proposto que La seja substituído por uma parte de Sr e Co, e Zn seja substituído por uma parte de Fe, para aumentar a coercividade e a remanência de uma ferrita de Sr (veja Documento de Patente N° 1).

Também foi proposto que La e Ca sejam substituídos por uma parte de Sr, e Co seja substituído por uma parte de Fe, para aumentar a coercividade de uma ferrita de Sr, enquanto conserva uma alta remanência da mesma.

Também foi proposto que um elemento de terras raras, tal como

La, seja substituído por uma parte de Ca em uma ferrita de Ca, e Co seja substituído por uma parte de Fe, para obter um ímã de ferrita com alta remanência e alta coercividade (veja Documento de Patente N° 3).

Documento de Patente N° 1: Publicação de Patente Japonesa

11/12/2017, pág. 8/40

Ν^Ω3163279

Documento de Patente N^e 2: Panfleto da Publicação de Pedido Internacional PCT N^s W02005/027153

Documento de Patente N^s 3: Publicação de Patente Japonesa

N^s 3181559

DESCRiCÃO DA INVENÇÃO

PROBLEMAS A SEREM SOLUCIONADOS PELA INVENÇÃO

Com relação a uma ferrita de Ca, é conhecido que uma estrutura tal como CaO-Fe₂O₃ ou CaO-2-Fe₂O3 tem uma boa estabilidade e pode pro10 duzir uma ferrita hexagonal quando La é adicionado à mesma. Porém, as propriedades magnéticas obtidas por essa ferrita de Ca são comparáveis às obtidas por uma ferrita de Ba convencional e estão longe de ser satisfatórias. É por isso que o Documento de Patente N^e 3 descreve uma técnica para aumentar a remanência B_r e a coercividade Hcj e aperfeiçoar peia adição tanto de La como de Co a uma ferrita de Ca (que é designada no presente como uma ferrita de CaLaCo).

De acordo com o Documento de Patente N^e 3, o campo magnético anisotrópico H_A dessa ferrita de CaLaCo, na qual uma parte de Ca está substituída com um elemento de terras raras, tal como La, e na qual uma parte de Fe está substituída com Co, por exemplo, é, no máximo, 10% mais alto do que o de uma ferrita de Sr e pode ser tão alto quanto 20 kOe ou mais.

De acordo com um exemplo específico de uma ferrita de CaLaCo, descrita no Documento de Patente N^s 3, se Cai-_xiLa_xi(Fei₂._xiCo_xi)_z satis25 fizer x=y=0 a 1 e z=1, são obtidas boas propriedades quando x=y=0,4 a 0,6. Especificamente, B_r=4,0 kG (=0,40 T) e H_cj=3,7 kOe (=294 kA/m), quando a sinterização é realizada em ar e B_r=4,0 kG (=0,40 T) e Hcj=4,2 kOe (=334 kA/Μ), quando a sinterização é realizada em oxigênio.

Se a fração molar de z for diminuída para 0,85 na fórmula consti30 tutiva mencionada acima (isto é, x=0,5, y=0,43 e x/y=1,16), B_r=4,4 kG (=0,44

T) e Hcj=3,9 kOe (=310 kA/m), quando a sinterização é realizada no ar e

B_r=4,49 kG (=0,449 T) e Hcj=4,54 kOe (=361 kA/m), quando a sinterização é

realizada em 100% de oxigênio. As últimas propriedades são as melhores para o Documento de Patente N^s 3.

Essa ferrita de Sr, na qual uma parte do Sr está substituída com um elemento de terras raras, tal como La, e uma parte de Fe está substituí5 da com Co, de acordo com os Documentos de Patente N^es 1 e 2 (e que é designada no presente como uma ferrita de SrLaCo), tem propriedades magnéticas de tal modo boas que está substituintes ferritas de Sr e Ba convencionais mais e mais freqüentemente em diversas aplicações.

ímãs de ferrita são usados com mais freqüência em motores.

Portanto, se as propriedades magnéticas de ímãs de ferrita podem ser aperfeiçoadas, os motores podem ter rendimentos maiores ou tamanhos reduzidos. Por essa razão, existe uma demanda crescente por ímãs de ferrita de alto rendimento, nos quais a remanência B_r e coercividade Hcj são ambos suficientemente altos. E mesmo as ferritas de SrLaCo mencionadas acima devem ter suas propriedades magnéticas aperfeiçoadas adicionalmente.

Uma ferrita de CaLaCo de acordo com o Documento de Patente

N^Q 3 produz um campo magnético anisotrópico H_A, que é mais alto do que o de uma ferrita de SrLaCo, tem boas propriedades magnéticas, tais como de B_r e Hcj, que são comparáveis às de ferritas de SrLaCo, e, portanto, espera20 se que ampliarão suas aplicações no futuro próximo. Mas, as ferritas de CaLaCo propostas até agora, ainda não atingiram seu pleno potencial e devem ser aperfeiçoadas adicionalmente, para satisfazer altas expectativas.

Um objetivo da presente invenção é pôr à disposição um material magnético de óxido, do qual a remanência B_r e coercividade H_cj são am25 bos superiores aos de uma ferrita de SrLaCo ou CaLaCo convencional. MEIOS PARA SOLUCIONAR OS PROBLEMAS

Esse objetivo é obtido por qualquer um dos seguintes temas:

(1) Um material magnético de óxido, que inclui uma ferrita com uma estrutura hexagonal como sua fase principal, sendo que elementos metálicos incluídos no material magnético de óxido estão representados pela fórmula:

Cai._x-x'LaxSr_x<Fe₂n-yCOy, sendo que as relações atômicas x, x¹ e y e uma relação molar n satisfazem

0,4<x<0,6,

0,01<x'<0,3,

0,2<y<0,45 e

5,2<n<5,8, em cada caso.

(2) O material magnético de óxido de (1), sendo que a relação atômica x satisfaz 0,45<x<0,58.

(3) O material magnético de óxido de (1), sendo que a relação atômica x' satisfaz 0,01<x'<0,2.

(4) O material magnético de óxido de (1), sendo que a relação atômica y satisfaz 0,2<y<0,4.

(5) O material magnético de óxido de (1), sendo que a relação atômica n satisfaz 5,2<n<5,5.

(6) O material magnético de óxido de (1), sendo que a relação -15 atômica n satisfaz 5,3<n<5,5.

(7) O material magnético de óxido de (1), sendo que o material satisfaz x/y^1,3.

(8) O material magnético de óxido de um de (1) a (7) é um corpo calcinado.

(9) O material magnético de óxido de (8), sendo que o material inclui pelo menos 50% de cristais com uma relação de aspecto de três ou menos, sendo que a relação de aspecto é a relação do comprimento 1 para a espessura de dos cristais.

(10) O material magnético de óxido de um de (1) a (7) é um ímã sinterizado.

(11) 0 material magnético de óxido de (8), sendo que o material é feito adicionando pelo menos um de 1,8% em massa ou menos de CaCO₃, 0,5% em massa ou menos de SrCO₃ e 1,0% em massa ou menos de SiO₂ao corpo calcinado e depois sinterizando os mesmos.

(12) O material magnético de óxido de (11), sendo que a relação molar n satisfaz 4,3<n<5,8.

(13) O material magnético de óxido de (10) ou (11), sendo que o

material tem uma coercividade Hcj de 360 kA/m ou mais.

(14) O material magnético de óxido de (10) ou (11), sendo que o material tem uma remanência B_r de 0,45 T ou mais.

(15) Um meio de gravação magnético, que inclui o material 5 magnético de óxido de (8).

(16) Um ímã combinado, que inclui o material magnético de óxido de (8).

(17) Uma máquina rotativa, que compreende o material magnético de óxido de um de (10) a (13).

(18) Um ímã sinterizado, que inclui uma ferrita com uma estrutura hexagonal como sua fase principal, sendo que elementos metálicos incluídos no ímã sinterizado estão representados pela fórmula:

Cai-_x-x'LaxSrxFe₂n-yCoy, sendo que as relações atômicas x, x’ e y 15 e uma relação molar n satisfazem

0,32<x<0,6,

0,008<x'<0,33,

0,16<y<0,45 e

4,3<n<5,8, em cada caso.

EFEITOS DA INVENÇÃO

A presente invenção põe à disposição um material magnético de óxido, cuja remanência B_r e coercividade são ambos superiores aos de uma ferrita de SrLaCo ou CaLaCo.

Um corpo calcinado de acordo com a presente invenção inclui 25 pelo menos 50% de cristais, com uma relação de aspecto de três ou menos, que é a relação do comprimento I para a espessura d dos cristais, e com um tamanho de grão pequeno. É por esse motivo que, se um ímã sinterizado for feito desse corpo calcinado, podem ser obtidos um alto B_r e um alto Hcj.

De acordo com a presente invenção, propriedades magnéticas que são pelo menos comparáveis a B_r e H_cj obtidos por cozimento de uma ferrita de CaLaCo de acordo com o Documento de Patente N^e 3, em 100% de oxigênio (isto é, as melhores propriedades de acordo com o Documento j5 de Patente N^e 3), são realizáveis por execução de um processo de cozimento no ar, que é mais fácil do que o processo de cozimento em oxigênio e que contribui para uma produção estabilizada.

Um ímã sinterizdo de acordo com a presente invenção tem um 5 B_r alto e um Hcj alto e, portanto, é o mais apropriado para uso em motores e outras aplicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A figura 1 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente in10 venção, em uma situação onde x=0,45, x'=0,1, y=0,3 e n=5,2 a 5,7 em sua fórmula constitutiva Cai._x._X'La_xSr_x-Fe_2n.yCOyOa.

A figura 2 é um gráfico que mostra relações entre a remanência B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,40, x'=0,3, y=0,3 e n=5,5 a 5,8 em sua ' 15 fórmula constitutiva Cai-_x-_X’La_xSr_xFe₂n-yCoyOa.

A figura 3 é um gráfico que mostra relações entre a remanência B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,40 a 0,55, x'=0,1, y=0,3 e n=5,4 em sua fórmula constitutiva Cai-_x-_x-La_xSr_X'Fe_2n-yCoyOa.

A figura 4 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,495, x'=0,01, y=0,3 e n=5,2 a 5,5 em sua fórmula constitutiva Cai._x._X'La_xSr_x-Fe_2n-yCo_yOa.

A figura 5 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,4, x‘=0,2, y=0,3 e n=5,2 a 5,7 em sua fórmula constitutiva Cai-_x-_xLaxSr_X'Fe_2n.yCo_yOa.

A figura 6 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente in30 venção, em uma situação onde x=0,4, x'=0,4, y=0,3 e n=5,6 a 5,9 em sua fórmula constitutiva Cai._x._x La_xSr_X'Fe₂n-yCo_yOa.

A figura 7 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,45, x'=0,1, y=0 a 0,6 e n=5,4 em sua fórmula constitutiva Cai-x.x'La_xSr_X'Fe₂n-yCoyOa e a temperatura de sinterização é de 1.190°C.

A figura 8 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,495, x'=0,01, y=0,3 e n=5,4 em sua fórmula constitutiva Cai-_x-x'La_xSrx'Fe₂n.yCo_yOa e onde a temperatura de calcinação está no raio de 1.150°C a 1.300°C.

A figura 9 é um gráfico que mostra relações entre a remanência

B_r e a coercividade Hcj de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,45, x'=0,1, y=0,3 e n=5,4 em sua fórmula constitutiva Cai.x._X'La_xSrx’Fe₂n-yCoyOa e onde a temperatura de calcinação está no raio de 1.150°C a 1.250°C.

A figura 10 é uma fotografia de SEM substituindo um desenho, para mostrar um corpo calcinado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,45, x'=0,1, y=0,3 e n=5,4 em sua fórmula constitutiva Cai-_x-_X'La_xSrx'Fe₂n.yCo_yOa.

A figura 11 é uma fotografia de SEM substituindo um desenho, para mostrar um corpo calcinado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,5, x'-0, y=0,3 e n=5,4 em sua fórmula constitutiva Ca 1 -x-xLâxS r_x ⁱ Fe₂n-yCo_yOct.

A figura 12 é um gráfico que mostra relações entre a remanência B_r e a coercividade Hoj de um ímã sinterizado de acordo com a presente in25 venção, em uma situação onde x=0,485, x'=0,05, y=0,35 e n=5,3 em sua fórmula constitutiva Cai-_x-_X'La_xSrx'Fe₂n-yCoyOa.

A figura 13 é um gráfico que mostra relações entre a remanência B_r e a coercividade de um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção, em uma situação onde x=0,575, x'=0,05, y=0,4 e n=5,3 em sua fór30 mula constitutiva Cai._x.xLa_xSrx'Fe₂n-yCoyOa.

MELHOR MODO PARA EXECUTAR A INVENÇÃO

Os presentes inventores atentavam-se para o fato de que uma ferrita de CaLaCo tem um campo magnético anisotrópico mais H_A mais alto do que o de uma ferrita de SrLaCo e realizaram pesquisas amplas para descobrir como aperfeiçoar as propriedades da ferrita de CaLaCo. Como resultado, os presentes inventores descobriram que a relação atômica de Ca, La e Sr, a relação atômica de Fe e Co e a relação molar n de (Ca+La+Sr) : (Fe+Co) tinha os melhores raios na ferrita de CaLaCo.

Especificamente, os presentes inventores descobriram que um material magnético de óxido com um B_r alto e um Hcj alto podia ser obtido ajustando a relação de x (La) para y (Co) de tal modo que pelo menos x/y>1 seja satisfeito, de preferência, x/y>1,3 seja satisfeito, e, de modo particularmente preferido, x/y>1,38 seja satisfeito, definindo Ca/Sr>1, e ajustando n no raio de 5,2 a 5,8, de preferência, no raio de 5,2 a 5,5, e, de modo particularmente preferido, no raio de 5,3 a 5,5. E os presentes inventores encontraram a idéia básica da nossa invenção.

O Documento de Patente N^s 1 não propõe que 50% ou mais de Sr sejam substituídos com Ca (isto é, Ca/Sr>1) em sua ferrita de SrLaCo. Igualmente, na ferrita de SrLaCo do Documento de Patente N^a 2, na qual uma parte de Sr é substituída com Ca, a percentagem de Ca a ser substituída (isto é, Ca/(Sr+Ca) é menor que 50% e deixa de descrever que 50% ou mais do Sr são substituídos com Ca (isto é, de modo que Ca/Sr>1 seja satisfeito).

Também o Documento de Patente N^e 3 descreve uma ferrita de CaLaCo, mas raios preferidos de x e y são de 0,4 a 0,.6 de acordo com sua descrição de modalidades preferidas. Também, de acordo com o Documento de Patente N² 3, a relação de x/y, basicamente, é suposta ser x=y (isto é, x/y=1) e apenas exemplos, nos quais x/y=1,05 e 1,16 são mostrados em sua descrição de modalidades preferidas.

O Documento de Patente N^e 3 apresenta um exemplo, no qual uma parte de Ca na ferrita de CaLaCo está substituída com Sr (i.e, Exemplo n^e 11, mostrado nas figuras 15 e 16.). Porém, x (La) e y (Co) são ambos 0,6 e quanto maior a percentagem de Ca substituída com Sr., tanto mais baixa é a coercividade Hcj. Isso deve-se, provavelmente, ao fato de que as relações

atômicas e a fração de mol de cada composição não estão otimizadas, diferentemente da presente invenção.

Além disso, para obter altas propriedades magnética, a ferrita de CaLaCo do Documento de Patente N^a 3 precisa ser secada em 100% de oxigênio, desse modo, aumentando, inevitavelmente, os custos.

Um material magnético de óxido de acordo com a presente invenção inclui elementos metálicos, representados pela fórmula Cai._x.x‘La_xSr_x-Fe₂n-yCo_y e oxigênio. Essa fórmula pode ser reescrita na fórmula geral Cai-_x-_X'Lax$r_X'Fe₂n-yCOyOa, incluindo oxigênio.

Nessa fórmula, se x=y e se a relação molar n-6, então a=19. Mas, como 5,2<n<5,8, de acordo com a presente invenção, α não é exatamente igual a 19. Também, o número de moles de oxigênio muda com as valências de Fe e Co e de acordo com o tipo da atmosfera de calcinação ou cozimento. Por exemplo, se a atmosfera de cozimento for uma atmosfera redutora, é possível que oxigênio tenha algumas lacunas. Além disso, Fe incluído em ferrita, normalmente é trivalente, mas pode mudar para bivalente, por exemplo, e a valência de Co também pode mudar. Como resultados dessas mudanças, a relação de oxigênio para os elementos metálicos pode variar e a=19 não sempre pode ser satisfeito. Iso deve-se ao fato de que no material magnético de óxido da presente invenção o número de moles de oxigênio é representado por α e o material magnético é representado pela formula Cavx-x'La_xSr_X'Fe₂n-yCoyO(x.

O material magnético de óxido da presente invenção é representado pela fórmula Cai.x-_X'La_xSr_X'Fe_2n-yCOyOoe, onde as relações atômicas x, x¹e y e a relação molar n satisfazem 0,4<x<0,6, 0,01<x'<0,3, 0,2<y<0,45 e 5,2<n<5,8, em cada caso. Deve ser observado que essa fórmula aplica-se ao material magnético de óxido e corpo calcinado da presente invenção. Isso deve-se ao fato de que se um aditivo necessário for fornecido durante o processo de pulverização fina, o valor de n pode mudar, tal como é descrito posteriormente. É por isso que essa fórmula é usada no presente para representar a composição de um corpo calcinado.

A presente invenção refere-se a um aperfeiçoamento de uma ferrita de CaLaCo, que inclui Ca como um elemento essencial, uma parte da qual pode ser substituída com Sr. Com uma parte de Ca substituída com Sr, uma parte de Ca ou uma parte de Sr pode ser substituída, ainda, com Ba e/ou Pb, até um ponto tal que as propriedades magnéticas não se deterio5 rem.

La é outro elemento essencial, mas uma parte de Ca ou uma parte de La pode ser substituída com pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em elementos de terras raras, Y e Bi, até um ponto tal que as propriedades magnéticas não se deteriorem. Esses substituintes também podem ser tolerados como purezas inevitavelmente contidas.

Co é outro elemento essencial, mas uma parte de Fe ou uma parte de Co pode ser substituída com pelo menos um elemento selecionado do grupo que consiste em Zn, Ni e Mn, até um ponto tal que as propriedades magnéticas não se deteriorem. Esses substituintes também podem ser tole15 rados como purezas inevitavelmente contidas.

Doravante, é descrito porque x, x', y e n estão, de preferência, dentro desses raios na composição de corpo calcinado.

x representa o teor de La e 0,4<x<0,6 é, de preferência, satisfeito. Esse raio é preferido, porque, se x fosse menor do que 0,4 ou maior do que 0,6, B_r e HcJ diminuiríam. Um raio particularmente preferido é 0,45<x<0,58.

x¹ representa o teor de Sr e 0,01<x'<0,3 é, de preferência, satisfeito. Esse raio é preferido, porque, se x fosse menor do que 0,01, B_r e HcJ diminuiríam, o tamanho e a relação de aspecto de cristais no corpo calcinado poderiam não ser reduzidos, tal como é descrito posteriormente, e, eventualmente, Hcj cairia, o que deve ser evitado. Por outro lado, se x¹ fosse maior do que 0,3, Ca/Sr>1 não poderia mais ser satisfeito e B_r e Hcj diminuiríam, o que também não é vantajoso. Um raio particularmente preferido é 0,01<x'<0,2.

y representa o teor de Co e 0,2<y<0,45 é, de preferência, satisfeito. Tal como descrito acima, acreditava-se que y estava, de preferência, dentro do raio de 0,4 a 0,6 em uma ferrita de CaLaCo. Mas, tal como descri-

to no Documento de Patnete N^s 3, se uma parte de Ca for substituída com Sr e se y estiver dentro do raio de 0,4 a 0,6, Hcj diminui. Isso deve-se, provavelmente, ao fato de que, com referência a esse assunto, as fases que incluem grande quantidade de Co são produzidas no raio de estrutura cristal.

De acordo com a presente invenção, y, de preferência, satisfaz 0,2<y<0,45, de modo particularmente preferido, 0,2<y<0,4, e a relação x/y precisa satisfazer pelo menos x/y>1, e, de preferência, satisfaz x/y>1,3, de modo particularmente preferido, x/y>1,38. Isso quer dizer que a presente invenção está caracterizada pelo fato de fazer com que o corpo calcinado inclua mais x do que y, Hcj não diminui e B_r alto e Hcj alto são obtidos, mesmo se y for aumentado. Porém, se y for menor do que 0,2 ou mais do que 0,45, B_r e Hcj diminuiríam, o que deve ser evitado. Também, se x/y exceder 2,25, as propriedades magnéticas se deteriorariam, o que também não é vantajoso.

A relação molar n, definindo a relação de Ca, La e Sr para Fe e

Co, satisfaz, de preferência, 5,2<n<5,8, na qual podem ser obtidos bons B_r e H_cj. Um raio particularmente preferido é 5,2<n<5,5. Particularmente, se n satisfizer 5,3<n<5,5 e se x e y estiverem dentro de seus raios preferidos, especificados acima, são obtidas boas propriedades, incluindo um B_r de 0,45 T ou mais e um Hcj de 360 kA/m (=4,5 kOe ou mais). E se estiverem dentro de seus raios especialmente preferidos, são obtidas propriedades excepcionais, incluindo um B_r de 0,45 T ou mais e um de 400 kA/m (=5 kOe ou mais).

De acordo com a presente invenção, à medida que x' aumenta, n tende a aumentar seu valor preferido. Por exemplo, se x¹ for 0,01, n é, de preferência, cerca de 5,3. Mas, se x' estiver no raio de 0,1 a 0,2, n está, de preferência, no raio de 5,4 a 5,5. Por controle de n de acordo com a fração molar de x¹ desse modo, são obtidas propriedades magnéticas melhores.

Doravante, é descrito um método para fazer um material magnético de óxido de acordo com a presente invenção.

Primeiramente, são obtidos materiais de pós de CaCO₃, La₂O₃,

SrCO₃, Fe₂O₃, Co₃O₄ e assim por diante. Os pós obtidos são combinados uns aos outros, de modo que x, x', y estejam dentro de seus raios preferidos de acordo com a fórmula constitutiva descrita acima. Os pós de material po12 dem incluir não apenas óxidos e carbonatos, mas também hidróxidos, nitratos e cloretos e podem estar, também, na forma de solução. Também, ao produzir um ímã sinterizado como uma forma de um material magnético de óxido, os pós de materiais diferentes de Ca₂O3, La2O₃, SrCO₃ e Fe2O₃ po5 dem ser adicionados, tanto quando os pós são misturados como depois que o processo de calcinação (a ser descrito posteriormente) estiver terminado. Por exemplo, depois de Ca₂O₃, Fe₂O₃ e La2O₃ tiverem sido combinados, misturados e calcinados, co₃0₄ e assim por diante podem ser adicionados aos mesmos e a mistura pode ser pulverizada, compactada e, depois, sinte10 rizada. Opcionalmente, para estimular a reatividade durante o processo de calcinação, aproximadamente 1% em massa de um compostos que inclui V₂O₃ e H₃BO₃ pode ser adicionado.

Entre outras coisas, a adição de H₃BO₃ é particularmente eficiente para aumentar B_r e Hcj. H₃BO₃ é adicionado, de preferência, em até

0,2% em massa, de modo especialmente preferido, e na proximidade de

0,1% em massa. Se for adicionado menos que 0,1% em massa de H₃BO₃, B_raumentaria significativamente. Por outro lado, se mais do que 0,1% em massa de H₃BO₃ for adicionado, então Jcj aumentaria perceptivelmente. Mas, se mais do que 0,2% em massa de H₃BO₃ forem adicionados, então B_r diminuiría, o que não é vantajoso. É por essa razão que, quando usado em aplicações nas quais B_r desempenha um papel essencial, são adicionados, de preferência, 0,05% em massa a 0,15% em massa de H₃BO₃. No entanto, quando usado em aplicações nas quais desempenha um papel essencial, são adicionados, de preferência, 0,10% em massa a 0,20% em massa de

H₃BO₃. H₃BO₃ também tem o efeito de controlar grãos de cristais durante o processo de sinterização. Por essa razão, também é eficiente adicionar H₃BO₃ dpois do processo de calcinação (isto é, antes do processo de pulverização fina ou antes do processo de sinterização). Desse modo, H₃BO₃ pode ser adicionado tanto antes como depois do processo de calcinação.

Os pós de materiais podem ser combinados uns aos outros, quer por um processo a úmido, quer por um processo a seco. Quanto agitados com um meio tal como esferas de aço, os pós de material podem ser

misturados mais uniforme mente. Em um processo a úmido, água é usada como solvente. Opcionalmente, um agente de dispersão conhecido, tal como policarboxilato de amônio ou gluconato de cálcio pode ser usado, a fim de dispersar os pós de material. A pasta de material misturada é desidratada para ser um pó de material misto.

A seguir, a mistura de pó de material é aquecida usando, por exemplo, um forno rotativo, um forno elétrico ou um forno a gás, desse modo, produzindo um composto de ferrita com uma estrutura magnetoplúmbea, através de uma reação de sólida fase. Esse processo é designado no pre10 sente como calcinação¹¹ e um composto obtido por esse processo é designado no presente como um “corpo calcinado.

O processo de calcinação precisa ser realizado em uma atmosfera com uma concentração de oxigênio de pelo menos 5% e, normalmente, pode ser realizado no ar.

'15 No processo de calcinação, à medida que a temperatura aumenta, é formada, gradualmente, uma fase de ferrita através da reação de sólida fase. A formação da fase de ferrita é completada a cerca de 1.100°C. Se o processo de calcinação fosse terminado a uma temperatura de cerca de 1.100°C ou menos, então ot-Fe₂0₃ permanecería para deteriorar as proprie20 dades magnéticas resultantes. O efeito da presente invenção manifesta-se se a temperatura de calcinação exceder 1.100°C e obtido mais significativamente, se a temperatura de calcinação estiver dentro do raio de 1.100°C a 1.300°C. Mas, se a temperatura de calcinação exceder 1.400°C, então podem ser criados diversos inconvenientes. Por exemplo, grãos de cristais po25 deriam crescer de tal modo que levaria muito tempo para pulverizar o pó no passo do processo de pulverização subseqüente. Em vista dessas considerações, a temperatura de calcinação é, de preferência, mais alta do que 1.100°C, mas igual a ou menor que 1.400°C, de modo particularmente preferido, no raio de 1.150°C a 1.300°C. Também, o tempo do processo de calci30 nação não está particularmente limitado, mas é, de preferência, de 0,5 a 5 horas.

O corpo calcinado obtido por esse processo de calcinação tem uma fase principal de uma ferrita com uma estrutura hexagonal, representada pela fórmula química

Cai-x.x'LaxSr_X'Fe₂n-yCoyOa, onde

0,4<x<0,6,

0,01<x'<0,3,

0,2<y<0,45 e

5,2<n<5,8, em cada caso, e torna-se o material magnético de óxido da presente invenção.

A presente invenção está caracterizada pelo fato de que o corpo calcinado obtido, tal como descrito acima, consiste, principalmente, em cristais com relações de aspecto (isto é, as relações do comprimento I para a espessura d) de três ou menos, de modo particularmente preferido, dois ou menos, e com tamanhos de grãos pequenos, tal como é descrito posteriormente para exemplos específicos da presente invenção. Se x, x', y e n forem controlados para estar dentro dos melhores raios, então os cristais no corpo calcinado têm um tamanho diminuído e uma relação de aspecto diminuída. Como resultado, o material magnético de óxido da presente invenção obtém um B_r alto e um Hcj alto.

Pulverizando e/ou triturando esse corpo calcinado, um pó magnético pode ser obtido e pode ser usado para fazer um ímã combinado ou um meio de gravação magnético. Opcionalmente, o corpo calcinado pode ser feito por uma técnica de produção conhecida, tal como um processo de pirólise de pulverização ou um processo de co-precipitação.

Quando usado para fazer um ímã combinado, o pó magnético é misturado com uma borracha com alguma flexibilidade ou um plástico duro e de peso leve. Depois, a mistura é submetida a um processo de compactação, que pode ser realizado por um método tal como moldagem por injeção, moldagem por extrusão ou moldagem por laminação. Também, quando aplicado a um ímã combinado, o pó magnético é, de preferência, tratado termicamente a uma temperatura de 700°C a 1.100°C por cerca de 0,1 a cerca de 3 horas, a fim de relaxar a tensão de cristais do pó magnético. Um raio de temperatura particularmente preferido é de 900°C a 1.000°C.

No entanto, quando usado para fazer um meio de gravação magnético, o pó magnético pode ser submetido ao processo de tratamento térmico descrito acima, triturado com qualquer um de diversos aglutinantes conhecidos e, depois, a mistura é aplicada sobre um substrato. Desse modo, pode ser obtido um meio de gravação magnético revestido. Alternativamente, uma camada magnética de filme fino, para uso em um meio de gravação magnético, pode ser formada por um processo de depósito, por exemplo, com o material magnético de óxido da presente invenção e um ímã sinterizado, que inclui o material usado como alvo.

A seguir, é descrito um método para produzir um ímã sinterizado usando esse material magnético de óxido.

O corpo calcinado é submetido a um processo de pulverização fina usando um moinho de vibração, um moinho de esferas e/ou um dispositivo de fricção, de modo a ser pulverizado em partículas de pó finas, com um tamanho de partícula médio de cerca de 0,4 pm a cerca de 0,8 μιτι, tal como medido pelo método de permeabilidade de ar. O processo de pulverização fina tanto pode ser pulverização a seco como pulverização a úmido, mas é realizado, de preferência, como uma combinação desses dois tipos de processo de pulverização.

O processo de pulverização a úmido pode ser realizado usando um solvente aquoso, tal como água ou qualquer um de diversos solventes não aquosos, incluindo solventes orgânicos, tais como acetona, etanol e xileno. Como resultado do processo de pulverização a úmido, é produzida uma pasta, como uma mistura do solvente e do corpo calcinado. Qualquer um de diversos agentes de dispersão ou tensoativos conhecidos é adicionado, de preferência, à pasta, a uma relação de matéria sólida de 0,2% em massa a 2,0% em massa. Depois de terminado o processo de pulverização a úmido, a pasta é, de preferência, desidratada e secada.

Nesse processo de pulverização fina, não apenas um de CaCO3,

SrCO₃ e SiO₂, mas também outros aditivos, tais como Cr₂O₃ ou AI₂O₃ podem ser adicionados ao corpo calcinado, para aperfeiçoar as propriedades magnéticas do mesmo. Se qualquer um desses aditivos for adicionado, no má16 ximo 1,8% em massa de CaCO₃, no máximo, 0,5% em massa de SrCO₃, no máximo 1,0% em massa de siO₂, no máximo, 5,0% em massa de Cr₂O₃ e, no máximo, 5,0% em massa de AI₂O₃ são, de preferência, adicionados.

Entre outras coisas, é particularmente eficiente adicionar CaCO₃, 5 SrCO₃ e SiO₂. E, se forem adicionados CaCO₃, SrCO₃ e SiO₂ e H₃BO₃, em combinação, são obtidos um alto B_r e um alto Hcj. SiO₂ também tem o efeito de controlar grãos de cristal durante o processo de calcinação. Por essa razão, também é eficiente adicionar SiO₂, antes do processo de calcinação. Desse modo, SiO₂ pode ser adicionado tanto antes do processo de calcina10 ção como antes do processo de pulverização fina.

Se CaCO₃ e SrCO₃ forem selecionados como aditivos, o vaior de n na composição de corpo calcinado varia. Especificamente, se 1,8% em massa de CaCO₃ e 0,5% em massa de SrCO₃ forem ambos adicionados a um corpo calcinado, com uma composição de corpo calcinado que satisfaz ' 15 5,2<n<5,8 e, depois a mistura é sinterizada, a composição de corpo calcinado satisfaz 4,3<n<4,8. A não ser que sejam adicionados CaCO₃ e SrCO₃, a composição de corpo sinterizado, bem como a composição de corpo calcinado, satisfazem 5,2<n<5,8. É por isso que o raio de n da composição de corpo sinterizado é de 4,3<n<5,8, que é definido pelo limite inferior do corpo calcinado, com os aditivos, e o limite superior do corpo calcinado, sem os aditivos. Desse modo, essa composição é designada no presente como uma composição de corpo sinterizado, a ser comparada com a composição de corpo calcinado. Mas, na descrição abaixo, a composição é sempre uma composição de corpo calcinado, a não ser quando indicado de outro modo.

Se CaCO₃ e SrCO₃ forem selecionados como aditivos, adicionados ao corpo calcinado e, depois a mistura ser sinterizada, as frações molares x, x' e y na composição de corpo sinterizado variaram das frações molares x, x¹ e y do corpo calcinado. Especificamente, supondo que x, x' e y satisfaçam 0,4<x<0,6, 0,01<x‘<0,3 e 0,2<y<0,45 na fórmula Cai-_x-_X'La_xSr_x

Fe_2n-yCoyOa. Nesse caso, se 1,8% em massa de CaCO₃ e 0,5% em massa de SrCO₃ forem adicionados, 0,32<x<0,6, 0,008<x'<0,33 e 0,16<y<0,45 podem ser satisfeitos, quando a variação é a maior. Isso é porque a adição de

CaCO₃ e SrCO₃ aumentou o teor de Ca e o teor de Sr no corpo sinterizado, em comparação com quando os material de pós foram misturados uns aos outros. Isso quer dizer, como Ca+La+Sr=1, a adição de CaCO₃ aumenta Ca e diminui La e Sr, desse modo, diminuindo as frações molares x e x'. Por outro lado, a adição de SrCO₃ aumenta Sr, para aumentar x' e diminuir Ca e La, para diminuir a fração molar x. Como resultado, n, representando a relação molar de localizações de Fe para localizações de Ca, diminui, tal como descrito acima, e fica dentro do raio de 4,3<n<5,8. Como n varia desse modo, y diminui, também.

Conseqüentemente, um ímã sinterizado de acordo com a presente invenção inclui uma ferrita com uma estrutura hexagonal como sua fase principal, sendo que elementos metálicos incluídos no ímã sitnerizado são representados pela fórmula:

Cai-x-x'LaxSrx'Fe₂n-yCoy, onde as relações atômicas x, x¹ e y e uma relação molar n satisfazem

0,32<x<0,6,

0,008<x'<0,33,

0,16<y<0,45 e

4,3<n<5,8, em cada caso.

Depois, a pasta é comprimida e compactada com ou sem um campo magnético aplicado à mesma, enquanto o solvente é removido da pasta. Por compressão e compactação da pasta sob um campo magnético, as orientações cristalográficas das partículas de pó podem ser alinhadas uma com a outra. Como resultado do processo de compactação sob o campo magnético, as propriedades magnéticas podem ser aperfeiçoadas significativamente. Opcionaimente, para alinhar adicionalmente as orientações, pode ser adicionado 0,01% em massa a 1,0% em massa de agente de dispersão ou lubrificante.

Os compactos formados pelo processo de compactação são submetidos a um processo de desengorduramento, caso necessário, e, depois, a um processo de sinterização, que pode ser realizado usando um for18 no elétrico ou um forno a gás, por exemplo.

O processo de sinterização pode realizado ao ar. Tal como é descrito abaixo para exemplos específicos da presente invenção, o material magnético de óxido da presente invenção pode obter um alto B_r e um alto

H_cj como resultado de um processo de cozimento ao ar e tem propriedades magnética melhores do que a ferrita de CaLaCo que é secada ao ar, tal como descrito no Documento de Patente N^e 3. Também, ajustando x, x¹, y e n dentro de seus raios preferidos, são obtidas propriedades magnéticas, que são pelo menos comparáveis a, e até mesmo melhores do que, as da ferrita de CaLaCo do Documento de Patente N^e 3, que é secada em 100% de oxigênio.

O processo de sinterização é realizado, de preferência, a uma temperatura de 1.150°C a 1.250°C por 0,5 a 2 horas. Um ímã sinterizado, obtido pelo processo de sinterização, tem um tamanho de grão de cristal médio de aproximadamente 0,5 μιτι a aproximadamente 4 pm.

Depois de ter sido sinterizado, o compacto sinterizado é submetido a diversas etapas de processamento de produção, incluindo acabamento, limpeza e testes, para completar um ímã sinterizado de ferrita como um produto final.

EXEMPLOS

EXEMPLO 1

Primeiramente, um pó de CaCO₃, um pó de La₂O₃, um pó de SrCO₃, um pó de Fe₂O₃ e um pó de Co₃0₄ foram obtidos e misturados uns aos outros, de modo que a fórmula Cav_x-_X'La_xSr_x-Fe₂n-yCo_yOa satisfaça x=0,45, x'=0,1, y=0,3 e n=5,2 a 5,7. Depois de H₃BO₃ ser adicionalmente adicionado aos mesmos, os pós de material resultantes foram misturados uns aos outros em um moinho de esferas úmido por quatro horas, secados e depois peneirados. Depois, o pó foi calcinado ao ar a 1.200°C por três horas, desse modo, obtendo um corpo calcinado na forma de pó.

A seguir, 0,6% em massa de pó de CaCO₃ e 0,45% em massa de pó de SiO₂ foram adicionados ainda ao corpo calcinado quando cobertas em CaO. Depois, usando água como solvente, a mistura foi pulverizada fi19 namente em um moinho de esferas úmido para um tamanho de partícula médio de 0,55 gm, tal como medido pelo método de permeabilidade de ar. Depois, enquanto o solvente era removido da pasta finamente pulverizada, resultante, a pasta foi comprimida e compactada sob um campo magnético com uma força de 0,8 T. A seguir o compacto resultante foi sinterizado ao ar, a 1.180°C a 1.220°C por uma hora, para fazer um ímã sinterizado. As remanências B_r e as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 1.

EXEMPLO 2

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x-_X'La_xSr_x>Fe2n-yCoyOa satisfaz x=0,40, x'=0,3, y=0,3 e n-5,5 a 5,8. As remanências B_r e as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 2.

Tal como fica evidente da figura 1, boas remanências B_r foram obtidas quando n estava no raio de 5,2 a 5,4, e boas coercividades Hcj foram obtidas, quando n estava no raio de 5,5 a 5,7. Entre outras coisas, quando n estava dentro do raio de 5,4 a 5,5, pôde ser obtido um ímã magnético, cujo B_r e Hcj eram ambos altos. Nesse caso, quanto maior n, tanto mais baixo B_r.

E, quando n=5,7, B_r caiu significativamente.

Também, como pode ser visto, facilmente, da figura 2, se x' (Sr)=0,3, foram obtidas boas propriedades em um raio de n amplo, de 5,5 a 5,8. Além disso, se x'=0,4, B_r não diminuiu significativamente, mesmo quando n=5,7, e boas propriedades magnéticas ainda foram obtidas, mesmo quando n=5,8. Isso é porque, à medida que x¹ aumenta, o valor de n preferido tende a aumentar, tal como descrito acima. Como o valor de n preferido varia com x' desse modo, n foi definido de modo a satisfazer 5,2<n<5,8, no qual puderam ser obtidas boas propriedades se 0,01 <x‘<0,3.

EXEMPLO 3

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x-x⁽La_xSr_xFe2n-yCo_yOot satisfaz x=0,40 a 0,55, x'=0,1, y=0,3 e n=5,4. As remanências B_r e as coerci20 vidades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 3.

Tal como pode ser visto, facilmente, da figura 3, boas propriedades magnéticas foram obtidas quando y (Co)=0,3, x (La) estava no raio de 0,4 a 0,55 e x/y>1,3. Entre outras coisas, foram obtidas excelentes propriedades magnéticas, incluindo um B_r de 0,45 T ou mais e um Hcj, particularmente, quando x=0,45 e quando x=0,5. Tal como no décimo primeiro como no décimo segundo exemplo, descritos posteriormente, quando maior o valor de y, tanto maior o valor de x preferido.

EXEMPLO 4

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x-_X'La_xSr_X‘Fe_2n-yCoyOa satisfaz x=0,495, x'=0,01, y=0,3 e n-5,2 a 5,5. As remanências B_r e as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 4.

EXEMPLO 5

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x-_xLa_xSr_X’Fe_2n-yCOyOa satisfaz x=0,4, x'=0,2, y=0,3 e n=5,2 a 5,7. As remanências B_r e as coercividades H_cj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 5.

EXEMPLO COMPARATIVO 1

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai-_x-_X'La_xSr_X'Fe₂n-yCoyOa satisfaz x=0,4, x'=0,4, y=0,3 e n=5,6 a 5,9. As remanências B_r e as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 6.

Nos Exemplos 4 e 5 e Exemplo Comparativo 6, x* (Sr) foi variado. Especificamente, x'=0,01 no Exemplo 4, x'=0,2, no Exemplo 5, e x'=0,4, no Exemplo Comparativo 1. Deve ser observado que s'-0,1 está associado ao Exemplo 1 (veja figura 1) e x'=0,3 está associado ao Exemplo 2 (veja figura 2.). tal como pode ser visto, facilmente das figuras 4 a 6, e figuras 1 e 2, embora houvesse algumas diferenças de acordo com a temperatura de sinterização e o valor de n, boas propriedades magnéticas foram obtidas, no geral, quando x‘ estava no raio de 0,01 a 0,03. Quando x'=0,4, que está fora do raio preferido da presente invenção, B_r diminuiu ligeiramente. Também pode ser visto que, à medida que x' aumenta, o valor de n preferido tende a aumentar.

EXEMPLO 6

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x-x'LaxSr_X'Fe₂n-yCoyOa satisfaz x=0,45, x'=0,1, y=0 a 0,6, e n=5,4 e que a temperatura de sinterização foi de 1.190°C. As remanências B_r e as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura?.

Tal como pode ser visto, facilmente, da figura 7, foram obtidas boas propriedades magnéticas, incluindo um B_r de 0,43 T ou mais e um Hcj de 320 kA/m (=4 kOe) ou mais, quando y (Co) estava no raio de 0,2 a 0,45, e foram obtidas boas propriedades magnéticas, incluindo um B_r de 0,43 T ou mais e um Hcj de 360 kA/m (=4,5 kOe) ou mais, quando y (Co) estava no raio de 0,2 a 0,4. Particularmente, quando y (Co) estava no raio de 0,25 a

0,35, foram obtidas excelentes propriedades magnéticas, incluindo um B_r de

0,45 T ou mais e um de 360 kA/m (=4,5 kOe) ou mais. É por isso que y foi definido para estar dentro do raio de 0,2 a 0,45.

EXEMPLO 7

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai-x-x'La_xSrx'Fe₂n-yCoyOa satisfaz x=0,495, x‘=0,01, y=0,3 e n=5,4 e que a temperatura de calcinação estava no raio de 1.150°C a 1.300°C. As remanências B_re as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 8.

EXEMPLO 8

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no primeiro exemplo específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai-x-x'La_xSrx'Fe_2n-yCoyOa satisfaz x=0,45, x'=0,1, y=0,3 e n=5,4 e que a temperatura de calcinação estava no raio de 1.150°C a 1.250°C. As remanências B_re as coercividades

H_cj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 9.

Tal como pode ser visto, facilmente, das figuras 8 e 9, boas propriedades magnéticas foram obtidas a qualquer tempertura de calcinação, embora houvesse algumas variações de acordo com a temperatura de sinterização.

EXEMPLO 9

O corpo calcinado, com n=5,4, obtido tal como o primeiro exemplo específico, foi observado com um SEM. O resultado é mostrado na figura

10.

EXEMPLO COMPARATIVO 2

Um corpo calcinado foi produzido tal como no primeiro exemplo ’ 15 específico descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x-x’LaxSrx'Fe₂n-yCo_yOa satisfaz x=0,5, x'=0, y=0,3 e n=5,4 e foi observado com um SEM. O resultado é mostrado na figura 11.

Tal como é claro das figuras 10 e 11, o corpo calcinado da presente invenção consiste, principalmente, em cristais quase esféricos, com diâmetros de 1 μηη a 8 gm e relações de aspecto (isto é, as relações do comprimento I para a espessura d), que estão próximos a um. Por outro lado, o corpo calcinado do exemplo comparativo, ao qual foi adicionado Sr (isto é, x'=0), consiste, principalmente, em cristais semelhantes a placas, com espessura de 2 gm a 5 gm, comprimentos de 10 gm a 20 gm, e relação de aspecto que é maior que três. O material magnético de óxido da presente invenção teria obtido um B_r alto e um Hcj alto, porque os cristais no corpo calcinado devem ter seu tamanho e relação de aspecto reduzidos por substituição de uma parte de Ca com Sr.

EXEMPLO 10

O corpo calcinado com n=5,4, que foi obtido tal como o primeiro exemplo específico da presente invenção, foi pulverizado finamente para um tamanho de partícula médio de cerca de 1,0 gm, tal como medido pelo mé23 todo de permeabilidade de ar. Depois, o corpo calcinado foi secado, triturado e, depois, tratado termicamente, a 1.000°C, desse modo fazendo um pó de ímã de ferrita. A magnetização de saturação (as) e o campo magnético anisotrópico (HA) do pó de ímã de ferrita, obtido desse modo, foram medidos.

Como resultado, a magnetização de saturação (as) foi de 75,9 emu/g e o campo magnético anisotrópico (HA) foi de 2,18 MA/m (=27,4 kOe).

ímãs combinados, formados para motores, foram feitos do pó de ímã de ferrita, colocados em um motor no lugar de ímãs combinados convencionais de uma ferrita de SrLaCo, e operados sob condições nominais.

Como resultado, foram obtidas boas propriedades. Também o torque desse motor foi medido para ser mais alto do que um motor com ímãs combinados convencionais de uma ferrita de SrLaCo.

Quando o pó de ímã de ferrita foi usado em um meio de gravação magnético, foram obtidos um alto rendimento e um alto SNR.

EXEMPLO 11

Primeiramente, um pó de CaCO₃, um pó de La₂O3, um pó de SrCO₃, um pó de Fe₂O₃ e um pó de Co₃O₄ foram obtidos e misturados uns aos outros, de modo que a fórmula Cai-x-x'La_xSrx'Fe₂n-yCoyOa satisfaça x=0,485, x'=0,05, y=0,35, x/y=1,38 e n=5,3. Depois, 0,1% em massa de H₃BO₃foi adi20 cionado aos mesmos, os pós de material resultantes foram misturados uns aos outros em um moinho de esferas úmido por quatro horas, secados e depois peneirados. Depois, o pó foi calcinado ao ar a 1.200°C por três horas, desse modo, obtendo um corpo calcinado na forma de pó.

A seguir, 0,3% em massa de pó de CaCO₃ e 0,352% em massa de pó de SiO₂ foram adicionados ainda ao corpo calcinado quando coberto em CaO. Depois, usando água como solvente, a mistura foi pulverizada finamente em um moinho de esferas úmido para um tamanho de partícula médio de 0,55 μητι, tal como medido pelo método de permeabilidade de ar. Depois, enquanto o solvente era removido da pasta finamente pulverizada, resultante, a pasta foi comprimida e compactada sob um campo magnético com uma força de 0,8 T. A seguir o compacto resultante foi sinterizado ao ar, a 1.190°C a 1.200°C por uma hora, para fazer um ímã sinterizado. As rema24 nências B_r e as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura 12.

EXEMPLO 12

Um ímã sinterizado foi produzido tal como no décimo primeiro 5 exemplo específico, descrito acima, exceto que a fórmula Cai._x._X'La_xSrx-Fe₂n. yCOyOa satisfaz x=0,575, y=0,4 e x/y=1,43 e que 0,2% em massa de H₃BO₃foram adicionados ao pó de material ainda a ser pulverizado com um moinho de esferas úmido. As remanências B_re as coercividades Hcj dos ímãs sinterizados, resultantes, foram medidas. Os resultados são mostrados na figura

13.

Tal como pode ser visto, facilmente, da figuras 12 e 13, em raios com altas frações molares de x e y (por exemplo, um raio no qual (La) = 0,485, y (Co)=0,35 ex/y=1,38 e um raio no qual x (La)=0,575, y 9Co)-0,4 e x/y=1,43), foram obtidas propriedades magnéticas excepcionais, incluindo *15 um B_r de 0,45 T ou mais e um Hcj de 400 kA/m (=5 kOe) ou mais. APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Um material magnético de óxido de acordo com a presente invenção tem uma remanência B_r e coercividade Hcj, ambos os quais são superiores aos de ferritas de SrLaCo e CaLaCo convencionais, e pode ser u20 sado eficiente mente em motores de alto rendimento.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Material magnético de óxido, caracterizado pelo fato de que inclui uma ferrita com uma estrutura hexagonal como sua fase principal, sendo que elementos metálicos incluídos no material magnético de óxido estão representados pela fórmula:

Ca_1-x-X'La_xSr_xFe_2n-yCo_y, sendo que as relações atômicas x, x' e y e uma relação molar n satisfazem

0,45<x<0,58,

0,01<x'<0,2,

0,2<y<0,45, x/y>1.3, e

5,2<n<5,8, em cada caso.
2. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação atômica y satisfaz 0,2<y<0,4.
3. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação atômica n satisfaz 5,2<n<5,5.
4. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a relação atômica n satisfaz 5,3<n<5,5.
5. Material magnético de óxido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material é um corpo calcinado.
6. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material inclui pelo menos 50% de cristais com uma relação de aspecto de três ou menos, sendo que a relação de aspecto é a relação do comprimento l para a espessura d dos cristais.
7. Material magnético de óxido de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o material é um ímã sinterizado.
8. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o material é feito adicionando pelo menos um de 1,8% em massa ou menos de CaCO₃m 0,5% em massa ou menos de

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SrCO₃ e 1,0% em massa ou menos de SiO₂ ao corpo calcinado e depois sinterizando o mesmo.
9. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a relação molar n satisfaz 4,3<n<5,8.
10. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o material tem uma coercividade H_cJ de 360 kA/m ou mais.
11. Material magnético de óxido de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o material tem uma remanência B_r de 0,45 T ou mais.
12. Meio de gravação magnético, caracterizado pelo fato de que compreende o material magnético de óxido, como definido na reivindicação 5.
13. Ímã combinado, caracterizado pelo fato de que compreende o material magnético de óxido, como definido na reivindicação 5.
14. Máquina rotativa, caracterizada pelo fato de que compreende o material magnético de óxido, como definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 10.
15. Ímã magnético sinterizado, caracterizado pelo fato de que inclui uma ferrita com uma estrutura hexagonal como sua fase principal, sendo que elementos metálicos incluídos no ímã sinterizado estão representados pela fórmula:

Cai_-x_-x'La_xSrx'Fe₂n_-yCoy, sendo que as relações atômicas x, x' e y e uma relação molar n satisfazem

0,32<x<0,6,

0,008<x'<0,33,

0,16<y<0,45 e

4,3 <n<5,8, em cada caso, e sendo que o ímã sinterizado é produzido a partir do material magnético de óxido, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a

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