JPH01122928A - バリウムフェライト磁性粉末の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバリウムフェライト磁性粉末の製造方法に関し
、更に詳しくは微細で分散性に優れたノ（リウムフェラ
イト磁性粉末を経済的、工業的に製造する方法を提供す
るものである。

バリウムフェライト磁性粉末の主な用途は、焼結磁石、
ゴム、プラスチ、り磁石、磁気記録用磁性材料、防錆剤
等であり、更に近年特に垂直磁気記録用磁性材料として
注目され、その開発が進められている。

〔従来の技術〕

従来、バリウムフェライト磁性粉末の製造方法として（
１）炭酸バリウムと酸化鉄を粉砕、混合後１０００℃以
上で焼成し、更に粉砕する乾式法（ｚ）Ｆｅ（ＩＩＩ）
イオンとＢ＆イオンの水溶液にアルカリを加えて共沈さ
せ、ν過、水洗後焼成する共沈法（３１１Ｆｅ（ＩＩＩ
）イオンとＢａイオンを含む強アルガリ性スラリーを１
５０〜３３０℃で水処理する水熱合成法（４）酸化第二
鉄と炭酸バリウムをホウ酸等のガラス形成物質と混合し
、１３５０℃前後で加熱溶解した後急冷し、次いで８０
０℃前後で再焼成し、得られた焼成品を酢酸等の希酸で
処理するガラス結晶化法等が知られている。

しかしながら、（１１，＋２１の方法で得られた磁性粉
末は焼結性が激しく、粒度分布が広（、粒径も１μｍ以
上であるため、分散性に劣り、磁気記録材料として用い
ることは困難である。

また、（３）の方法で得られた磁性粉末は分散性に優れ
ているものの、その磁気値は４０　ｅｍｕ／　９と低く
、更に（４）の方法はその工程が繁雑であるという問題
点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は従来技術のもつ上記問題点を解決すべくなされ
たものであり、均整な微細粒子で高分散性を有し、形状
は板状であり、かつ磁化値が大きいバリウムフェライト
磁性粉末を簡便に製造する方法を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明者等は、上記問題点を解決するために種々検討を
行った結果、原料選定及び焼成前の処理法を見い出すこ
とにより本発明を完成させるに至った０ 即ち、本発明は水酸化バリウム水溶液に酸化鉄及び／又
は水加酸化鉄を添加したスラリーを噴霧乾燥して粉末を
得、該粉末を６００〜１０００℃に焼成することを特徴
とするバリウムフェライト磁性粉末の製造方法である。

本発明の骨子となるところは、第一にバリウムフ鉄源は
酸化鉄及び／又は水加酸化鉄、即ち固体であること、こ
の両者が混合したスラリー状態であることである。第二
はこのスラリーを噴霧乾燥して粉末にすること、即ち急
速に粉末化することである。第三に該粉末を６００〜１
０００℃で焼成することである。

以下、本発明を更に詳細に説明する。

本発明は水酸化バリウム水溶液に酸化鉄及び／又は水加
酸化鉄を添加したスラリーを用いることを必須とする。

本発明における酸化鉄としては、酸化第一鉄。

酸化第二鉄等が、また水加酸化鉄としては、水酸化第一
鉄、水酸化第二鉄（九（ＯＨ）、又はハ＾・２Ｂ！０と
も示す）、α−ＦｅＯＯＨ（ゲータイト）、δ−Ｆｅ０
０Ｈ等が挙げられるが粒径のそろった微細な磁性粉末を
収率よく得るためには鉄源として水酸化第二鉄、α−Ｆ
ｅＯＯＨ，δ−Ｆｅ００Ｈを用いることが好ましく、更
に結晶形の点から鉄源としてδ−Ｆｅ００Ｈを用いるこ
とが望ましい。

また、分散性が良好で、微細な磁性粉末を得るためには
酸化鉄及び／又は水加酸化鉄の粒子は、１個１個がバラ
バラで微細であることが好ましく、粒子径は［１０１〜
Ｇ、３　ｐｍ　、更に１０３〜α１μｍであることが好
ましい。

なお、これらの酸化鉄及び／又は水加酸化鉄の製造は特
に限定されることはなく、公知の方法で得られたもの、
又は市販品を用いることができる。

一方、水酸化バリウムは水溶液であるが、その濃度は水
酸化バリウムの溶解度の範囲内に設定すれば良い。水酸
化バリウムが固体で存在する場合や、バリウム源として
炭酸バリウム、硫酸バリウムを用いた場合、得られる磁
性粉末の焼結が激しくなるおそれがある。

更にスラリー中にリチウム、ナトリウム、カリウム、バ
リウムの塩化物もしくは臭化物を添加することにより得
られる磁性粉末の分散性は更に向上するが、これら添加
剤はスラリー中に溶解していることが望ましい。

また、スラリー中への添加するリチウム、ナトリウム、
カリウムとして水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の
　　　　　　　　　　　アルカリを用いた場合、バリウ
ムフェライトが生成しないおそれがある。

しかし、水酸化バリウム水溶液の調製法として水酸イオ
ンがＥａイオンに対して当量以下であれば水酸化ナトリ
ウム水溶液に塩化バリウムを溶解させる方法を採用して
もよい。

又、得られる磁性鉄粉を磁気記録媒体として用いる場合
、磁化値を下げずに保磁力（）Ｉｃ）の調整が行われる
が、この調整は通常用いられている０ｏ（ＩＩ）とＴｉ
（ＩＶ）又はＺｎ（ＩＩ）と５ｎ（ＩＶ）等の置換元素
を磁性粉末中に導入すればよく、その導入はあらかじめ
原料となる酸化鉄及び／又は水加酸化鉄に導入してもス
ラリーを調製する時に導入してもよい。

水酸化バリウムと酸化鉄及び／又は水加酸化鉄のＩＦｅ
／Ｂａ　（原子比）は８〜１２が好ましい。８よりも小
さくなるとバリウムフェライトの生成量が減少し、又結
晶形も悪くなり、１２よりも大きくなると不純物として
のα−ＩＦ〜へか多くなる傾向がある。Ｃｏ（１１）、
　Ｔ１（ＩＶ）等の置換元素を使用する場合、これらは
？ｅとして？　ｅ　／Ｅ　ａを設定する。又、得られる
磁性粉末の分散性を向上させるためにスラリー中に添加
する塩化バリウム、臭化バリウム等はＩＦ　ｅ　／Ｂ　
ａの設定に関係しない。

スラリーの調製方法は、別に問わないがホモジナイザー
の如き分散混合型の攪拌機を使用することがよい。

次いで本発明は上記スラリーを噴霧乾燥して粉末化する
ことを必須とする。

噴霧乾燥には通常のスプレー乾燥機が使用できる。また
、乾燥温度は１００℃以上、好ましくは１５０℃以上が
よく、この噴霧乾燥によりスラリ　　　−からほぼ球状
の粉末を得ることができる。七〇粒径はスプレーノズル
によって異るが、例えばディスクタイプのノズルでは数
十ミクロン以上数百ミクロンになり、二流体ノズルを用
いれば数ミクロンから数十ミクロンの粒子が得られる。

更に、スラリー濃度、粘度によっても粒径は変動するが
、急速にスラリーの粉末化を行えば、粉末の粒径は問わ
ない。

更に本発明は、噴霧乾燥して得られた粉末を６００〜１
０００℃で焼成することを必須とする。

噴霧乾燥により得られた粉末を焼成して結晶化すること
により、バリウムフェライト磁性粉末が得られる。その
焼成温度は６００〜１０００°Ｃであるが、６００℃よ
りも低い場合、磁性粉末の生成率が低く、１０００℃よ
りも高い場合、粒子の焼結が激しくなり、磁性粉末の粒
径も大きくなる。

更に好ましい焼成温度は、７００〜８５０℃である。こ
の温度範囲でＣＬ０１〜ｃＬ３μｍ、高分散で板状、且
つ磁化値４　Ｑ　６ｍｕ７９以上の磁性粉末を得ること
ができる。

また、焼成時間はα５〜５時間で十分であり、昇温速度
は平均して毎分２〜２０℃が好ましい。

なお、焼成雰囲気中に水蒸気の導入を行うことにより焼
結が抑制され、更に高分散バリウムフェライトを得るこ
とができる。このときの水蒸気分率としては５％以上が
効果が大きく、特に２０％以上が望ましい。

焼成後の粉末は、噴霧乾燥した時の球状を保っているが
、この粉末は微細なバリウムフェライト単結晶から構成
されているので、単結晶間の結合力は極めて弱く、簡単
な粉砕で容易に単結晶の磁性粉末を得ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の方法で得られるバリウムフェライト磁性粉末は
高分散性を有し、均整な微細粒子となり、またその粒形
は六角又は六角に近い板状であり、磁化値も高く、４０
　ｅｍｕ／　９以上のものが容易に得られる。

更に、製法は極めて簡便で操作も容易であり、工業的、
経済的に優位となる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例及び比較例を示すが、本発明はこ
れらに限定されるものではない。

伺、磁化値、保磁力は粉末状態で１０　ＫＯｅの磁場に
おいて試料振動型磁力計（ＶＳＭ）で測定したものであ
る。

実施例１ ｔ　ｂ　ｎｏ１／　ｌのＦｅＳＯ４を含む５３〇−溶液
に１０　ｍｏｌ／　ｌのＮａＯＨ溶液５ｔを混合し、水
酸化第一鉄を析出させ、次に１　ｍｏｌ　／　１の０ｏ
０４溶液とＴｉＯ４溶液を各々７５ｍ／添加混合し、１
０％のＨ！Ｏｚ溶液４５０１Ｒ１を加え、急速酸化を行
い、δ−１ＦｅＯＯＨを合成した。

次に、このδ−１ＦｅＯＯＨのスラリーを濾過、水洗し
ＮａＯＨを除去したδ−ＩＦｅＯＯＨのケークを得、得
られたケークをＣＬ　２２　ｍｏ：Ｌ／　ＬのＢａ（ｏ
Ｈ入３８０−にホモミキサーを用いて分散混合して、（
ＩＦｅ＋Ｏｏ＋Ｔｉ）／Ｂａ（原子比）が１１．６のス
ラリーを調製した。

その後、このスラリーを１ｔ／Ｈｒの速度でディスク型
のノズルを用い、板本技研＆ｌｌ（Ｒ−２型）スグレー
乾燥機にて熱風温度１５０℃で噴霧乾燥し、１０〜１０
０μｍの球状の噴霧乾燥粉末を得た。

次に該粉末を大気中で７５０℃、１時間焼成し球状の粉
末を得た。

この球状の粉末を、メノウ乳鉢で解砕し、微粉末を得た
。この微粉末をＸａ回折により分析したところバリウム
フェライトであるごとが確認された。また、その磁化値
（σＳ）は５４　ｅｍｕ／　９で、保磁力（Ｈａ　）は
９５００ｎであった。

更に、電子顕微鏡観察の結果、微粉末の粒径は実施例２ 実施例１で得た、噴霧乾燥粉末を管状炉を用い水蒸気を
通じながら７５０°Ｃ，１時間焼成した。

焼成品をメノウ乳鉢で解砕し、微粉末を得た。

この微粉末をＸ線回折により分析したところバリウムフ
ェライトであることが確認された。またそのσＢは５５
　ｅｒｎｕ／９．　Ｈｃ＝１００００θ　であり、更に
電子顕微鏡観察の結果、粒径は均整で平均粒径α０７μ
ｍの六角板状で且つ粒子１個１個がバラバラであった。

比較例１ 実施例１の噴霧乾燥粉末を５５０℃及び１、１００℃で
１時間焼成した。

５５０℃焼成品は、ｘｉ回折図からα−ハ＾が認められ
、σＢ＝芝０θｍｕ／９であった。

又、１１００℃焼成品は、ｘＩｓ回折図からα−ハ＾は
認められなかったものの、電子顕微鏡観察の結果、粒子
の焼結性が激しく、分散性も悪かった。又、α３μｍ以
上の粒子が多数観察された。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水酸化バリウム水溶液に酸化鉄及び／又は水加酸
   化鉄を添加したスラリーを噴霧乾燥して粉末を得、該粉
   末を６００〜１０００℃で焼成することを特徴とするバ
   リウムフェライト磁性粉末の製造方法。
2. （２）酸化鉄がα−Ｆｅ＿２Ｏ＿３である特許請求の範
   囲第１項記載の方法。
3. （３）水加酸化鉄がα−ＦｅＯＯＨ、δ−ＦｅＯＯＨ及
   びＦｅ（ＯＨ）＿３から成る群より選ばれた１種以上の
   化合物である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の方
   法。
4. （４）スラリーのＦｅ／Ｂａ（原子比）が８〜１２であ
   る特許請求の範囲第１項から第３項いずれか記載の方法
   。