JPH0135772B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0135772B2 JPH0135772B2 JP58236753A JP23675383A JPH0135772B2 JP H0135772 B2 JPH0135772 B2 JP H0135772B2 JP 58236753 A JP58236753 A JP 58236753A JP 23675383 A JP23675383 A JP 23675383A JP H0135772 B2 JPH0135772 B2 JP H0135772B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acicular
- iron
- particles
- present
- iron oxide
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭化鉄を含有する針状粒子の製法に関
する。
する。
炭化鉄を含有する針状粒子は高保磁力及び磁場
配向性を有し、磁性材料、特に磁気記録材料とし
て優れたものであり、このような針状粒子につい
て本出願人は既に特許出願（特願昭58−171765
号）している。
配向性を有し、磁性材料、特に磁気記録材料とし
て優れたものであり、このような針状粒子につい
て本出願人は既に特許出願（特願昭58−171765
号）している。
上記炭化鉄を含有する針状粒子は針状オキシ水
酸化鉄又は針状酸化鉄をCO又はこれとH2との混
合物と接触させて製造されるものであり、その好
適な接触温度は約300〜400℃であつた。
酸化鉄又は針状酸化鉄をCO又はこれとH2との混
合物と接触させて製造されるものであり、その好
適な接触温度は約300〜400℃であつた。
しかしながら、その後も継続して研究を行つた
結果、250〜300℃の温和な接触条件でも炭化鉄を
含有する針状粒子が製造できることを見い出し、
本発明を完成した。
結果、250〜300℃の温和な接触条件でも炭化鉄を
含有する針状粒子が製造できることを見い出し、
本発明を完成した。
即ち本発明は、針状オキシ水酸化鉄又は針状酸
化鉄を250〜300℃でCO又はこれとH2との混合物
と接触させることを特徴とする炭化鉄を含有する
針状粒子の製法に係るものである。
化鉄を250〜300℃でCO又はこれとH2との混合物
と接触させることを特徴とする炭化鉄を含有する
針状粒子の製法に係るものである。
本発明の方法によれば、より温和な条件で目的
とする炭化鉄を含有する針状粒子を製造すること
が可能で、工業的メリツトが大きい。
とする炭化鉄を含有する針状粒子を製造すること
が可能で、工業的メリツトが大きい。
本発明において、針状オキシ水酸化鉄又は針状
酸化鉄は、平均軸比が３以上のものが通常であ
り、３〜20のものが好適であり、平均粒径（長
軸）は、通常2μｍ以下、好適には0.1〜2μｍ、最
適には0.1〜1.0μｍである。後にも述べるように、
製造される針状粒子は平均軸比及び平均粒径が、
これらの原料のそれらと比較して若干小さくなる
が殆ど変らず、本発明により製造される針状粒子
一般について通常このようなものが好適であるか
らである。
酸化鉄は、平均軸比が３以上のものが通常であ
り、３〜20のものが好適であり、平均粒径（長
軸）は、通常2μｍ以下、好適には0.1〜2μｍ、最
適には0.1〜1.0μｍである。後にも述べるように、
製造される針状粒子は平均軸比及び平均粒径が、
これらの原料のそれらと比較して若干小さくなる
が殆ど変らず、本発明により製造される針状粒子
一般について通常このようなものが好適であるか
らである。
針状オキシ水酸化鉄は、針状α−FeOOH（ゲ
ーサイト）又は針状γ−FeOOH（レピドクサイ
ト）が好ましく、針状酸化鉄は、針状α−Fe2O3
（ヘマタイト）、針状γ−Fe2O3（マグヘマイト）
又は針状Fe3O4（マグネタイト）が好ましい。針
状オキシ水酸化鉄は、また表面のPHが５以上のも
のが好ましい。
ーサイト）又は針状γ−FeOOH（レピドクサイ
ト）が好ましく、針状酸化鉄は、針状α−Fe2O3
（ヘマタイト）、針状γ−Fe2O3（マグヘマイト）
又は針状Fe3O4（マグネタイト）が好ましい。針
状オキシ水酸化鉄は、また表面のPHが５以上のも
のが好ましい。
上記の針状α−Fe2O3又は針状γ−Fe2O3とし
ては、例えば針状α−FeOOH又は針状γ−
FeOOHをそれぞれ約200〜350℃に加熱及び脱水
して得られたもの、あるいはこれらを更に約350
〜900℃に加熱して結晶の緻密化を図つた針状α
−Fe2O3等あらゆるものが用いられる。
ては、例えば針状α−FeOOH又は針状γ−
FeOOHをそれぞれ約200〜350℃に加熱及び脱水
して得られたもの、あるいはこれらを更に約350
〜900℃に加熱して結晶の緻密化を図つた針状α
−Fe2O3等あらゆるものが用いられる。
前記の針状Fe3O4は、針状Fe3O4以外の針状酸
化鉄又は針状オキシ水酸化鉄をCO、H2又はこれ
らの混合物と接触させることによつて製造するこ
とができる。もつとも、前記の針状Fe3O4は、こ
の製法によつて製造されたものに限定されるもの
ではない。特別な場合として、CO又はこれとH2
との混合物を針状オキシ水酸化鉄又は針状Fe3O4
以外の針状酸化鉄と接触させて針状Fe3O4を製造
する場合、後述の接触条件と比較して、時間に関
する以外同一の接触条件にすることができる。そ
の場合は、針状Fe3O4の製造に引き続き同一条件
で接触を継続して目的とする本発明の針状粒子を
製造することができる。
化鉄又は針状オキシ水酸化鉄をCO、H2又はこれ
らの混合物と接触させることによつて製造するこ
とができる。もつとも、前記の針状Fe3O4は、こ
の製法によつて製造されたものに限定されるもの
ではない。特別な場合として、CO又はこれとH2
との混合物を針状オキシ水酸化鉄又は針状Fe3O4
以外の針状酸化鉄と接触させて針状Fe3O4を製造
する場合、後述の接触条件と比較して、時間に関
する以外同一の接触条件にすることができる。そ
の場合は、針状Fe3O4の製造に引き続き同一条件
で接触を継続して目的とする本発明の針状粒子を
製造することができる。
また、本発明における針状オキシ水酸化鉄又は
針状酸化鉄は、形状が針状であり、主成分がオキ
シ水酸化鉄又は酸化鉄である限り、少量の銅、マ
グネシウム、マンガン、ニツケル、コバルト等の
酸化物、炭酸塩等の化合物及び／又は珪素等の酸
化物、カリウム塩、ナトリウム塩等の化合物を添
加して成るものであつてもよい。
針状酸化鉄は、形状が針状であり、主成分がオキ
シ水酸化鉄又は酸化鉄である限り、少量の銅、マ
グネシウム、マンガン、ニツケル、コバルト等の
酸化物、炭酸塩等の化合物及び／又は珪素等の酸
化物、カリウム塩、ナトリウム塩等の化合物を添
加して成るものであつてもよい。
CO又はこれとH2との混合物は、希釈してある
いは希釈せずに使用することができ、希釈剤とし
ては、例えばN2、CO2、アルゴン、ヘリウム等
を挙げることができる。COとH2との混合物を用
いるとき、その混合比は適宜に選択することがで
きるが、通常はCO／H2（容量比）＝１／0.05〜
１／５とするのが好ましい。また希釈率は任意に
選択できるが、10倍（容量比）にとどめるのが好
ましい。接触時間、CO又はこれとH2との混合物
の流速等の接触条件は、例えば針状オキシ水酸化
鉄又は針状酸化鉄の製造履歴、平均軸比、平均粒
径、比量面積、CO又はこれとH2との混合物の希
釈比等に応じ変動するため、適宜選択するのがよ
い。好ましい接触時間は、針状Fe3O4に対して約
１〜10時間、その他の針状酸化鉄又は針状オキシ
水酸化鉄に対してはFe3O4に還元された後、更に
約１〜10時間、好ましいCO又はこれとH2との混
合物の流速は、原料の針状オキシ水酸化鉄等１ｇ
当り約１〜1000mlS.T.P／分である。なお、接触
圧力は、希釈されたCO又はこれとH2との混合物
を用いる場合は希釈剤をも含めて、１〜２気圧が
常用されるが、特に制限はない。
いは希釈せずに使用することができ、希釈剤とし
ては、例えばN2、CO2、アルゴン、ヘリウム等
を挙げることができる。COとH2との混合物を用
いるとき、その混合比は適宜に選択することがで
きるが、通常はCO／H2（容量比）＝１／0.05〜
１／５とするのが好ましい。また希釈率は任意に
選択できるが、10倍（容量比）にとどめるのが好
ましい。接触時間、CO又はこれとH2との混合物
の流速等の接触条件は、例えば針状オキシ水酸化
鉄又は針状酸化鉄の製造履歴、平均軸比、平均粒
径、比量面積、CO又はこれとH2との混合物の希
釈比等に応じ変動するため、適宜選択するのがよ
い。好ましい接触時間は、針状Fe3O4に対して約
１〜10時間、その他の針状酸化鉄又は針状オキシ
水酸化鉄に対してはFe3O4に還元された後、更に
約１〜10時間、好ましいCO又はこれとH2との混
合物の流速は、原料の針状オキシ水酸化鉄等１ｇ
当り約１〜1000mlS.T.P／分である。なお、接触
圧力は、希釈されたCO又はこれとH2との混合物
を用いる場合は希釈剤をも含めて、１〜２気圧が
常用されるが、特に制限はない。
本発明で得られる粒子は、電子顕微鏡で観察す
ると、原料の針状オキシ水酸化鉄又は針状酸化鉄
の針状粒子と同形状で、これらの形骸粒子であ
り、これが一次粒子となつて存在している。ま
た、本発明で得られる針状粒子は、Ｘ線回折パタ
ーンにより炭化鉄を含有することが明らかであ
る。Ｘ線回折パターンは、面間隔が2.28、2.20、
2.08、2.05及び0.92Åを示す。かかるパターンは、
Fe5C2に相当し、本発明の炭化鉄は通常は主とし
てFe5C2からなるが、Fe2C、Fe20C9（Fe2、2C）、
Fe3C等が共存することがある。従つて本発明の
針状粒子に含有される炭化鉄は、FexC（２≦ｘ＜
３）と表示するのが適切である。
ると、原料の針状オキシ水酸化鉄又は針状酸化鉄
の針状粒子と同形状で、これらの形骸粒子であ
り、これが一次粒子となつて存在している。ま
た、本発明で得られる針状粒子は、Ｘ線回折パタ
ーンにより炭化鉄を含有することが明らかであ
る。Ｘ線回折パターンは、面間隔が2.28、2.20、
2.08、2.05及び0.92Åを示す。かかるパターンは、
Fe5C2に相当し、本発明の炭化鉄は通常は主とし
てFe5C2からなるが、Fe2C、Fe20C9（Fe2、2C）、
Fe3C等が共存することがある。従つて本発明の
針状粒子に含有される炭化鉄は、FexC（２≦ｘ＜
３）と表示するのが適切である。
また、炭化が不完全な場合、本発明で得られる
針状粒子は酸化鉄、主としてFe3O4をも含有す
る。一般に、残化鉄については、FeO、Fe3O4及
びγ−Fe2O3が構造的に関連があり、これら３者
とも酸素原子は立方最密詰込み構造を有してお
り、現実に存在するFe3O4は、これらの幅で変動
することから上記の酸化鉄は、FeOy（１＜ｙ≦
1.5）で示すのが適切である。
針状粒子は酸化鉄、主としてFe3O4をも含有す
る。一般に、残化鉄については、FeO、Fe3O4及
びγ−Fe2O3が構造的に関連があり、これら３者
とも酸素原子は立方最密詰込み構造を有してお
り、現実に存在するFe3O4は、これらの幅で変動
することから上記の酸化鉄は、FeOy（１＜ｙ≦
1.5）で示すのが適切である。
また、本発明で得られる針状粒子は、炭化鉄又
は場合により酸化鉄を含有するが、Ｃ、Ｈ及びＮ
の元素分析値を参照すると、通常、Ｘ線回析パタ
ーンで確認される炭化鉄の化学式で計算される炭
素量よりも炭素を過剰に含有する。かかる過剰の
炭素は、鉄と結合して存在するか遊離の炭素とし
て存在するか不明である。この意味において、前
記で得られる針状粒子には、元素炭素が存在する
ことがある。従つて、本発明で得られる粒子は、
一次粒子としての形状が平均軸比３以上の、実質
的に炭化鉄から成る針状粒子、又は炭化鉄と酸化
鉄及び／又は元素炭素である針状粒子である。
は場合により酸化鉄を含有するが、Ｃ、Ｈ及びＮ
の元素分析値を参照すると、通常、Ｘ線回析パタ
ーンで確認される炭化鉄の化学式で計算される炭
素量よりも炭素を過剰に含有する。かかる過剰の
炭素は、鉄と結合して存在するか遊離の炭素とし
て存在するか不明である。この意味において、前
記で得られる針状粒子には、元素炭素が存在する
ことがある。従つて、本発明で得られる粒子は、
一次粒子としての形状が平均軸比３以上の、実質
的に炭化鉄から成る針状粒子、又は炭化鉄と酸化
鉄及び／又は元素炭素である針状粒子である。
しかして、本発明で得られる針状粒子における
炭化鉄及び酸化鉄の含有量は、Ｘ線回折分析で検
出されるそれぞれの主成分であるFe5C2及び
Fe3O4を炭化鉄及び酸化鉄の化学式と定め、更に
元素分析及び均熱増量により求めることができ
る。炭化鉄の含有量は20重量％以上が好ましく、
50重量％以上が更に好ましい。また酸化鉄は70重
量％以下が好ましく、40重量％以下が更に好まし
い。
炭化鉄及び酸化鉄の含有量は、Ｘ線回折分析で検
出されるそれぞれの主成分であるFe5C2及び
Fe3O4を炭化鉄及び酸化鉄の化学式と定め、更に
元素分析及び均熱増量により求めることができ
る。炭化鉄の含有量は20重量％以上が好ましく、
50重量％以上が更に好ましい。また酸化鉄は70重
量％以下が好ましく、40重量％以下が更に好まし
い。
また、本発明で得られる針状粒子の平均軸比及
び平均粒径は、原料の針状オキシ水酸化鉄又は針
状酸化鉄のそれらと比較して若干小さくなるが殆
ど差はない。従つて、本発明で得られる針状粒子
の平均軸比は、通常３以上、好適には３〜20であ
り、平均粒径（長軸）は、通常2μｍ以下、好適
には0.1〜2μｍ、最適には0.1〜1.0μｍである。
び平均粒径は、原料の針状オキシ水酸化鉄又は針
状酸化鉄のそれらと比較して若干小さくなるが殆
ど差はない。従つて、本発明で得られる針状粒子
の平均軸比は、通常３以上、好適には３〜20であ
り、平均粒径（長軸）は、通常2μｍ以下、好適
には0.1〜2μｍ、最適には0.1〜1.0μｍである。
本発明において、炭化鉄が生成したことは、そ
の生成物のＸ線回折パターンを観察し、保磁力を
測定することによつて確認することができる。Ｘ
線回折パターンについては、標準チヤートと照合
すること、保磁力については、Fe3O4の保磁力を
越えていることにより炭化鉄の生成を確認するこ
とができる。
の生成物のＸ線回折パターンを観察し、保磁力を
測定することによつて確認することができる。Ｘ
線回折パターンについては、標準チヤートと照合
すること、保磁力については、Fe3O4の保磁力を
越えていることにより炭化鉄の生成を確認するこ
とができる。
以下に実施例を挙げて詳しく説明する。
実施例において、磁気特性は次の方法によつて
求めた。即ちホール素子を用いたガウスメーター
により試料充填率0.2で、測定磁場5kOeで、保磁
力Hcを測定する。
求めた。即ちホール素子を用いたガウスメーター
により試料充填率0.2で、測定磁場5kOeで、保磁
力Hcを測定する。
実施例 １
平均粒径（長軸）0.6μｍ、平均軸比８の針状の
表面のPHが8.0のゲーサイト粒子２ｇを磁製ボー
トに入れて管状炉に挿入し、窒素を流して空気を
置換した後、250℃に昇温し、その温度でCOガス
を毎分200mlの流速で流しながら５時間処理し、
その後室温まで放冷して黒色の針状粉末を得た。
表面のPHが8.0のゲーサイト粒子２ｇを磁製ボー
トに入れて管状炉に挿入し、窒素を流して空気を
置換した後、250℃に昇温し、その温度でCOガス
を毎分200mlの流速で流しながら５時間処理し、
その後室温まで放冷して黒色の針状粉末を得た。
得られた針状粉末のＸ線回折スペクトルは面間
隔2.29、2.21、2.08、2.05及び1.92Åの各ピークを
有し、また針状粉末のHcは940Oeであつた。
隔2.29、2.21、2.08、2.05及び1.92Åの各ピークを
有し、また針状粉末のHcは940Oeであつた。
実施例 ２〜３
接触温度を280℃及び300℃とした以外は、実施
例１と同様にして炭化鉄を含有する針状粉末を得
た。この針状粉末のHcはそれぞれ988及び945Oe
であつた。
例１と同様にして炭化鉄を含有する針状粉末を得
た。この針状粉末のHcはそれぞれ988及び945Oe
であつた。
Claims (1)
- １ 針状オキシ水酸化鉄又は針状酸化鉄を250〜
300℃でCO又はこれとH2との混合物と接触させ
ることを特徴とする炭化鉄を含有する針状粒子の
製法。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236753A JPS60127212A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 炭化鉄を含有する針状粒子の製法 |
| EP84104661A EP0123318B1 (en) | 1983-04-25 | 1984-04-25 | Acicular particulate material containing iron carbide |
| KR1019840002220A KR900005686B1 (ko) | 1983-04-25 | 1984-04-25 | 탄화철을 함유하는 침상입자물질 |
| DE8484104661T DE3469820D1 (en) | 1983-04-25 | 1984-04-25 | Acicular particulate material containing iron carbide |
| CA000466189A CA1320033C (en) | 1983-11-17 | 1984-10-24 | Acicular particulate material containing iron carbide |
| BE0/213877A BE900884A (fr) | 1983-11-17 | 1984-10-24 | Materiau sous forme de particules aciculaires contenant du carbure de fer. |
| US06/918,783 US4842759A (en) | 1983-04-25 | 1986-10-14 | Acicular process for producing particulate material |
| US07/327,461 US5151206A (en) | 1983-04-25 | 1989-03-22 | Acicular iron carbide particulate material and process for producing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58236753A JPS60127212A (ja) | 1983-12-14 | 1983-12-14 | 炭化鉄を含有する針状粒子の製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60127212A JPS60127212A (ja) | 1985-07-06 |
| JPH0135772B2 true JPH0135772B2 (ja) | 1989-07-27 |
Family
ID=17005278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58236753A Granted JPS60127212A (ja) | 1983-04-25 | 1983-12-14 | 炭化鉄を含有する針状粒子の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60127212A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0729763B2 (ja) * | 1987-10-13 | 1995-04-05 | ダイキン工業株式会社 | 炭化鉄微粒子及びその製造法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016808A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-28 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する磁性材料 |
-
1983
- 1983-12-14 JP JP58236753A patent/JPS60127212A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60127212A (ja) | 1985-07-06 |
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