JPH0140765B2 - - Google Patents
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- JPH0140765B2 JPH0140765B2 JP59224968A JP22496884A JPH0140765B2 JP H0140765 B2 JPH0140765 B2 JP H0140765B2 JP 59224968 A JP59224968 A JP 59224968A JP 22496884 A JP22496884 A JP 22496884A JP H0140765 B2 JPH0140765 B2 JP H0140765B2
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- G11B5/70668—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3 containing a dopant
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Description
（産業上の利用分野）
本発明は、炭化鉄を含有する粒子、その製法及
び用途に関する。 （従来の技術） 現在、磁気記録材料として、針状γ―酸化鉄が
多量に使用されている。しかしながら、平均軸比
が1.0以上3.0未満のγ―酸化鉄は、保磁力等の磁
気特性が低く、磁気記録用材料としては現在使用
されていない。しかし、そのような酸化鉄あるい
は原料となる酸化鉄またはオキシ水酸化鉄は、製
造が容易であり、これらから生成される形骸粒子
は、塗料化に際して充填密度が高くなるというこ
とが期待される。 また、球状の炭化鉄は、磁気記録用材料として
知られている（米国特許明細書第3572993号）。し
かしながら、その製法はカルボニル鉄の蒸気凝集
体をCO又はこれとH2の混合ガスと反応させると
いう危険且つ煩瑣なもので製造が極めて困難で、
平均粒径も0.005〜0.1μmと極めて小さく、凝集し
やすいため分散させることが困難であるなど取扱
いにくく、現在、生産されていない。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は平均粒径が比較的大きくて取扱
いやすく、製造が容易な原料鉄化合物を使用して
保磁力が比較的大きい粒子及びその粒子からなる
磁性材料を提供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明は平均軸比1.0以上3.0未満、平均粒径が
0.1μmを越え、5μm以下の炭化鉄を含有する粒子
に係る。 本発明の粒子は(a)平均軸比1.0以上3.0未満のオ
キシ水酸化鉄または酸化鉄に炭素を含有しない還
元剤を接触させた後または接触させずに、(b)炭素
を含有する還元炭化剤もしくはこれと炭素を含有
しない還元剤との混合物を接触させることにより
製造することができる。 本発明においてオキシ水酸化鉄は、α―
FeOOH（ゲーサイト）、β―FeOOH（アカガネサ
イト）又はγ―FeOOH（レピドクロサイト）が
好ましく、酸化鉄は、α―Fe2O3（ヘマタイト）、
γ―Fe2O3（マグヘマイト）又はFe3O4（マグネタ
イト）が好ましい。 上記のα―Fe2O3又はγ―Fe2O3としては、例
えばα―FeOOH、β―FeOOH又は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、
γ―Fe2O3等あらゆるものが用いられる。β―
FeOOHは、アルカリ水溶液で処理したものが好
ましい（特願昭59−10400号参照）。 前記のFe3O4は、Fe3O4以外の酸化鉄又はオキ
シ水酸化鉄を炭素を含有する還元炭化剤もしくは
炭素を含有しない還元剤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、炭素を含有する還元炭化剤又はこれと
炭素を含有しない還元剤との混合物をオキシ水酸
化鉄又はFe3O4以外の酸化鉄と接触させてFe3O4
を製造する場合、後述の本発明の製法における接
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、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
る本発明の粒子を製造することができる。 本発明においてオキシ水酸化鉄又は酸化鉄は平
均軸比が1.0以上3.0未満のものであり、平均粒径
（長軸）は0.1μmを越え5μm以下である。後にも
述べるように、製造される粒子は、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、本発明の粒子一般に
ついて通常このようなものが好適であるからであ
る。 また、本発明で使用するオキシ水酸化鉄又は酸
化鉄は、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、コバルトの酸化物、炭酸塩；硅素の酸化
物；カリウム塩、ナトリウム塩等を添加して成る
ものであつてもよい。 上記針状オキシ水酸化鉄及び針状酸化鉄は、特
願昭58−217530号にあるように、その表面のPHが
５以上の場合は、より高保磁力を有する針状粒子
が得られ、好ましい。PHが５未満の場合は、アル
カリ（例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウム）水溶液と接触させてPH
を５以上とするのがよい。 なお、Coを被着した針状オキシ水酸化鉄又は
酸化鉄を用いることもできる。Coを被着するに
は、Co塩の水溶液（例えば、0.1〜10重量％の稀
簿溶液）に針状オキシ水酸化鉄又は酸化鉄を投入
して室温ないし加温下に撹拌しアルカリ水溶液で
アルカリ性とし、必要ならば30分〜１時間撹拌し
てロ別乾燥するのが好ましい。 なお、原料は特願昭58−250163号に記載される
ように、珪素化合物、ホウ素化合物、アルミニウ
ム化合物、脂肪族カルボン酸もしくはその塩、リ
ン化合物又はチタン化合物などの焼結防止剤で被
覆して用いることもできる。 本発明において炭素を含有しない還元剤の代表
例としてはH2、NH2NH2等を挙げることができ
る。 また炭素を含有する還元炭化剤としては下記化
合物の少なくとも１種以上を使用できる。 CO 脂肪族、鎖状もしくは環状の、飽和もしくは
不飽和炭化水素、例えばメタン、プロパン、ブ
タン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタ
ジエン、イソプレン、タウンガスなど。 芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、沸点150℃以下のこれらのアル
キル、アルケニル誘導体。 脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタ
ノール、プロパノール、シクロヘキサノール。 エステル、例えばギ酸メチル、酢酸エチル等
の沸点150℃以下のエステル。 エーテル、例えば低級アルキルエーテル、ビ
ニルエーテル等の沸点150℃以下のエーテル。 アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド等の沸点150℃以下のアルデヒド。 ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等の沸点150℃以
下のケトン。 特に好ましい炭素を含有する還元炭化剤は
CH3OH、HCOOCH3、炭素数１〜５の飽和また
は不飽和の脂肪族炭化水素である。 本発明の(a)の工程において炭素を含有しない還
元剤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。また
希釈率は任意に選択でき、例えば約1.1〜10倍
（容量比）に希釈するのが好ましい。接触温度、
接触時間、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、比表面積等に応じ変動するため、
適宜選択するのがよい。好ましい接触温度は、約
200〜700℃、より好ましくは約300〜400℃、好ま
しい接触時間は約0.5〜６時間である。好ましい
流速は、原料の鉄化合物1g当り約１〜1000mlS.
T.P／分である。なお、接触圧力は、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。 本発明の(b)の工程においても炭素を含有する還
元炭化剤もしくはこれと炭素を含有しない還元炭
化剤との混合物を希釈してあるいは希釈せずに使
用できる。混合物を用いる場合、その混合比は適
宜に選択することができるが、通常は炭素を含有
する還元炭化剤と炭素を含有しない還元剤の容量
比が１／0.05〜１／５とするのが好ましい。接触
条件も同様に適宜選択することができるが、好ま
しい接触温度は約250〜400℃、より好ましくは約
300〜400℃、好ましい接触時間は、(a)工程を行つ
た場合は約0.5〜６時間、(a)工程のない場合は約
１〜12時間である。好ましい流速は、原料の鉄化
合物1g当り約１〜1000mlS.T.P／分である。な
お、接触圧力は、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。 本発明において得られる粒子は、電子顕微鏡で
観察すると、平均的に一様な粒子であり、原料の
オキシ水酸化鉄又は酸化鉄の粒子と同形状で、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、得られる粒子は、元素分析
により炭素を含有し、更に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1.92Å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
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
粒子は酸化鉄、主としてFe3O4をも含有する。一
般に、酸化鉄については、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、得られる粒子は、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線回折パターンで確認さ
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の
か不明である。この意味において、得られる粒子
には、元素炭素が存在することがある。従つて、
得られる粒子は、一次粒子としての形状が平均軸
比1.0以上3.0未満の、実質的に炭化鉄から成る粒
子又は炭化鉄と、酸化鉄及び／又は元素炭素から
なる粒子である。 しかして、得られる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、更に元素分析及び灼熱
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、得られる粒子の平均軸比及び平均粒径
は、原料のオキシ水酸化鉄又は酸化鉄のそれらと
比較して若干小さくなるが殆ど差はない。従つ
て、この製法で得られる粒子の平均軸比は、通常
1.0以上、3.0未満であり、平均粒径（長軸）は
0.1μmを越え5μm以下である。 本発明の炭化鉄を含有する粒子は、前述の特徴
等から明らかなとおり、磁気記録用磁性材料とし
て用いることができるが、これに限られるもので
はなく、低級脂肪族炭化水素のCOとH2とからの
合成のための触媒等として用いることもできる。 （発明の効果） 本発明の方法によれば製造が容易な原料鉄化合
物を使用して保磁力が比較的大きい粒子を製造す
ることができる。 （実施例） 以下に実施例を挙げて詳しく説明する。 実施例において、各種特性等はそれぞれ次の方
法によつて求めた。 (1) 磁気特性 特別に記載がない限り次の方法によつて求め
る。 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、Oe）、飽和磁化量（σs、e.m.u）及び残
留磁化量（σr、e.m.u）を測定する。 (2) Ｃ、Ｈ及びＮの元素分析 元素分析は(株)柳本製作所製のMT2 CHN
CORDER Yanacoを使用し、900℃で酸素（ヘ
リウムキヤリヤ）を通じることにより常法に従
つて行う。 (3) 組成の求め方 酸化鉄および炭化鉄の化学式をＸ線回折分析
により求めて、Ｃの元素分析値および次に求べ
る加熱処理による重量増から求めた。例えば
Fe3O4はその重量の1.035倍に相当するFe2O3
に、またFe5C2はその重量の1.317倍に相当する
Fe2O3に変化するものとして計算を行なう。加
熱処理による重量増は、試料を白金るつぼに入
れてマツフル炉により600℃で１時間加熱処理
し、Ｘ線回折によりα―Fe2O3の存在を確認し
て、常法に従つて加熱処理による重量増を求め
る。 更に具体的に述べるとFe5C2、Fe3O4及び元
素炭素の組成割合をそれぞれｘ、ｙ及びｚ重量
％、炭素分析値及び加熱処理による重量増をそ
れぞれＡ及びＢ重量％とすると、ｘ、ｙ及びｚ
は下記の３元方程式より求めることができる。 ｘ＋ｙ＋ｚ＝100 1.317x＋1.035y＝100＋Ｂ ｚ＋0.079x＝Ａ 実施例 １ 平均粒径0.6μm（長軸）、平均軸比２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、300℃に昇
温し、その温度でH2を毎分100mlの流速で２時間
接触させた。 引き続き、その温度でCOを毎分100mlの流速で
１時間接触させ、その後室温まで放冷し黒色の粉
末を得た。 生成物のＸ線回折パターンは、ASTMのＸ−
Ray Powder Data File 20−509のFe5C2 Iron
Carbideと一致した。結果を第１表及び第２表に
示す。 実施例 ２〜５ 第１表に記載の原料、接触条件を用いた他は実
施例１と同様にして黒色の粉末を得た。結果を第
１表及び第２表に示す。
び用途に関する。 （従来の技術） 現在、磁気記録材料として、針状γ―酸化鉄が
多量に使用されている。しかしながら、平均軸比
が1.0以上3.0未満のγ―酸化鉄は、保磁力等の磁
気特性が低く、磁気記録用材料としては現在使用
されていない。しかし、そのような酸化鉄あるい
は原料となる酸化鉄またはオキシ水酸化鉄は、製
造が容易であり、これらから生成される形骸粒子
は、塗料化に際して充填密度が高くなるというこ
とが期待される。 また、球状の炭化鉄は、磁気記録用材料として
知られている（米国特許明細書第3572993号）。し
かしながら、その製法はカルボニル鉄の蒸気凝集
体をCO又はこれとH2の混合ガスと反応させると
いう危険且つ煩瑣なもので製造が極めて困難で、
平均粒径も0.005〜0.1μmと極めて小さく、凝集し
やすいため分散させることが困難であるなど取扱
いにくく、現在、生産されていない。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は平均粒径が比較的大きくて取扱
いやすく、製造が容易な原料鉄化合物を使用して
保磁力が比較的大きい粒子及びその粒子からなる
磁性材料を提供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本発明は平均軸比1.0以上3.0未満、平均粒径が
0.1μmを越え、5μm以下の炭化鉄を含有する粒子
に係る。 本発明の粒子は(a)平均軸比1.0以上3.0未満のオ
キシ水酸化鉄または酸化鉄に炭素を含有しない還
元剤を接触させた後または接触させずに、(b)炭素
を含有する還元炭化剤もしくはこれと炭素を含有
しない還元剤との混合物を接触させることにより
製造することができる。 本発明においてオキシ水酸化鉄は、α―
FeOOH（ゲーサイト）、β―FeOOH（アカガネサ
イト）又はγ―FeOOH（レピドクロサイト）が
好ましく、酸化鉄は、α―Fe2O3（ヘマタイト）、
γ―Fe2O3（マグヘマイト）又はFe3O4（マグネタ
イト）が好ましい。 上記のα―Fe2O3又はγ―Fe2O3としては、例
えばα―FeOOH、β―FeOOH又は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、
γ―Fe2O3等あらゆるものが用いられる。β―
FeOOHは、アルカリ水溶液で処理したものが好
ましい（特願昭59−10400号参照）。 前記のFe3O4は、Fe3O4以外の酸化鉄又はオキ
シ水酸化鉄を炭素を含有する還元炭化剤もしくは
炭素を含有しない還元剤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、炭素を含有する還元炭化剤又はこれと
炭素を含有しない還元剤との混合物をオキシ水酸
化鉄又はFe3O4以外の酸化鉄と接触させてFe3O4
を製造する場合、後述の本発明の製法における接
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、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
る本発明の粒子を製造することができる。 本発明においてオキシ水酸化鉄又は酸化鉄は平
均軸比が1.0以上3.0未満のものであり、平均粒径
（長軸）は0.1μmを越え5μm以下である。後にも
述べるように、製造される粒子は、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、本発明の粒子一般に
ついて通常このようなものが好適であるからであ
る。 また、本発明で使用するオキシ水酸化鉄又は酸
化鉄は、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、コバルトの酸化物、炭酸塩；硅素の酸化
物；カリウム塩、ナトリウム塩等を添加して成る
ものであつてもよい。 上記針状オキシ水酸化鉄及び針状酸化鉄は、特
願昭58−217530号にあるように、その表面のPHが
５以上の場合は、より高保磁力を有する針状粒子
が得られ、好ましい。PHが５未満の場合は、アル
カリ（例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、水酸化アンモニウム）水溶液と接触させてPH
を５以上とするのがよい。 なお、Coを被着した針状オキシ水酸化鉄又は
酸化鉄を用いることもできる。Coを被着するに
は、Co塩の水溶液（例えば、0.1〜10重量％の稀
簿溶液）に針状オキシ水酸化鉄又は酸化鉄を投入
して室温ないし加温下に撹拌しアルカリ水溶液で
アルカリ性とし、必要ならば30分〜１時間撹拌し
てロ別乾燥するのが好ましい。 なお、原料は特願昭58−250163号に記載される
ように、珪素化合物、ホウ素化合物、アルミニウ
ム化合物、脂肪族カルボン酸もしくはその塩、リ
ン化合物又はチタン化合物などの焼結防止剤で被
覆して用いることもできる。 本発明において炭素を含有しない還元剤の代表
例としてはH2、NH2NH2等を挙げることができ
る。 また炭素を含有する還元炭化剤としては下記化
合物の少なくとも１種以上を使用できる。 CO 脂肪族、鎖状もしくは環状の、飽和もしくは
不飽和炭化水素、例えばメタン、プロパン、ブ
タン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタ
ジエン、イソプレン、タウンガスなど。 芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、沸点150℃以下のこれらのアル
キル、アルケニル誘導体。 脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタ
ノール、プロパノール、シクロヘキサノール。 エステル、例えばギ酸メチル、酢酸エチル等
の沸点150℃以下のエステル。 エーテル、例えば低級アルキルエーテル、ビ
ニルエーテル等の沸点150℃以下のエーテル。 アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド等の沸点150℃以下のアルデヒド。 ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等の沸点150℃以
下のケトン。 特に好ましい炭素を含有する還元炭化剤は
CH3OH、HCOOCH3、炭素数１〜５の飽和また
は不飽和の脂肪族炭化水素である。 本発明の(a)の工程において炭素を含有しない還
元剤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。また
希釈率は任意に選択でき、例えば約1.1〜10倍
（容量比）に希釈するのが好ましい。接触温度、
接触時間、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、比表面積等に応じ変動するため、
適宜選択するのがよい。好ましい接触温度は、約
200〜700℃、より好ましくは約300〜400℃、好ま
しい接触時間は約0.5〜６時間である。好ましい
流速は、原料の鉄化合物1g当り約１〜1000mlS.
T.P／分である。なお、接触圧力は、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。 本発明の(b)の工程においても炭素を含有する還
元炭化剤もしくはこれと炭素を含有しない還元炭
化剤との混合物を希釈してあるいは希釈せずに使
用できる。混合物を用いる場合、その混合比は適
宜に選択することができるが、通常は炭素を含有
する還元炭化剤と炭素を含有しない還元剤の容量
比が１／0.05〜１／５とするのが好ましい。接触
条件も同様に適宜選択することができるが、好ま
しい接触温度は約250〜400℃、より好ましくは約
300〜400℃、好ましい接触時間は、(a)工程を行つ
た場合は約0.5〜６時間、(a)工程のない場合は約
１〜12時間である。好ましい流速は、原料の鉄化
合物1g当り約１〜1000mlS.T.P／分である。な
お、接触圧力は、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。 本発明において得られる粒子は、電子顕微鏡で
観察すると、平均的に一様な粒子であり、原料の
オキシ水酸化鉄又は酸化鉄の粒子と同形状で、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、得られる粒子は、元素分析
により炭素を含有し、更に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1.92Å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
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
粒子は酸化鉄、主としてFe3O4をも含有する。一
般に、酸化鉄については、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、得られる粒子は、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線回折パターンで確認さ
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の
か不明である。この意味において、得られる粒子
には、元素炭素が存在することがある。従つて、
得られる粒子は、一次粒子としての形状が平均軸
比1.0以上3.0未満の、実質的に炭化鉄から成る粒
子又は炭化鉄と、酸化鉄及び／又は元素炭素から
なる粒子である。 しかして、得られる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、更に元素分析及び灼熱
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、得られる粒子の平均軸比及び平均粒径
は、原料のオキシ水酸化鉄又は酸化鉄のそれらと
比較して若干小さくなるが殆ど差はない。従つ
て、この製法で得られる粒子の平均軸比は、通常
1.0以上、3.0未満であり、平均粒径（長軸）は
0.1μmを越え5μm以下である。 本発明の炭化鉄を含有する粒子は、前述の特徴
等から明らかなとおり、磁気記録用磁性材料とし
て用いることができるが、これに限られるもので
はなく、低級脂肪族炭化水素のCOとH2とからの
合成のための触媒等として用いることもできる。 （発明の効果） 本発明の方法によれば製造が容易な原料鉄化合
物を使用して保磁力が比較的大きい粒子を製造す
ることができる。 （実施例） 以下に実施例を挙げて詳しく説明する。 実施例において、各種特性等はそれぞれ次の方
法によつて求めた。 (1) 磁気特性 特別に記載がない限り次の方法によつて求め
る。 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、Oe）、飽和磁化量（σs、e.m.u）及び残
留磁化量（σr、e.m.u）を測定する。 (2) Ｃ、Ｈ及びＮの元素分析 元素分析は(株)柳本製作所製のMT2 CHN
CORDER Yanacoを使用し、900℃で酸素（ヘ
リウムキヤリヤ）を通じることにより常法に従
つて行う。 (3) 組成の求め方 酸化鉄および炭化鉄の化学式をＸ線回折分析
により求めて、Ｃの元素分析値および次に求べ
る加熱処理による重量増から求めた。例えば
Fe3O4はその重量の1.035倍に相当するFe2O3
に、またFe5C2はその重量の1.317倍に相当する
Fe2O3に変化するものとして計算を行なう。加
熱処理による重量増は、試料を白金るつぼに入
れてマツフル炉により600℃で１時間加熱処理
し、Ｘ線回折によりα―Fe2O3の存在を確認し
て、常法に従つて加熱処理による重量増を求め
る。 更に具体的に述べるとFe5C2、Fe3O4及び元
素炭素の組成割合をそれぞれｘ、ｙ及びｚ重量
％、炭素分析値及び加熱処理による重量増をそ
れぞれＡ及びＢ重量％とすると、ｘ、ｙ及びｚ
は下記の３元方程式より求めることができる。 ｘ＋ｙ＋ｚ＝100 1.317x＋1.035y＝100＋Ｂ ｚ＋0.079x＝Ａ 実施例 １ 平均粒径0.6μm（長軸）、平均軸比２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、300℃に昇
温し、その温度でH2を毎分100mlの流速で２時間
接触させた。 引き続き、その温度でCOを毎分100mlの流速で
１時間接触させ、その後室温まで放冷し黒色の粉
末を得た。 生成物のＸ線回折パターンは、ASTMのＸ−
Ray Powder Data File 20−509のFe5C2 Iron
Carbideと一致した。結果を第１表及び第２表に
示す。 実施例 ２〜５ 第１表に記載の原料、接触条件を用いた他は実
施例１と同様にして黒色の粉末を得た。結果を第
１表及び第２表に示す。
【表】
【表】
実施例 ６
平均粒径0.6μm（長軸）、平均軸比２のゲーサイ
ト粒子2gを磁製ボートに入れ、管状炉に挿入し
て、窒素を流して空気を置換した後、300℃に昇
温し、その温度でCOを毎分100mlの流速で2.5時
間接触させ、その後室温まで放冷し黒色の粉末を
得た。条件及び結果を第３表及び第４表に示す。 実施例 ７ 平均粒径0.6μm（長軸）、平均軸比２のゲーサイ
ト粒子1gを磁製ボートに入れて管状炉に挿入し、
窒素を流して置換した後、300℃に昇温し、その
温度でCOを毎分300mlの流速で３時間接触させ、
その後室温まで放冷し黒色の粉末を得た。条件及
び結果を第３表及び第４表に示す。 実施例 ８ α―FeOOH3gを600℃で１時間脱水してα−
Fe2O3とし、400℃で１時間H2還元して350℃で１
時間空気中で酸化してγ―Fe2O3粒子を得た。 次に２％硫酸コバルト100ml中に入れ撹拌しな
がらNaOH水溶液でPHを10にし、80℃で30分間
撹拌しロ別乾燥してCo被着したγ―Fe2O3を得
た。この粒子2gを磁製ボートに入れて管状炉に
挿入し、窒素を流して置換した後、350℃に昇温
し、その温度でCOを毎分100mlの流速で３時間接
触させ、その後室温まで放冷し黒色の粉末を得
た。条件及び結果を第３表及び第４表に示す。 実施例 ９〜11 第３表に示す原料鉄化合物を同表記載の接触気
体と接触させて、黒色の第４表に示す生成物を得
た。
ト粒子2gを磁製ボートに入れ、管状炉に挿入し
て、窒素を流して空気を置換した後、300℃に昇
温し、その温度でCOを毎分100mlの流速で2.5時
間接触させ、その後室温まで放冷し黒色の粉末を
得た。条件及び結果を第３表及び第４表に示す。 実施例 ７ 平均粒径0.6μm（長軸）、平均軸比２のゲーサイ
ト粒子1gを磁製ボートに入れて管状炉に挿入し、
窒素を流して置換した後、300℃に昇温し、その
温度でCOを毎分300mlの流速で３時間接触させ、
その後室温まで放冷し黒色の粉末を得た。条件及
び結果を第３表及び第４表に示す。 実施例 ８ α―FeOOH3gを600℃で１時間脱水してα−
Fe2O3とし、400℃で１時間H2還元して350℃で１
時間空気中で酸化してγ―Fe2O3粒子を得た。 次に２％硫酸コバルト100ml中に入れ撹拌しな
がらNaOH水溶液でPHを10にし、80℃で30分間
撹拌しロ別乾燥してCo被着したγ―Fe2O3を得
た。この粒子2gを磁製ボートに入れて管状炉に
挿入し、窒素を流して置換した後、350℃に昇温
し、その温度でCOを毎分100mlの流速で３時間接
触させ、その後室温まで放冷し黒色の粉末を得
た。条件及び結果を第３表及び第４表に示す。 実施例 ９〜11 第３表に示す原料鉄化合物を同表記載の接触気
体と接触させて、黒色の第４表に示す生成物を得
た。
【表】
【表】
１ 二酸化チタンを
TiO2＋3C→TiC＋2CO
の式にしたがつて炭化チタンに変換するにあた
り、二酸化チタンにカーボンをモル比で１：3.2
〜１：15.0の範囲内の混合比になるように混合
し、この混合物を不活性気流中、常圧下で1100〜
1600℃に加熱し、得られた反応混合物から未反応
のカーボンを物理的手段により除去することを特
徴とする炭化チタンの製造方法。 ２ 上記反応混合物からの未反応カーボンの除去
を浮遊分離法で行う特許請求の範囲第１項記載の
方法。
り、二酸化チタンにカーボンをモル比で１：3.2
〜１：15.0の範囲内の混合比になるように混合
し、この混合物を不活性気流中、常圧下で1100〜
1600℃に加熱し、得られた反応混合物から未反応
のカーボンを物理的手段により除去することを特
徴とする炭化チタンの製造方法。 ２ 上記反応混合物からの未反応カーボンの除去
を浮遊分離法で行う特許請求の範囲第１項記載の
方法。
Claims (1)
- 求の範囲第２項に記載の製法。 ７ 平均軸比1.0以上3.0未満、平均粒径が0.1μm
を越え5μm以下の炭化鉄を含有する粒子から成る
磁性材料。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59224968A JPS61106410A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 炭化鉄を含有する粒子、その製法及び用途 |
| CA000493651A CA1328727C (en) | 1984-10-25 | 1985-10-23 | Particles containing an iron carbide, process and use thereof |
| KR1019850007821A KR890003869B1 (ko) | 1984-10-25 | 1985-10-23 | 탄화철 함유입자와 그의 제법 및 이용 |
| DE8585113612T DE3576679D1 (de) | 1984-10-25 | 1985-10-25 | Ein eisencarbid enthaltende teilchen, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung. |
| EP85113612A EP0179490B1 (en) | 1984-10-25 | 1985-10-25 | Particles containing an iron carbide, production process and use thereof |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP59224968A JPS61106410A (ja) | 1984-10-25 | 1984-10-25 | 炭化鉄を含有する粒子、その製法及び用途 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61106410A JPS61106410A (ja) | 1986-05-24 |
| JPH0140765B2 true JPH0140765B2 (ja) | 1989-08-31 |
Family
ID=16822027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59224968A Granted JPS61106410A (ja) | 1983-04-25 | 1984-10-25 | 炭化鉄を含有する粒子、その製法及び用途 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0179490B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61106410A (ja) |
| KR (1) | KR890003869B1 (ja) |
| CA (1) | CA1328727C (ja) |
| DE (1) | DE3576679D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996038379A1 (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-05 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process and equipment for producing iron carbide |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4900464A (en) * | 1985-12-24 | 1990-02-13 | Daikin Industries Ltd. | Particles containing iron carbide |
| JPS6395104A (ja) * | 1986-10-06 | 1988-04-26 | Daikin Ind Ltd | Ｆｅ↓７Ｃ↓３を主成分とする炭化鉄を含有する粒子、その製法及び用途 |
| FR2680984B1 (fr) * | 1991-09-06 | 1993-11-05 | Pechiney Recherche | Preparation de catalyseur a partir d'oxydes metalliques par reduction et carburation partielle par les gaz reactionnels. |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2535042A (en) * | 1950-01-05 | 1950-12-26 | Ernst M Cohn | Preparation of iron carbides |
| US3885023A (en) * | 1973-02-15 | 1975-05-20 | Phillips Petroleum Co | Preparation of iron carbide (Fe{hd 3{b C) |
| DE2935444A1 (de) * | 1979-09-01 | 1981-03-19 | Basf Ag, 6700 Ludwigshafen | Verfahren zur herstellung von nadelfoermigen ferrimagnetischem eisenoxid |
| JPS59199533A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-12 | Daikin Ind Ltd | 磁性粉末 |
| DE3469820D1 (en) * | 1983-04-25 | 1988-04-14 | Daikin Ind Ltd | Acicular particulate material containing iron carbide |
| JPS6016808A (ja) * | 1983-07-05 | 1985-01-28 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する磁性材料 |
-
1984
- 1984-10-25 JP JP59224968A patent/JPS61106410A/ja active Granted
-
1985
- 1985-10-23 CA CA000493651A patent/CA1328727C/en not_active Expired - Fee Related
- 1985-10-23 KR KR1019850007821A patent/KR890003869B1/ko not_active Expired
- 1985-10-25 EP EP85113612A patent/EP0179490B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-25 DE DE8585113612T patent/DE3576679D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996038379A1 (en) * | 1995-05-31 | 1996-12-05 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Process and equipment for producing iron carbide |
| CN1061945C (zh) * | 1995-05-31 | 2001-02-14 | 川崎重工业株式会社 | 生产碳化三铁的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1328727C (en) | 1994-04-26 |
| EP0179490A2 (en) | 1986-04-30 |
| JPS61106410A (ja) | 1986-05-24 |
| KR890003869B1 (ko) | 1989-10-05 |
| EP0179490B1 (en) | 1990-03-21 |
| KR860003633A (ko) | 1986-05-28 |
| DE3576679D1 (de) | 1990-04-26 |
| EP0179490A3 (en) | 1987-10-21 |
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