JPH0149762B2 - - Google Patents
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- JPH0149762B2 JPH0149762B2 JP60079752A JP7975285A JPH0149762B2 JP H0149762 B2 JPH0149762 B2 JP H0149762B2 JP 60079752 A JP60079752 A JP 60079752A JP 7975285 A JP7975285 A JP 7975285A JP H0149762 B2 JPH0149762 B2 JP H0149762B2
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- powder
- saturation magnetization
- particle size
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- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明法は、飽和磁化が高く耐候性に優れた強
磁性粉末に関し、電波吸収材や電磁遮蔽材などに
利用できるものである。 〔従来の技術〕 近年、強磁性粉末の用途分野の拡大はめざまし
いものがあり、飽和磁化が高く耐候性に優れ、電
波吸収材や電磁遮蔽材など用途に応じた粉末の開
発が盛んに行なわれている。例えば電波障害を防
止するために建材等に強磁性粉末を混入した電磁
吸収材あるいは電磁遮蔽材が強磁性であることを
利用した用途である。 電波吸収材等に用いる強磁性粉末が備えるべき
要件は、コストが低いこと、飽和磁化が高いこ
と、耐候性が優れていること、そして、粒度が細
かいことである。より具体的には、 飽和磁化σs≧80emu／ｇ 平均粒度≦80μｍ程度 が要求される。 鉄（Fe）とマグネタイト（Fe3O4）は最も卑近
で元来コストの低い磁性材料であるが、これを細
かい粉末とした場合には次のような問題がある。 鉄粉は飽和磁化σsが高く（理論値210emu／
ｇ）、種々の公知の方法によつて微粉とすること
ができるが、単純な機械粉砕法によつては、鉄に
展延性があるために粉砕しにくく、水やガスを噴
射するアトマイズ法によつては、粗粒が多くなる
ために微粉の歩留りが悪くなるなど、結局コスト
高となつてしまう。また、通常の環境においても
極めて錆びやすく、耐候性上使用に耐えないこと
が多い。 一方、マグネタイト粉は飽和磁化σsがやや低い
（理論値92emu／ｇ）ものの耐候性は良く、また
鉄粉に比べて脆いため機械粉砕によつて効率良く
微粉とすることができるし、「粉体及び粉末治金」
Vol.26、No.７、p235〜243に示されたいわゆる湿
式法によつて微粉を得ることができる。しかしマ
グネタイト粉の飽和磁化σsは、Fe3O4の飽和磁化
σs理論値が比較的低いため、わずかの不純物が混
入したり、成分が化学量論的な値からずれたりす
ると、要求値飽和磁化σs≧80emu／ｇを満たすこ
とがむずかしくなる。そこで、どうしても高純度
のマグネタイト粉を使わなければならないが、そ
のためには上記湿式法に頼ることになり、その工
程が複雑なためにコスト高にならざると得なかつ
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、これらの問題点を解決するため
研究を重ねた結果、飽和磁化が高く、耐候性が優
れ、低コストで製造することのできる強磁性粉末
を開発した。 本発明はこのような強磁性粉末を提供すること
を目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の着眼点は、 (1) 酸化鉄であれば微粉化が容易であり、 (2) 酸化鉄の一部を金属鉄（M.Fe）で置きかえ
れば飽和磁化σsが向上する、 (3) その置きかえが一定範囲内であれば、耐候性
の優れた粉末とすることができる、 ということにある。 すなわち、 (1) 酸化鉄を原料とすること、 (2) 平均粒径が１〜80μｍであること、 (3) 金属鉄（M.Fe）含有量が１〜25重量％であ
つて、マグネタイト（Fe3O4）の含有量が ｙ≧87−2.28x ここに、 ｘ＝金属鉄含有量（重量％） ｙ＝マグネタイトの含有量（重量％） であるような強磁性粉末は、電波吸収材等用とし
ての要件を十分満たすものである。 以下、本発明の構成を詳細に説明する。 第一に、酸化鉄を原料とする理由は次の通りで
ある。本発明に規定した粒径及び組成の強磁性粉
末は、酸化鉄を原料とするほかに、金属鉄の機械
粉砕やアトマイズにより得られる鉄粉を原料とし
ても製造することができる。一般に、同等粒度の
粉末を得るために、粉化に要するコストは、金属
鉄に対するより、酸化鉄に対する方がずつと低く
て有利である。これは、酸化鉄が脆いために、機
械粉砕によつて容易に粉化できるからである。機
械粉砕で比較的容易に可能な粒度は約1μｍまで
である。 本発明者らは、このように粉化された酸化鉄を
原料として、M.FeとFe3O4が前記の量を含有す
る粉末を作ると、高飽和磁化であるとともに、耐
候性も優れていることを見出したのである。従
来、酸化鉄を還元して鉄粉を製造することは公知
であつたが、M.Fe量を25重量％に制限し、残り
を酸化鉄（マグネタイトなど）とすることは試み
られなかつた。その理由は、電波吸収材のような
用途が無かつたことのほかに、仮に主体が酸化鉄
であつても、一定量のM.Feを含有すればその分
耐候性が劣化するとの予想ないしは先入観があつ
たことと考えられる。しかしながら、本発明者ら
の研究によれば、一定量以上のマグネタイトを含
み、しかも一部がM.Feとなつているような粉末
を酸化鉄から作ると、通常のマグネタイト粉末よ
りも飽和磁化が大きくなる利点があり、しかも電
波吸収材用として耐候性に問題が無いのである。 このような組成の粉末を酸化鉄から作るには、 (a) ウスタイト（FeO）の共析変態によりM.Fe
とFe3O4を生成させる、 (b) ヘマタイト（Fe2O3）の還元によりM.Feと
Fe3O4を生成させる、 (c) Fe3O4の部分還元により、一部をM.Feとす
る、 (d) 上記(a)〜(c)の組合せ、 (e) 上記(a)〜(d)の何れかの別個の方法で作られた
粉末を混合して、所定のM.Fe及びFe3O4含有
量を得る。 などの方法によつて可能である。 本発明者らの実験によれば、後に実施例で示す
ように、耐候性が良好であるためには、M.Feが
25重量％以下で平均粒径が1μｍ以上であること
が必要である。M.Feが25重量％を越えると、粉
末の中のM.Fe部分が外気にさらされる機会が多
くなり、酸化が起こるために飽和磁化σsが低下す
る。すなわち耐候性が劣化する。また平均粒径が
1μｍ未満であると、粉末の比表面積が大きくな
るため、この場合もM.Feが外気にさらされやす
くなり、酸化が起こつて耐候性が劣化する。 M.Fe量及び平均粒径を選べば耐候性が優れて
いるのは、M.Fe部分が酸化鉄部分によつて外気
から保護されるためと考えられ、この点が、本発
明法による粉末が従来予測されるよりも対候性が
良い結果を生んだ原因と思われる。 次に、電波吸収材等用の粉末としては、粉体性
状も重要である。すなわち、電波吸収材等は、通
常強磁性粉末を樹脂などに混合し、混練してシー
ト状にノズルから押出して製造されることが多
い。そのためには、微粉であるほど混練性や押出
し性が良い。粒度が粗くなるとこれらの性質が劣
り、実施例で示すように平均粒径が80μｍを超え
たものは押出しが不可能となる。 また、電波吸収材等用の粉末は飽和磁化σs≧
80emu／ｇを必要とするが、そのためには一定量
以上のM.Fe及びFe3O4含有量が必要である。特
にM.Feは理論的な飽和磁化σsが約210emu／ｇで
あつて、Fe3O4の約92emu／ｇより格段に大き
く、M.Feを含むことが、本発明粉末が通常のマ
グネタイト粉末よりも飽和磁化σsを高くしうるポ
イントとなる。実施例の飽和磁化σs測定結果によ
ると、Fe3O4を含む粉末の飽和磁化σsは、M.Fe
とFe3O4の理論飽和磁化σs値を加算したものにほ
ぼ等しい。すなわち、M.Feがｘ重量％、Fe3O4
がｙ重量％であれば、飽和磁化σsの予想値は、 210×（ｘ／100）＋92×（ｙ／100） 従つて、Fe3O4の一部をM.Feで置きかえ、M.
Feを１重量％だけ増やすと、飽和磁化σsは約
2emu／ｇ増加する。飽和磁化σsの上昇量はM.Fe
の含有量に比例して増加するが、2emu／ｇ以下
の上昇量は工業的な意味が小さいから、M.Feは
１重量％以上必要である。このようにしてM.Fe
量（ｘ重量％）が定められると、粉末の飽和磁化
σsを80emu／ｇとするために必要なFe3O4量（ｙ
重量％）は、最小限、 ｙ＝87−2.28x（重量％） である。 このように、本発明による粉末はM.Feを増加
させることによつて飽和磁化σsを向上させ、同一
不純物量であれば従来のマグネタイト粉よりも大
きな飽和磁化が得られ、逆に同一飽和磁化σsなら
ば純度を落とし、コストダウンすることができる
のである。なお、規定した量のM.Fe及びFe3O4
以外の残部は非磁性の物質で良く、FeO、Fe2O3
またはその他の物質であつてもよく、特に制約は
無い。 以上、本発明の詳細を述べたが、数値限定の理
由をまとめると次のようになる。 (1) 平均粒径の下限 ：耐候性 (2) 平均粒径の上限 ：混練押出性 (3) M.Feの下限 ：飽和磁化σs (4) M.Feの上限 ：耐候性 (5) Fe3O4の下限 ：飽和磁化σs さて、本発明になる強磁性粉末を製造するため
の具体的な方法を以下例示する。なお、実施例に
おいて、より具体的な製造条件を述べることとす
る。 まず原料としては、ミルスケールを用いること
ができる。これは鉄鋼製品製造工程における副産
物であり、FeOを主成分としていて、注意深く入
手すれば、純度の高いものを選ぶことが可能であ
る。ミルスケールは脆いから、機械粉砕によつて
所定の粒度に粉砕することができる。さらに細か
いものは、空気分級法による分級や、集塵採取に
よつて得られる。 次にFeOを主成分とする粉末を熱処理し、
Fe3O4とM.Feに変態させる。M.Feを生成させる
ためには、通常弱還元性の雰位気が必要となる。
従つて、N2ガスにH2ガスを添加した雰囲気で加
熱するのが一法である。そのほか、COガスや固
体Ｃ（コークスなど）を還元済として用いること
ができる。また、粉末の耐候性を改善するため
に、はじめに還元性雰囲気、次に中性または弱酸
化性の雰囲気を用いることもある。 熱処理温度は、粉末の焼結凝集が過度にならぬ
ようにするためと、ウスタイトの分解変態を促進
するために、560℃以下で行うのが良い。560℃は
ウスタイトの共析変態温度である。 こうして所望のM.Fe、Fe3O4含有量をもつ粉
末ができるが、熱処理中に粉末が焼結・凝集した
場合は、粉砕工程を加えたり、または何らかの分
級工程を加えることがある。 なお、粉末中のM.Fe、Fe3O4などの分析は次
のように行うのが良い。まず、鉄鋼分析で通常使
われる湿式分析法によつてM.FeとT.Feを分析す
る。次に、Ｘ線回折を用いFeO、Fe3O4、Fe2O3
の重量比を定量する。これらの値と、湿式分析に
よる非金属鉄量とから、FeO、Fe3O4、Fe2O3の
絶対量が求まる。本明細書に記された分析値はこ
の方法によるものである。 また、平均粒径は、累積重量粒度分布が50％に
なる粒度、いわゆるメジアン径である。粒度分布
測定法としては、粗い粉末についてはふるい分け
法、細かい粉末についてはマイクロトラツク法や
沈降法を使用することができるが、本明細書の数
値はマイクロトラツク法によるものである。 〔実施例〕 実施例 １ ミルスケールを振動ボールミルで10時間粉砕
し、空気分級によつて粗粉をカツトして、平均粒
径が8.9μｍの微粉を得た。 この微粉は、 T.Fe：73.9重量％ であり、不純物としては、 SiO2：0.22重量％ Mno：0.35重量％ Ｐ：0.01重量％ Ｓ：0.01重量％ CaO：0.05重量％ を含んでいた。 熱処理のための粉末容器として、スチールウー
ルを加工して、内法が50mm立方の立方体容器を作
成した。スチールウールの厚みは約５mmであつ
た。粉末を容器に充填したのち、スチールウール
製の蓋をし、容器ごとコークスの中に埋めた。コ
ークスは２〜10mmに篩分けした範囲のものを用い
たため、被処理粉末とコークスとはスチールウー
ルで接触が防がれ、しかも、スチールウール容器
は通気性があるため、コークスとともに容器を加
熱することにより、容器内を還元性雰囲気とする
ことができた。加熱は500℃で９時間行なつた。 熱処理後の粉末はほとんど凝集していなかつた
ため、そのまま以後の測定に供した。その結果、 M.Fe：9.7重量％ Fe3O4：86.3重量％ FeO：2.1重量％ Fe2O3≦0.1重量％ であり、その他の不純物は原料ミルケース粉とほ
ぼ同等であつた。平均粒度は8.2μｍであつた。 この粉末の飽和磁化σsを求めるため、振動試料
型磁化測定装置を用い、磁界10kOe（キロエルス
テツド）のもとで測定した結果、飽和磁化σs＝
97.9emu／ｇと高い値を得た。 次に、粉末の耐候性を調べるため、粉末10ｇを
アルミナの皿にのせ、湿度95％、温度50℃のもと
で、30日間放置し、再び飽和磁化σsを測定した。
その結果、飽和磁化σs比（放置後／放置前）は
99.2％であり、実用上問題無い耐候性を示した。 さらに、粉末を液状エポキシ樹脂と混合し、押
し出し性を調べた。重量比で粉末80に対し、樹脂
20の混合割合とし、ビーカー中でスプーンを用い
て混合したのち、内径10mmのピストン（注射器）
に長さ約30mmに充填し、２mm径の穴から手動で押
し出したところ、閉塞は起こらずに全量押し出さ
れた。 実施例 ２ 次の実施例では、主にM.Fe量の影響を調べた。
原料は実施例１と同じミルスケールの微粉とし、
これをアルミナのトレーに200ｇのせ、管状炉で
熱処理した。加熱は500℃とし、最初の２時間は
N2＋H2ガス中、残りの８時間はN2ガス中で、合
計10時間保持した。でき上がつた粉末を乳鉢です
りつぶし、325メツシユの篩で篩分けし、篩下歩
留りを求めた。−325メツシユの粉末につき、M.
Fe、Fe3O4の分析、平均粒径および飽和磁化σsの
測定、また、実施例１と同様の耐候性試験（飽和
磁化σs比）と押出し試験を行なつた。第１表に、
加熱初期のH2量と特性との関係を示す。
磁性粉末に関し、電波吸収材や電磁遮蔽材などに
利用できるものである。 〔従来の技術〕 近年、強磁性粉末の用途分野の拡大はめざまし
いものがあり、飽和磁化が高く耐候性に優れ、電
波吸収材や電磁遮蔽材など用途に応じた粉末の開
発が盛んに行なわれている。例えば電波障害を防
止するために建材等に強磁性粉末を混入した電磁
吸収材あるいは電磁遮蔽材が強磁性であることを
利用した用途である。 電波吸収材等に用いる強磁性粉末が備えるべき
要件は、コストが低いこと、飽和磁化が高いこ
と、耐候性が優れていること、そして、粒度が細
かいことである。より具体的には、 飽和磁化σs≧80emu／ｇ 平均粒度≦80μｍ程度 が要求される。 鉄（Fe）とマグネタイト（Fe3O4）は最も卑近
で元来コストの低い磁性材料であるが、これを細
かい粉末とした場合には次のような問題がある。 鉄粉は飽和磁化σsが高く（理論値210emu／
ｇ）、種々の公知の方法によつて微粉とすること
ができるが、単純な機械粉砕法によつては、鉄に
展延性があるために粉砕しにくく、水やガスを噴
射するアトマイズ法によつては、粗粒が多くなる
ために微粉の歩留りが悪くなるなど、結局コスト
高となつてしまう。また、通常の環境においても
極めて錆びやすく、耐候性上使用に耐えないこと
が多い。 一方、マグネタイト粉は飽和磁化σsがやや低い
（理論値92emu／ｇ）ものの耐候性は良く、また
鉄粉に比べて脆いため機械粉砕によつて効率良く
微粉とすることができるし、「粉体及び粉末治金」
Vol.26、No.７、p235〜243に示されたいわゆる湿
式法によつて微粉を得ることができる。しかしマ
グネタイト粉の飽和磁化σsは、Fe3O4の飽和磁化
σs理論値が比較的低いため、わずかの不純物が混
入したり、成分が化学量論的な値からずれたりす
ると、要求値飽和磁化σs≧80emu／ｇを満たすこ
とがむずかしくなる。そこで、どうしても高純度
のマグネタイト粉を使わなければならないが、そ
のためには上記湿式法に頼ることになり、その工
程が複雑なためにコスト高にならざると得なかつ
た。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明者らは、これらの問題点を解決するため
研究を重ねた結果、飽和磁化が高く、耐候性が優
れ、低コストで製造することのできる強磁性粉末
を開発した。 本発明はこのような強磁性粉末を提供すること
を目的とするものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の着眼点は、 (1) 酸化鉄であれば微粉化が容易であり、 (2) 酸化鉄の一部を金属鉄（M.Fe）で置きかえ
れば飽和磁化σsが向上する、 (3) その置きかえが一定範囲内であれば、耐候性
の優れた粉末とすることができる、 ということにある。 すなわち、 (1) 酸化鉄を原料とすること、 (2) 平均粒径が１〜80μｍであること、 (3) 金属鉄（M.Fe）含有量が１〜25重量％であ
つて、マグネタイト（Fe3O4）の含有量が ｙ≧87−2.28x ここに、 ｘ＝金属鉄含有量（重量％） ｙ＝マグネタイトの含有量（重量％） であるような強磁性粉末は、電波吸収材等用とし
ての要件を十分満たすものである。 以下、本発明の構成を詳細に説明する。 第一に、酸化鉄を原料とする理由は次の通りで
ある。本発明に規定した粒径及び組成の強磁性粉
末は、酸化鉄を原料とするほかに、金属鉄の機械
粉砕やアトマイズにより得られる鉄粉を原料とし
ても製造することができる。一般に、同等粒度の
粉末を得るために、粉化に要するコストは、金属
鉄に対するより、酸化鉄に対する方がずつと低く
て有利である。これは、酸化鉄が脆いために、機
械粉砕によつて容易に粉化できるからである。機
械粉砕で比較的容易に可能な粒度は約1μｍまで
である。 本発明者らは、このように粉化された酸化鉄を
原料として、M.FeとFe3O4が前記の量を含有す
る粉末を作ると、高飽和磁化であるとともに、耐
候性も優れていることを見出したのである。従
来、酸化鉄を還元して鉄粉を製造することは公知
であつたが、M.Fe量を25重量％に制限し、残り
を酸化鉄（マグネタイトなど）とすることは試み
られなかつた。その理由は、電波吸収材のような
用途が無かつたことのほかに、仮に主体が酸化鉄
であつても、一定量のM.Feを含有すればその分
耐候性が劣化するとの予想ないしは先入観があつ
たことと考えられる。しかしながら、本発明者ら
の研究によれば、一定量以上のマグネタイトを含
み、しかも一部がM.Feとなつているような粉末
を酸化鉄から作ると、通常のマグネタイト粉末よ
りも飽和磁化が大きくなる利点があり、しかも電
波吸収材用として耐候性に問題が無いのである。 このような組成の粉末を酸化鉄から作るには、 (a) ウスタイト（FeO）の共析変態によりM.Fe
とFe3O4を生成させる、 (b) ヘマタイト（Fe2O3）の還元によりM.Feと
Fe3O4を生成させる、 (c) Fe3O4の部分還元により、一部をM.Feとす
る、 (d) 上記(a)〜(c)の組合せ、 (e) 上記(a)〜(d)の何れかの別個の方法で作られた
粉末を混合して、所定のM.Fe及びFe3O4含有
量を得る。 などの方法によつて可能である。 本発明者らの実験によれば、後に実施例で示す
ように、耐候性が良好であるためには、M.Feが
25重量％以下で平均粒径が1μｍ以上であること
が必要である。M.Feが25重量％を越えると、粉
末の中のM.Fe部分が外気にさらされる機会が多
くなり、酸化が起こるために飽和磁化σsが低下す
る。すなわち耐候性が劣化する。また平均粒径が
1μｍ未満であると、粉末の比表面積が大きくな
るため、この場合もM.Feが外気にさらされやす
くなり、酸化が起こつて耐候性が劣化する。 M.Fe量及び平均粒径を選べば耐候性が優れて
いるのは、M.Fe部分が酸化鉄部分によつて外気
から保護されるためと考えられ、この点が、本発
明法による粉末が従来予測されるよりも対候性が
良い結果を生んだ原因と思われる。 次に、電波吸収材等用の粉末としては、粉体性
状も重要である。すなわち、電波吸収材等は、通
常強磁性粉末を樹脂などに混合し、混練してシー
ト状にノズルから押出して製造されることが多
い。そのためには、微粉であるほど混練性や押出
し性が良い。粒度が粗くなるとこれらの性質が劣
り、実施例で示すように平均粒径が80μｍを超え
たものは押出しが不可能となる。 また、電波吸収材等用の粉末は飽和磁化σs≧
80emu／ｇを必要とするが、そのためには一定量
以上のM.Fe及びFe3O4含有量が必要である。特
にM.Feは理論的な飽和磁化σsが約210emu／ｇで
あつて、Fe3O4の約92emu／ｇより格段に大き
く、M.Feを含むことが、本発明粉末が通常のマ
グネタイト粉末よりも飽和磁化σsを高くしうるポ
イントとなる。実施例の飽和磁化σs測定結果によ
ると、Fe3O4を含む粉末の飽和磁化σsは、M.Fe
とFe3O4の理論飽和磁化σs値を加算したものにほ
ぼ等しい。すなわち、M.Feがｘ重量％、Fe3O4
がｙ重量％であれば、飽和磁化σsの予想値は、 210×（ｘ／100）＋92×（ｙ／100） 従つて、Fe3O4の一部をM.Feで置きかえ、M.
Feを１重量％だけ増やすと、飽和磁化σsは約
2emu／ｇ増加する。飽和磁化σsの上昇量はM.Fe
の含有量に比例して増加するが、2emu／ｇ以下
の上昇量は工業的な意味が小さいから、M.Feは
１重量％以上必要である。このようにしてM.Fe
量（ｘ重量％）が定められると、粉末の飽和磁化
σsを80emu／ｇとするために必要なFe3O4量（ｙ
重量％）は、最小限、 ｙ＝87−2.28x（重量％） である。 このように、本発明による粉末はM.Feを増加
させることによつて飽和磁化σsを向上させ、同一
不純物量であれば従来のマグネタイト粉よりも大
きな飽和磁化が得られ、逆に同一飽和磁化σsなら
ば純度を落とし、コストダウンすることができる
のである。なお、規定した量のM.Fe及びFe3O4
以外の残部は非磁性の物質で良く、FeO、Fe2O3
またはその他の物質であつてもよく、特に制約は
無い。 以上、本発明の詳細を述べたが、数値限定の理
由をまとめると次のようになる。 (1) 平均粒径の下限 ：耐候性 (2) 平均粒径の上限 ：混練押出性 (3) M.Feの下限 ：飽和磁化σs (4) M.Feの上限 ：耐候性 (5) Fe3O4の下限 ：飽和磁化σs さて、本発明になる強磁性粉末を製造するため
の具体的な方法を以下例示する。なお、実施例に
おいて、より具体的な製造条件を述べることとす
る。 まず原料としては、ミルスケールを用いること
ができる。これは鉄鋼製品製造工程における副産
物であり、FeOを主成分としていて、注意深く入
手すれば、純度の高いものを選ぶことが可能であ
る。ミルスケールは脆いから、機械粉砕によつて
所定の粒度に粉砕することができる。さらに細か
いものは、空気分級法による分級や、集塵採取に
よつて得られる。 次にFeOを主成分とする粉末を熱処理し、
Fe3O4とM.Feに変態させる。M.Feを生成させる
ためには、通常弱還元性の雰位気が必要となる。
従つて、N2ガスにH2ガスを添加した雰囲気で加
熱するのが一法である。そのほか、COガスや固
体Ｃ（コークスなど）を還元済として用いること
ができる。また、粉末の耐候性を改善するため
に、はじめに還元性雰囲気、次に中性または弱酸
化性の雰囲気を用いることもある。 熱処理温度は、粉末の焼結凝集が過度にならぬ
ようにするためと、ウスタイトの分解変態を促進
するために、560℃以下で行うのが良い。560℃は
ウスタイトの共析変態温度である。 こうして所望のM.Fe、Fe3O4含有量をもつ粉
末ができるが、熱処理中に粉末が焼結・凝集した
場合は、粉砕工程を加えたり、または何らかの分
級工程を加えることがある。 なお、粉末中のM.Fe、Fe3O4などの分析は次
のように行うのが良い。まず、鉄鋼分析で通常使
われる湿式分析法によつてM.FeとT.Feを分析す
る。次に、Ｘ線回折を用いFeO、Fe3O4、Fe2O3
の重量比を定量する。これらの値と、湿式分析に
よる非金属鉄量とから、FeO、Fe3O4、Fe2O3の
絶対量が求まる。本明細書に記された分析値はこ
の方法によるものである。 また、平均粒径は、累積重量粒度分布が50％に
なる粒度、いわゆるメジアン径である。粒度分布
測定法としては、粗い粉末についてはふるい分け
法、細かい粉末についてはマイクロトラツク法や
沈降法を使用することができるが、本明細書の数
値はマイクロトラツク法によるものである。 〔実施例〕 実施例 １ ミルスケールを振動ボールミルで10時間粉砕
し、空気分級によつて粗粉をカツトして、平均粒
径が8.9μｍの微粉を得た。 この微粉は、 T.Fe：73.9重量％ であり、不純物としては、 SiO2：0.22重量％ Mno：0.35重量％ Ｐ：0.01重量％ Ｓ：0.01重量％ CaO：0.05重量％ を含んでいた。 熱処理のための粉末容器として、スチールウー
ルを加工して、内法が50mm立方の立方体容器を作
成した。スチールウールの厚みは約５mmであつ
た。粉末を容器に充填したのち、スチールウール
製の蓋をし、容器ごとコークスの中に埋めた。コ
ークスは２〜10mmに篩分けした範囲のものを用い
たため、被処理粉末とコークスとはスチールウー
ルで接触が防がれ、しかも、スチールウール容器
は通気性があるため、コークスとともに容器を加
熱することにより、容器内を還元性雰囲気とする
ことができた。加熱は500℃で９時間行なつた。 熱処理後の粉末はほとんど凝集していなかつた
ため、そのまま以後の測定に供した。その結果、 M.Fe：9.7重量％ Fe3O4：86.3重量％ FeO：2.1重量％ Fe2O3≦0.1重量％ であり、その他の不純物は原料ミルケース粉とほ
ぼ同等であつた。平均粒度は8.2μｍであつた。 この粉末の飽和磁化σsを求めるため、振動試料
型磁化測定装置を用い、磁界10kOe（キロエルス
テツド）のもとで測定した結果、飽和磁化σs＝
97.9emu／ｇと高い値を得た。 次に、粉末の耐候性を調べるため、粉末10ｇを
アルミナの皿にのせ、湿度95％、温度50℃のもと
で、30日間放置し、再び飽和磁化σsを測定した。
その結果、飽和磁化σs比（放置後／放置前）は
99.2％であり、実用上問題無い耐候性を示した。 さらに、粉末を液状エポキシ樹脂と混合し、押
し出し性を調べた。重量比で粉末80に対し、樹脂
20の混合割合とし、ビーカー中でスプーンを用い
て混合したのち、内径10mmのピストン（注射器）
に長さ約30mmに充填し、２mm径の穴から手動で押
し出したところ、閉塞は起こらずに全量押し出さ
れた。 実施例 ２ 次の実施例では、主にM.Fe量の影響を調べた。
原料は実施例１と同じミルスケールの微粉とし、
これをアルミナのトレーに200ｇのせ、管状炉で
熱処理した。加熱は500℃とし、最初の２時間は
N2＋H2ガス中、残りの８時間はN2ガス中で、合
計10時間保持した。でき上がつた粉末を乳鉢です
りつぶし、325メツシユの篩で篩分けし、篩下歩
留りを求めた。−325メツシユの粉末につき、M.
Fe、Fe3O4の分析、平均粒径および飽和磁化σsの
測定、また、実施例１と同様の耐候性試験（飽和
磁化σs比）と押出し試験を行なつた。第１表に、
加熱初期のH2量と特性との関係を示す。
【表】
【表】
第１表より、M.Feが１重量％以上では、飽和
磁化σsが80emu／ｇとなつていることがわかる。
第１表の値から、M.Feと歩留りおよび飽和磁化
σs比との関係を示すと、第１図のようになり、歩
留りと耐候性の観点から、M.Feを25重量％以内
とすべきことが理解される。 なお、第１表の結果によれば、本発明の粉末の
ように、M.FeとFe3O4のいわば混合体であると、
鉄粉が単独で存在するよりも、耐候性が改善され
ているように見うけられる。これはM.Feの存在
形態にかかわることと考えられるが、詳しい機構
は明らかでない。 実施例 ３ 次の実施例では、主に平均粒度の影響をべた。
原料としては、ヘマタイト微粉（平均粒度0.6μ
ｍ）およびミルスケールを振動ミルで粉砕し、
種々の平均粒度としたものを用いた。これを実施
例２と同様に熱処理したが、加熱初期のH2量は
10％とした。熱処理後の粉末を小型振動ミルで十
分解砕したのち篩分けし、篩分け後の測定を実施
例２と同様に行い、第２表の結果を得た。 第２表より、平均粒度が1μｍを割つたものは
耐候性（σs比）が著しく劣化していること、およ
び、平均粒径が80μｍを超えるものは、押出性が
劣り、樹脂等と混合して成形することが難しいこ
とが理解される。
磁化σsが80emu／ｇとなつていることがわかる。
第１表の値から、M.Feと歩留りおよび飽和磁化
σs比との関係を示すと、第１図のようになり、歩
留りと耐候性の観点から、M.Feを25重量％以内
とすべきことが理解される。 なお、第１表の結果によれば、本発明の粉末の
ように、M.FeとFe3O4のいわば混合体であると、
鉄粉が単独で存在するよりも、耐候性が改善され
ているように見うけられる。これはM.Feの存在
形態にかかわることと考えられるが、詳しい機構
は明らかでない。 実施例 ３ 次の実施例では、主に平均粒度の影響をべた。
原料としては、ヘマタイト微粉（平均粒度0.6μ
ｍ）およびミルスケールを振動ミルで粉砕し、
種々の平均粒度としたものを用いた。これを実施
例２と同様に熱処理したが、加熱初期のH2量は
10％とした。熱処理後の粉末を小型振動ミルで十
分解砕したのち篩分けし、篩分け後の測定を実施
例２と同様に行い、第２表の結果を得た。 第２表より、平均粒度が1μｍを割つたものは
耐候性（σs比）が著しく劣化していること、およ
び、平均粒径が80μｍを超えるものは、押出性が
劣り、樹脂等と混合して成形することが難しいこ
とが理解される。
以上示したように、本発明による強磁性粉末
は、電波吸収材や電磁遮蔽材用として優れたもの
である。また飽和磁化σsが高く、耐候性があるこ
とから、その他の用途、例えば乾式複写機のキヤ
リアなどとしても、十分な使用に耐えると思われ
る。
は、電波吸収材や電磁遮蔽材用として優れたもの
である。また飽和磁化σsが高く、耐候性があるこ
とから、その他の用途、例えば乾式複写機のキヤ
リアなどとしても、十分な使用に耐えると思われ
る。
第１図は、強磁性粉末のM.Fe含有量と粉末の
歩留りおよび耐候性（飽和磁化σs比）との関係を
示すグラフである。
歩留りおよび耐候性（飽和磁化σs比）との関係を
示すグラフである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 酸化鉄を原料とし、平均粒径が１〜80μｍで
あつて、金属鉄含有量とマグネタイト含有量が、 １≦ｘ≦25、かつ ｙ≧87−2.28x ただし ｘ：金属鉄含有量（重量％） ｙ：マグネタイト含有量（重量％） であることを特徴とする強磁性粉末。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60079752A JPS61238901A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 強磁性粉末 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60079752A JPS61238901A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 強磁性粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61238901A JPS61238901A (ja) | 1986-10-24 |
| JPH0149762B2 true JPH0149762B2 (ja) | 1989-10-26 |
Family
ID=13698953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60079752A Granted JPS61238901A (ja) | 1985-04-15 | 1985-04-15 | 強磁性粉末 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61238901A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR920016348A (ko) * | 1991-02-05 | 1992-09-24 | 도오사끼 시노부 | 고순도 산화철 및 그 제조방법 |
| KR20030015453A (ko) * | 2001-08-14 | 2003-02-25 | 주식회사 티베이스 | 합금강의 스케일을 이용한 전자기파 감쇠 소재 |
| SE529779C8 (sv) | 2001-11-30 | 2008-06-17 | Magnetit-järnbaserat kompositpulver, magnetit-järnbaserad pulverblandning, metod för tillverkning av dessa, metod för sanering av förorenad jord, vatten eller gaser och elektromagnetisk vågabsorbator | |
| KR100921261B1 (ko) * | 2001-12-04 | 2009-10-09 | 토다 고교 가부시끼가이샤 | 토양ㆍ지하수의 정화 처리용 철 입자, 그의 제조법, 해당철 입자를 포함하는 정화제, 그의 제조법 및토양ㆍ지하수의 정화 처리 방법 |
| DE102014017049A1 (de) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Ce-Sys Engineering Gmbh | Baustoff zur Abschirmung von elektromagnetischen Wellen durch Absorption, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung |
| CN113145856A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-07-23 | 西安交通大学 | 一种铁氧化产物分离、还原、还原产物储运的系统及方法 |
-
1985
- 1985-04-15 JP JP60079752A patent/JPS61238901A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61238901A (ja) | 1986-10-24 |
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