JPH022810B2 - - Google Patents

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JPH022810B2
JPH022810B2 JP57078082A JP7808282A JPH022810B2 JP H022810 B2 JPH022810 B2 JP H022810B2 JP 57078082 A JP57078082 A JP 57078082A JP 7808282 A JP7808282 A JP 7808282A JP H022810 B2 JPH022810 B2 JP H022810B2
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JP
Japan
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ferromanganese
oxides
magnetic material
alloy
metal oxide
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JP57078082A
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Tadayoshi Karasawa
Katsumi Kono
Katsuji Uchama
Michio Yamazaki
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、湿式による酸化金属磁性体の製造
法に関するものである。 〔従来の技術〕 通常、軟磁性酸化物磁性体、すなわちフエライ
トは、M2+O・Fe2O3の基本式で表示されている。
ここにおいて、M2+はFe、Mn、Ni、Cu、Mg、
Zn、Co等で示され、その一部を他の金属で置換
することができる。また、これらの二価金属の組
み合わせで、それぞれの特徴ある磁気特性を示す
ものが生成するので、その用途に適合するように
適宜選択して製造される。 この基本形の磁性体を合成するために、上記金
属の酸化物又は酸化物と塩、塩と塩、或いは溶液
中での合成等が報告されている。 〔発明が解決しようとする課題〕 これら公知に属するフエライトの製造法に対
し、この発明ではフエロマンガン合金を用い、粉
粒化を容易、かつ、短時間で処理するとともに、
安定、かつ、廉価にフエライトを合成する新規な
手法を提案するものである。 すなわち、フエロマンガン又はフエロニツケル
をそのまま粉砕して、他の金属酸化物を添加して
も優良なフエライトを合成することは困難であ
る。それは、フエロマンガン又はフエロニツケル
の粉砕、又は合金の融体噴霧した物質等を酸化し
たものは活性度が低く、また偏析が生じたものと
なる。従つて、それによつて造られた磁性体は、
局部的に異方性が大となり、かつ、その不均一性
をも生ずる。その原因は、主としてフエロマンガ
ン合金の靭性、展延性など合金特有の性質により
適正な粉体が得られないためである。 この発明では、これら製造上の欠陥を排除し、
極めて廉価にフエライト磁性体の製造に成功し
た。 〔課題を解決するための手段〕 すなわち、この発明は、 フエロマンガン、フエロニツケルの一種以上
に対し、Fe、Mn、Ni、Cu、Mg、Coの酸化
物、又は加熱によつて該酸化物となる物質(金
属を除く)の一種以上の物質を添加、混和物を
調整するに際し、該混和物中のFe2O3としての
含有量を36〜60モル%、Mn、Ni、Cu、Mg、
Zn、Coの酸化物、又は加熱によつて該酸化物
となる物質の一種以上を、40〜64モル%の範囲
に調整添加し、酸化を伴う湿式粉砕、混合、脱
水の過程を経て800〜1450℃に加熱してなる酸
化金属磁性体の製造法。 第項記載の最終混和物を、700〜1250℃で
仮焼し再粉砕の後、800〜1450℃に加熱してな
る酸化金属磁性体の製造法。 第項記載の粉砕メデイアをフエロマンガ
ン、フエロニツケル、電解鉄、電解マンガンを
用い、該メデイアの摩耗した成分をそのまま成
分酸化物として用いる酸化金属磁性体の製造
法。 を提供するにある。 先ず、フエロアロイの代表例として、フエロマ
ンガン(これをフエロニツケルに置換しても以下
において同様の結果が生ずる。)の物質を考える
と、その製造法はマンガン鉱石に還元剤としてコ
ークス及びCao、SiO2等を適当なる比率で配合
し、電気炉で還元溶融してフエロマンガン合金と
する。この場合、JISに従つて製造された合金は、
高炭素C……7.5%以下、中炭素C……2%以下、
低炭素C……1%以下の3種類がある。これらの
フエロマンガンは、鉄分の増加及び炭素の減少の
方向に展延性が増加する。 通常、低炭素のフエロアロイ(フエロマンガ
ン、フエロニツケル)は高価で、高炭素系はその
半分の価格である。この発明では、フエライト化
の都合上、高炭素の脆い原料を用いて粉砕を容易
とし、併せて原価の低減を図つたものである。 すなわち、炭素は少なくとも3%以上、好まし
くは7〜10%の含有のものが使用される。当然の
ことながら、更に多い炭素量は破砕が更に容易と
なるので、粉砕費が軽減されることから、これを
拒む理由はない。しかし、この発明では、合金を
酸化する必要があること、低シリコンであるこ
と、及びマンガン含有量の低下及び合金の製造技
術上、出湯可能な範囲等を考慮すれば、炭素の含
有量は必然的に制約される。 第一の手法として、マンガン合金を粉砕する必
要がある。特に、マンガン合金は、その粉末の粒
度によつて著しく性能を劣化させるので、注意深
く調整する必要がある。粉砕は、ボールミル、振
動ミル、アトマイザー、衝撃柱粉砕その他数多く
の種類がある。ここでは振動ミル、ボールミル等
を用い、不活性ガス中で粉砕する。先ず、粉砕メ
デイアは被粉砕物と同質又は後に成分の補正可能
な物とし、その径は大中小の異なつたものを用
い、小なる径のメデイアの重量は40〜90%とと
し、バツチ又は連続式で分級装置付きを提案す
る。 このメデイア用合金鋼塊の大径は40〜20mm、中
径は10〜8mm、小径は5mm程度の鋼塊を用意す
る。ただし、これらの径の数値は、概数を示した
もので、各指定数値を上下するものを用いること
は差し支えない。また、一部に通常のスチールメ
デイアを併用することも差し支えない。該鋼塊
は、任意に割つた不定形の角のあるものでもメデ
イアとして使用できる。角付きメデイアは使用中
に損耗し、角がとれ、不規則な球形に近似したも
のとなる。更に、長時間の使用によつて、メデイ
アは径の不揃いのもの、或いは中径より小径、細
粒ともなり、後に補充した鋼塊によつて被砕物と
して粉末となる。このような粉砕過程を経た粉体
は、粒度分布が広くなる欠陥がある。これは、分
級装置を付加稼動することによつて解決できる。 〔作用〕 次に、作業上特に注意すべき事項を示すと、通
常金属粉の3μ、特に0.5μ以下の粉末は、常温で空
気中でも熱焼する。この現象は粉末の集落の場合
であつて、空気中に浮遊させた場合は、温度上昇
速度、圧の上昇率、空気の混合比等の総合条件で
爆発の状態を現わす。これは、高炭素フエロマン
ガンでも全く同様である。そこで、この問題を避
けるため粗粒のまま焙焼酸化すると、この発明の
目的とする酸化物としては不都合なものとなる。
その一例を次に示す。 すなわち、フエロマンガンの粒粉体を通常の加
熱法で1000℃まで昇温した粒子の酸化状態を、X
線マイクロアナライザーで測定した結果から考察
すると、第1図のようになる。先ず、炭素の一部
は、COガスとして揮散し、MnはMnOとなり、
表皮層を形成する。これに伴いFeは炭素により
活性化され、MnOの発生と共に遊離して合金の
内部に拡散移動し、残留した僅かなFeは、Fe3O4
となる。これらを第1図aに示す。ここにおいて
MはMnO、M″FはMnOとFe3O4の混成層、H・
FはFe金属濃度の最高値を示す線、F・Mはフ
エロマンガン層をそれぞれ示すモデル図である。 第二段階では、表皮層のMnOが僅かにMn3O4
となり、MnOの領域は合金の内部に拡大し、Fe
は前同様の過程を以つて、初期組成の合金層を包
囲して高Fe濃度層を形成する。第1図bにそれ
を示した。ここにおいて、MはMn3O4、M
FはMn3O4とFe3O4、M・FはMnOとFe3O4であ
るが、主としてMnOの層、H・F′はFe濃度の最
高量含有層、F・Mはフエロマンガン層をそれぞ
れ示すモデル図である。 このような酸化過程は、粉粒の大小にかかわら
ず同様な機構で進むが、粒径の大なる粉体の後期
酸化時には、一層高濃度のFe層が生じ、合金中
心部のFe濃度をも上昇する。第2図のFe2にそれ
を示す。ここにおいて、Fe1は第一段階の酸化時
における合金中のFe濃度の変化を示し、Fe2、
Fe3は第二、第三段階の酸化進行時のFe濃度の偏
差を示し、Mn、Fe等の酸化物は省略してある。 このように、偏析した粒子を酸化すると、Fe
濃度の偏析したまま酸化物となる。この酸化過程
を経たフエロマンガンの粉粒体を、必要とする組
成となるように成分調整を行ない、マンガンフエ
ライトに用いた場合の特性の一例を次に示す。
【表】
〔実施例 1〕
高炭素フエロマンガン粗粒粉末30gに、
Fe2O3376g、ZnO3.5g、CaO0.05g、SiO20.01g
を秤取し、水を加えて50%スラリーとし、通気式
振動ミルで5Hr粉砕する。粉砕したスラリーを脱
水し、ペレツトになして1000℃で2Hr加熱仮焼
後、湿式粉砕で2Hr行なつた。次いで脱水し、若
干のバインダーを加えてドーナツ型に成形して
1280℃で3Hr加熱、O20.25%を含むN2気中で冷却
した。その試料の特性を次に示す。 μ0 Q tand/μ0 Bm 2150 45 1×10-5 5300 〔実施例 2〕 高炭素フエロマンガン粗粒粉300g、電解鉄粉
651g、CoO0.95gを秤取し、水等量とH2O2
100gを通気式振動ミルに入れて8Hr粉砕する。
次いで、H2O2水100gを追補し3Hr粉砕し、脱水
した後、実施例1と同様に処理する。 μ0 Q Bm 2450 60 5100 〔実施例 3〕 高炭素フエロマンガン300g、フレーク状フエ
ロニツケル3gに、FeSO4・7H2O25gを秤取し、
これらと等量の温水を加えて通気式ゴムライニン
グボールミルに投入し、フエロマンガンメデイア
を用いて水蒸気を含む温風を送入し、及び温水の
補給を行なつて10Hr粉砕する。これに、
Fe2O31495g、MgO170g、ZnO257.9g、
CaCO35g及び添加酸化物と等量の水を加えて
2Hr粉砕混合し、脱水の後ペレツトになし、1000
℃で2Hr仮焼する。その後10Hr粉砕し、0.8ト
ン/cm3の圧力でドーナツ型に成形し、1250℃で
4Hr空気中で放冷する。この試料の特性を次に示
す。 μ0;4500 ρ;1.25×107Ω―cm 〔発明の効果〕 この発明によると、「酸化を伴う湿式粉砕」に
よるものであるから、金属面の脆化並びに該部の
削り取りの繰返しによつて、粉粒化が極めて容
易、かつ、短時間で処理できる。しかも、1μ以
下の粉粒とすることができる。また、処理中には
粉じんは発生しない。そして、この発明において
は、「フエロアロイ(特に高炭素系のもの)」を用
いることと、上記のとおり処理時間が短いことと
が相まつて、その磁性体の生産性に富み、かつ、
頗る安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図aは、酸化途上におけるフエロマンガン
合金粒子の断面図、同じくbは、aの酸化が更に
進んだ粒子の断面図、第2図は、フエロマンガン
合金粒子を酸化した場合の、粒子の表面より中心
部までにおけるFe濃度の偏差を示す図、第3図
は、各種条件下における、フエロマンガン合金の
粉砕時間と粒径との関係図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フエロマンガン、フエロニツケルの一種以上
    に対し、Fe、Mn、Ni、Cu、Mg、Coの酸化物、
    又は加熱によつて該酸化物となる物質(金属を除
    く)の一種以上の物質を添加、混和物を調整する
    に際し、該混和物中のFe2O3としての含有量を36
    〜60モル%、Mn、Ni、Cu、Mg、Zn、Coの酸化
    物、又は加熱によつて該酸化物となる物質の一種
    以上を、40〜64モル%の範囲に調整添加し、酸化
    を伴う湿式粉砕、混合、脱水の過程を経て800〜
    1450℃に加熱してなる酸化金属磁性体の製造法。 2 特許請求の範囲第1項記載の最終混和物を、
    700〜1250℃で仮焼し再粉砕の後、800〜1450℃に
    加熱してなる酸化金属磁性体の製造法。 3 特許請求の範囲第1項記載の粉砕メデイアを
    フエロマンガン、フエロニツケル、電解鉄、電解
    マンガンを用い、該メデイアの摩耗した成分をそ
    のまま成分酸化物として用いる酸化金属磁性体の
    製造法。
JP57078082A 1982-04-27 1982-05-12 酸化金属磁性体の製造法 Granted JPS58199721A (ja)

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US06/488,265 US4543197A (en) 1982-04-27 1983-04-25 Process for producing magnetic metallic oxide
NL8301491A NL8301491A (nl) 1982-04-27 1983-04-27 Werkwijze voor het produceren van magnetische metaaloxyden.
DE19833315298 DE3315298A1 (de) 1982-04-27 1983-04-27 Verfahren zur herstellung von magnetischem metalloxid

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