JPH04362021A - フェライト磁性粉及びその製造方法 - Google Patents

フェライト磁性粉及びその製造方法

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JPH04362021A
JPH04362021A JP3165270A JP16527091A JPH04362021A JP H04362021 A JPH04362021 A JP H04362021A JP 3165270 A JP3165270 A JP 3165270A JP 16527091 A JP16527091 A JP 16527091A JP H04362021 A JPH04362021 A JP H04362021A
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JP
Japan
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magnetic powder
ferrite magnetic
precipitate
alkali hydroxide
ferrite
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Application number
JP3165270A
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English (en)
Inventor
Takayuki Kimura
隆幸 木村
Kazuo Hashimoto
和生 橋本
Hirobumi Kimura
博文 木村
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Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なフェライト磁性
粉及びその製造方法に関するものである。さらに詳しく
は、本発明は高密度記録用の磁気記録媒体に用いるのに
適した、保磁力が200〜2000Oeであり、従来の
ものと比較して飽和磁化が向上しており、さらに保磁力
の温度変化が小さいフェライト磁性粉及びその製造方法
に関するものである。近年、磁気記録の高密度化の要求
に伴い、マグネトプランバイト型フェライト磁性粉を磁
気記録媒体として用いる垂直磁気記録方式の開発が進め
られており、DATテープ、8ミリテープ、ハイビジョ
ンテープ等の用途が考えられている。垂直磁気記録方式
に用いられるマグネトプランバイト型フェライト磁性粉
としては、保磁力が適当な値(200〜2000Oe)
で、飽和磁化ができるだけ高く、保磁力の温度変化が小
さく、配向性の良いものが望まれている。
【0002】
【従来の技術およびその問題点】従来、マグネトプラン
バイト型フェライト磁性粉の製造方法としては、例えば
共沈法、ガラス結晶化法、水熱合成法等種々の方法が知
られており、ガラス結晶化法については、特公昭60−
15575号公報、水熱合成法については、例えば特開
昭59−175707 号公報、特公昭60−1297
3号公報、特公昭60−15576号公報、特開昭60
−137002 号公報等で提案されている。しかしな
がら、前記いずれの方法においても得られるマグネトプ
ランバイト型フェライト磁性粉は、飽和磁化が60em
u/g 以下と低かったり、保磁力の温度変化が大きい
という欠点があった。
【0003】
【発明の目的】本発明の目的は、前記問題点を解決し、
微粒子で保磁力が200〜2000Oeであり、飽和磁
化が高く、さらに保磁力の温度変化が小さく、配向性に
優れたフェライト磁性粉及びその製造方法を提供するこ
とにある。
【0004】
【問題点を解決するための手段】本発明は、CuのKα
線を用いたX線回折スペクトルにおける(110)面及
び(220)面のピークを除く全てのピークがブロード
である結晶構造を有し、かつ六角板状を呈する六方晶系
フェライト粒子であることを特徴とするフェライト磁性
粉に関する。本発明のフェライト磁性粉は、図1に示す
ようにCuのKα線を用いたX線回折スペクトルにおけ
る(110)面(2Θ=30.3°)及び(220)面
(2Θ=63.0°)の2つのピークだけが鋭く、他の
全てのピークがブロードである結晶構造を有する。そし
てこれらのピーク位置は図2に示すように従来知られて
いるマグネトプランバイト型フェライトのX線回折スペ
クトルのピーク位置とほぼ一致している。本発明におい
ては、上記のように結晶構造を変化させることにより、
従来のマグネトプランバイト型フェライトと比較して飽
和磁化が向上し、さらに保磁力の温度変化が小さいフェ
ライト磁性粉が得られる。また、磁気記録の高密度化の
ために、粒子径が50nm以下であることが好ましい。
【0005】本発明のフェライト磁性粉は、以下の方法
により製造される。フェライト磁性粉を構成するA、F
e及びMを含む溶液と水酸化アルカリとを、混合後の溶
液中の水酸化アルカリ濃度が3M以上となるように混合
して沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリを120
〜300℃で水熱処理した後、沈澱物を含むスラリを洗
浄し、次いで、酸処理を行い、得られた沈澱物を700
〜950℃で焼成することにより、前記フェライト磁性
粉が得られる。Aは、 Ba、Sr、Ca及びPbから
選ばれる一種以上の元素である。Aの化合物としては、
硝酸塩、塩化物、水酸化物等が用いられる。Aの使用量
は、Aの濃度が0.03〜0.50Mの範囲になるよう
にするのが結晶性のよい粒子を得るうえで望ましい。F
eの化合物としては、硝酸塩、塩化物等が用いられる。 Feの使用量はAが1グラム原子に対して8〜12グラ
ム原子が好ましい。Feの量が少なすぎると、フェライ
ト磁性粉の生成量が少なく、結晶性も悪くなる。またF
eの量が多すぎるとヘマタイトが副生したり、またフェ
ライト磁性粉の粒子が大きくなり、磁気特性も劣ってく
る。Mは、Co,Ni,Zn,Cu,Mg,Mn,Fe
(II),Bi,Si,Ti,Zr,Sn,Ta,Nb
,Mo, V及びWから選ばれる一種以上の元素である
。Mの化合物としては、塩化物、硝酸塩、アンモニウム
塩等が用いられる。水酸化アルカリとしては、水酸化ナ
トリウム、水酸化カリウム等が用いられる。水酸化アル
カリの使用量は水酸化アルカリを混合した後の溶液中の
水酸化アルカリ濃度が3M以上となる量が必要であり、
4〜8Mの範囲が好ましい。 水酸化アルカリの量が少なすぎると粒子が大きくなった
り、粒度分布が広くなったり、またヘマタイトが生成す
る。また水酸化アルカリを過度に多くするのは経済的で
ない。前記A、Fe及びMを含む溶液と水酸化アルカリ
とを混合する方法については、特に制限はないが、例え
ばA、Fe及びMを含む溶液に、水酸化アルカリの水溶
液を添加する方法がある。
【0006】次いで、得られた沈澱物を含むスラリを水
熱処理することにより、微細な結晶が生成、沈澱する。 水熱処理の温度は120〜300℃である。温度が低す
ぎると結晶の生成が充分でなく、また温度が高すぎると
最終的に得られるフェライト粉末の粒径が大きくなるの
で好ましくない。水熱処理時間は普通、0.5 〜20
時間程度であり、水熱処理には通常、オートクレーブが
採用される。本発明においては、前記水熱処理の前に、
沈澱物を含むスラリを50℃以下の温度で 0.5〜4
8時間熟成した後、Biを含む溶液を添加してもよい。 Biの添加量は、Fe及びMの合計量に対して、1〜5
モル%、好ましくは2〜4モル%である。Biを添加す
ることにより、フェライト磁性粉の粒子径を50nm以
下、かつ、板状比を5以下とすることができる。
【0007】次に、水熱処理により生成した微細な結晶
の沈澱物を水洗して、遊離のアルカリ分を除去した後、
沈澱物を含むスラリを酸処理する。酸処理には、硝酸、
塩酸などの無機酸、酢酸、プロピオン酸などの有機酸な
どを用いることができる。酸処理により、微粒子中の主
にA成分が一部溶出していく。その割合は、酸処理の酸
の添加量、温度、時間等の条件により制御することがで
きる。
【0008】次いで、得られた沈澱物を水洗後、焼成す
ることによりフェライト磁性粉が得られる。焼成におい
ては、予め得られた沈澱物に融剤を混合することが好ま
しい。融剤としては、塩化ナトリウム、塩化バリウム、
塩化カリウム、塩化ストロンチウムおよびフッ化ナトリ
ウムのうち少なくとも一種が用いられる。融剤の使用量
は沈澱物(乾燥物基準)に対して、10〜180重量%
、特に30〜120重量%が好ましい。融剤の量が少な
すぎると粒子の焼結が起こり、また多すぎても多くした
ことによる利点はなく、経済的でない。沈澱物と融剤の
混合方法は特に制限はなく、例えば沈澱物のスラリに融
剤を加えて湿式混合した後、スラリを乾燥してもよく、
あるいは沈澱物を乾燥した後、融剤を加えて乾式混合し
てもよい。焼成温度は700〜950℃、好ましくは8
00〜930℃である。温度が低すぎると結晶化が進ま
ず、飽和磁化が低くなる。また温度が高すぎると粒子が
大きくなったり、焼結が起こるので好ましくない。 焼成時間は10分〜30時間程度が適当である。
【0009】
【実施例】以下に実施例および比較例を示し、さらに詳
しく本発明について説明する。実施例1硝酸第二鉄3.
251mol、硝酸コバルト0.184mol、四塩化
チタン0.061mol及び硝酸亜鉛0.184mol
を、脱イオン水1800mlに溶解し、別に、水酸化バ
リウム0.460mol及びカセイソーダ37mol 
を脱イオン水2000mlに溶解し、両溶液を混合して
沈澱物を生成させた。次に、生成した沈澱物を含むスラ
リを20℃で6時間熟成した後、硝酸ビスマス0.09
2molを脱イオン水50mlに溶解した溶液を添加し
た。得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入
れ、 140℃で6時間水熱処理を行った。次いで得ら
れた沈澱物を十分に水洗した後、0.5%酢酸水溶液を
加えて80℃で2時間処理した。得られた沈澱物を十分
に水洗した後、濾過、乾燥し、これに融剤としてNaC
lとBaCl2 ・2H2Oの重量比が1:1の混合物
を沈澱物に対して 100重量%加えて混合した。この
混合物を窒素雰囲気下で860℃で2時間焼成した。得
られた焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、乾燥してフ
ェライト磁性粉を得た。得られたフェライト磁性粉のX
線回折スペクトルは図1に示すように、2Θ=30.3
°及び2Θ=63.0°の2つのピークだけが鋭く、他
の全てのピークがブロードであった。また、このフェラ
イト磁性粉の特性は、 粒子径      0.042 μm 板状比      3.5 保磁力      460 Oe 飽和磁化    64.4 emu/g保磁力の温度変
化  0.2 Oe/℃であった。
【0010】実施例2硝酸第二鉄3.251mol、硝
酸コバルト0.368mol及び塩化チタン0.061
molを、脱イオン水1800mlに溶解し、別に、水
酸化バリウム0.460mol及びカセイソーダ37m
olを、脱イオン水2000mlに溶解し、両溶液を混
合して沈澱物を生成させた。次に、生成した沈澱物を含
むスラリを20℃で6時間熟成した後、硝酸ビスマス0
.092molを脱イオン水50mlに溶解した溶液を
添加した。 得られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、
 140℃で6時間水熱処理を行った。次いで得られた
沈澱物を十分に水洗した後、0.1%硝酸溶液を加えて
70℃で3時間処理した。得られた沈澱物を十分に水洗
した後、濾過、乾燥し、これに融剤としてNaClとB
aCl2 ・2H2Oの重量比が1:1の混合物を沈澱
物に対して 100重量%加えて混合した。この混合物
を窒素雰囲気下で 870℃で2時間焼成した。得られ
た焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、乾燥してフェラ
イト磁性粉を得た。得られたフェライト磁性粉のX線回
折スペクトルは、2Θ=30.3°及び2Θ=63.0
°の2つのピークだけが鋭く、他の全てのピークがブロ
ードであった。また、このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.040 μm 板状比      3.7 保磁力      450 Oe 飽和磁化    62.6 emu/g保磁力の温度変
化  0.3 Oe/℃であった。
【0011】実施例3 硝酸第二鉄3.036mol、硝酸コバルト0.123
mol、硝酸ニッケル0.184mol、四塩化チタン
0.092mol及び硝酸亜鉛0.245molを、脱
イオン水1800mlに溶解し、別に、水酸化バリウム
0.460mol及びカセイソーダ37mol を脱イ
オン水2000mlに溶解し、両溶液を混合して沈澱物
を生成させた。次に、生成した沈澱物を含むスラリを2
0℃で6時間熟成した後、硝酸ビスマス0.092mo
lを脱イオン水50mlに溶解した溶液を添加した。得
られた沈澱物を含むスラリをオートクレーブに入れ、 
140℃で6時間水熱処理を行った。次いで得られた沈
澱物を十分に水洗した後、0.5%酢酸水溶液を加えて
80℃で2時間処理した。得られた沈澱物を十分に水洗
した後、濾過、乾燥し、これに融剤としてNaClとB
aCl2 ・2H2Oの重量比が1:1の混合物を沈澱
物に対して 100重量%加えて混合した。この混合物
を窒素雰囲気下で 860℃で2時間焼成した。得られ
た焼成物を水で十分洗浄した後、濾過、乾燥してフェラ
イト磁性粉を得た。得られたフェライト磁性粉のX線回
折スペクトルは、2Θ=30.3°及び2Θ=63.0
°の2つのピークだけが鋭く、他の全てのピークがブロ
ードであった。また、このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.047 μm 板状比      3.9 保磁力      540 Oe 飽和磁化    63.1 emu/g保磁力の温度変
化  0.25Oe/℃であった。
【0012】実施例4 実施例1において、硝酸ビスマスを添加しなかったほか
は、実施例1と同様にしてフェライト磁性粉を得た。得
られたフェライト磁性粉のX線回折スペクトルは、2Θ
=30.3°及び2Θ=63.0°の2つのピークだけ
が鋭く、他の全てのピークがブロードであった。また、
このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.062 μm 板状比      7.5 保磁力      450 Oe 飽和磁化    64.2 emu/g保磁力の温度変
化  0.2 Oe/℃であった。
【0013】実施例5 実施例2において、硝酸ビスマスを添加しなかったほか
は、実施例2と同様にしてフェライト磁性粉を得た。得
られたフェライト磁性粉のX線回折スペクトルは、2Θ
=30.3°及び2Θ=63.0°の2つのピークだけ
が鋭く、他の全てのピークがブロードであった。また、
このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.070 μm 板状比      6.7 保磁力      440 Oe 飽和磁化    62.2 emu/g保磁力の温度変
化  0.3 Oe/℃であった。
【0014】実施例6 実施例3において、硝酸ビスマスを添加しなかったほか
は、実施例3と同様にしてフェライト磁性粉を得た。得
られたフェライト磁性粉のX線回折スペクトルは、2Θ
=30.3°及び2Θ=63.0°の2つのピークだけ
が鋭く、他の全てのピークがブロードであった。また、
このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.068 μm 板状比      7.0 保磁力      460 Oe 飽和磁化    63.7 emu/g保磁力の温度変
化  0.22Oe/℃であった。
【0015】比較例1 実施例4において、酸処理を行わなかったほかは、実施
例4と同様にしてフェライト磁性粉を得た。得られたフ
ェライト磁性粉のX線回折スペクトルを図2に示す。ま
た、このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.061 μm 板状比      7.7 保磁力      460 Oe 飽和磁化    58.2 emu/g保磁力の温度変
化  2.9 Oe/℃であった。
【0016】比較例2 実施例5において、酸処理を行わなかったほかは、実施
例5と同様にしてフェライト磁性粉を得た。得られたフ
ェライト磁性粉の特性は、 粒子径      0.072 μm 板状比      6.5 保磁力      410 Oe 飽和磁化    56.1 emu/g保磁力の温度変
化  3.2 Oe/℃であった。
【0017】
【発明の効果】本発明により得られるフェライト磁性粉
は、飽和磁化が従来のものと比較して飛躍的に向上して
おり、さらに保磁力の温度変化が小さく、分散性に優れ
、高密度記録用の磁気記録材料として好適に用いられる
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施例1で得られたフェライ
ト磁性粉のX線回折スペクトルを表す図である。
【図2】図2は、本発明の比較例1で得られたフェライ
ト磁性粉のX線回折スペクトルを表す図である。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  CuのKα線を用いたX線回折スペク
    トルにおける(110)面及び(220)面のピークを
    除く全てのピークがブロードである結晶構造を有し、か
    つ六角板状を呈する六方晶系フェライト粒子であること
    を特徴とするフェライト磁性粉。
  2. 【請求項2】  フェライト磁性粉の粒子径が50nm
    以下であり、板状比が5以下である請求項1のフェライ
    ト磁性粉。
  3. 【請求項3】  フェライト磁性粉を構成する各元素を
    含む溶液と水酸化アルカリとを、混合後の溶液中の水酸
    化アルカリ濃度が3M以上となるように混合して沈澱物
    を生成させ、該沈澱物を含むスラリを120〜300℃
    で水熱処理した後、沈澱物を含むスラリを洗浄し、次い
    で、酸処理を行い、得られた沈澱物を700〜950℃
    で焼成することを特徴とする請求項1のフェライト磁性
    粉の製造方法。
  4. 【請求項4】  フェライト磁性粉を構成する各元素を
    含む溶液と水酸化アルカリとを、混合後の溶液中の水酸
    化アルカリ濃度が3M以上となるように混合して沈澱物
    を生成させ、熟成した後、Biを含む溶液を添加し、該
    沈澱物を含むスラリを120〜300℃で水熱処理した
    後、沈澱物を含むスラリを洗浄し、次いで、酸処理を行
    い、得られた沈澱物を700〜950℃で焼成すること
    を特徴とする請求項2のフェライト磁性粉の製造方法。
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