JPH05198417A - ソフトフェライト粉末の製造方法 - Google Patents
ソフトフェライト粉末の製造方法Info
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- JPH05198417A JPH05198417A JP4010124A JP1012492A JPH05198417A JP H05198417 A JPH05198417 A JP H05198417A JP 4010124 A JP4010124 A JP 4010124A JP 1012492 A JP1012492 A JP 1012492A JP H05198417 A JPH05198417 A JP H05198417A
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- znco
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Abstract
(57)【要約】
【構成】FeおよびMnの塩化物混合溶液を噴霧焙焼す
ることで混合酸化物粉末とし、さらに、Zn源として、
ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2との混
合物を添加混合し、仮焼工程を省略して得た成形体を焼
成する。 【効果】焼成時の欠陥を防止しながら、同時に、従来の
酸化物の粉砕混合粉の仮焼粉を使用するよりも磁気特性
の向上を達成した。
ることで混合酸化物粉末とし、さらに、Zn源として、
ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2との混
合物を添加混合し、仮焼工程を省略して得た成形体を焼
成する。 【効果】焼成時の欠陥を防止しながら、同時に、従来の
酸化物の粉砕混合粉の仮焼粉を使用するよりも磁気特性
の向上を達成した。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、Mn−Znフェライト
用原料酸化物の製造方法に関するものである。
用原料酸化物の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】Mn−Znフェライトは高周波軟磁性材
料として広く利用されている。その成形原料粉末として
は、Fe,MnおよびZnの酸化物粉末を機械的に混合
した後、熱処理(仮焼)、粉砕したものが最も一般に使
用されている。一方、構成主要元素であるFe,Mnお
よびZnを混合塩化物溶液として用意し、この溶液を噴
霧焙焼することで得られる混合酸化物粉末は、構成元素
がより均一に混合されているため、高い磁気特性が得ら
れるなどの利点をもつ。
料として広く利用されている。その成形原料粉末として
は、Fe,MnおよびZnの酸化物粉末を機械的に混合
した後、熱処理(仮焼)、粉砕したものが最も一般に使
用されている。一方、構成主要元素であるFe,Mnお
よびZnを混合塩化物溶液として用意し、この溶液を噴
霧焙焼することで得られる混合酸化物粉末は、構成元素
がより均一に混合されているため、高い磁気特性が得ら
れるなどの利点をもつ。
【0003】しかし、混合塩化物溶液を噴霧焙焼する方
法は、Zn塩化物は蒸気圧が高いため焙焼時に飛散し、
このためZn歩留りが低く、経済的に問題があった。た
だし、磁気特性に影響するのはFeとMnの均一性が支
配的であるので、上記問題を解決する方法として、Fe
とMnのみの混合塩化物溶液を噴霧焙焼して得た混合酸
化物にZnO粉末を機械的に混合して成形原料粉末とす
ることが提案されている(特公昭63−17776)。
しかし、この原料粉末は仮焼されていないため、成形の
後、焼結の初期段階において、Fe2 O3 とZnOとが
反応してZnO・Fe2 O3 を生成しその結果として成
形体が膨張する。この焼結初期の焼結膨張は、成形体に
亀裂を発生させることが多いという製造上の問題があ
る。この亀裂を防止するためには、ZnO粉末を機械的
に混合したのち、さらに、仮焼することが有望である
(特開平2−271923)が、この仮焼はコストアッ
プを必要とするため、経済的に問題である。
法は、Zn塩化物は蒸気圧が高いため焙焼時に飛散し、
このためZn歩留りが低く、経済的に問題があった。た
だし、磁気特性に影響するのはFeとMnの均一性が支
配的であるので、上記問題を解決する方法として、Fe
とMnのみの混合塩化物溶液を噴霧焙焼して得た混合酸
化物にZnO粉末を機械的に混合して成形原料粉末とす
ることが提案されている(特公昭63−17776)。
しかし、この原料粉末は仮焼されていないため、成形の
後、焼結の初期段階において、Fe2 O3 とZnOとが
反応してZnO・Fe2 O3 を生成しその結果として成
形体が膨張する。この焼結初期の焼結膨張は、成形体に
亀裂を発生させることが多いという製造上の問題があ
る。この亀裂を防止するためには、ZnO粉末を機械的
に混合したのち、さらに、仮焼することが有望である
(特開平2−271923)が、この仮焼はコストアッ
プを必要とするため、経済的に問題である。
【0004】以上のように、混合塩化物溶液を噴霧焙焼
する方法のもつ磁気特性向上の効果を維持しながら、製
造および経済上問題なくZn元素を添加する方法がない
のが実情であった。
する方法のもつ磁気特性向上の効果を維持しながら、製
造および経済上問題なくZn元素を添加する方法がない
のが実情であった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上の実情に鑑みて、
本発明は、混合塩化物溶液を噴霧焙焼する方法のもつ磁
気特性向上の効果を維持しながら、製造および経済上問
題なくZn元素を添加する方法を提供することを目的と
する。
本発明は、混合塩化物溶液を噴霧焙焼する方法のもつ磁
気特性向上の効果を維持しながら、製造および経済上問
題なくZn元素を添加する方法を提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明のフェライト粉末
の製造方法は、上記本発明の目的を達成するために、F
eおよびMnの塩化物混合溶液を噴霧焙焼することで混
合酸化物粉末とし、さらに、Zn源として、ZnCO
3 、またはZnCO3 とZn(OH)2 との混合物を添
加混合することより成り、このフェライト粉末は仮焼工
程を省略して成形および焼成するフェライト製造方法に
使用する。
の製造方法は、上記本発明の目的を達成するために、F
eおよびMnの塩化物混合溶液を噴霧焙焼することで混
合酸化物粉末とし、さらに、Zn源として、ZnCO
3 、またはZnCO3 とZn(OH)2 との混合物を添
加混合することより成り、このフェライト粉末は仮焼工
程を省略して成形および焼成するフェライト製造方法に
使用する。
【0007】
【作用】以下、本発明について詳細に説明する。本発明
では、FeおよびMnの塩化物混合溶液を噴霧焙焼する
ことで混合酸化物粉末とすることが必要である。Feお
よびMnの塩化物を混合溶液としない場合は、FeとM
n元素の混合が十分でなく、最終的に得られる焼結磁心
の磁気特性が不十分なものとなる。したがって、焼結原
料溶液としては、FeおよびMnの塩化物混合溶液であ
ることが必要である。FeとMnとの重量比率は、後工
程で酸化物として混合することが可能であるので任意で
あるが、50:50〜90:10程度とするのが、混合
による後工程での調整を低減するために好ましい。
では、FeおよびMnの塩化物混合溶液を噴霧焙焼する
ことで混合酸化物粉末とすることが必要である。Feお
よびMnの塩化物を混合溶液としない場合は、FeとM
n元素の混合が十分でなく、最終的に得られる焼結磁心
の磁気特性が不十分なものとなる。したがって、焼結原
料溶液としては、FeおよびMnの塩化物混合溶液であ
ることが必要である。FeとMnとの重量比率は、後工
程で酸化物として混合することが可能であるので任意で
あるが、50:50〜90:10程度とするのが、混合
による後工程での調整を低減するために好ましい。
【0008】金属塩化物の混合溶液としては、製鉄所で
多量に発生する酸洗廃液に、必要に応じて金属あるいは
合金をさらに溶解したものが、経済的に好ましく使用で
きる。金属塩化物の混合溶液は、加熱雰囲気の中に噴霧
する。噴霧することで、熱効率よく酸化物粉末が得られ
る。加熱雰囲気は、酸素含有雰囲気であればよいが、加
熱を経済的に行うために、炭化水素などを含有する燃料
を燃焼させて製造した酸素を含有する高温ガスを利用す
るのが好ましい。加熱は、塩化物を効率的に酸化物にす
るために300〜1000℃で行うのが好ましい。
多量に発生する酸洗廃液に、必要に応じて金属あるいは
合金をさらに溶解したものが、経済的に好ましく使用で
きる。金属塩化物の混合溶液は、加熱雰囲気の中に噴霧
する。噴霧することで、熱効率よく酸化物粉末が得られ
る。加熱雰囲気は、酸素含有雰囲気であればよいが、加
熱を経済的に行うために、炭化水素などを含有する燃料
を燃焼させて製造した酸素を含有する高温ガスを利用す
るのが好ましい。加熱は、塩化物を効率的に酸化物にす
るために300〜1000℃で行うのが好ましい。
【0009】以上のようにして製造したFeとMnとの
混合酸化物粉は、必要に応じて、別のFeとMnとの混
合比率を持つ、同様にして製造されたFeとMnとの混
合酸化物粉と混合しても使用できる。本発明において
は、FeとMnとの混合酸化物粉に、さらに、Zn源と
してZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2 と
の混合物を添加混合することが必要である。
混合酸化物粉は、必要に応じて、別のFeとMnとの混
合比率を持つ、同様にして製造されたFeとMnとの混
合酸化物粉と混合しても使用できる。本発明において
は、FeとMnとの混合酸化物粉に、さらに、Zn源と
してZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2 と
の混合物を添加混合することが必要である。
【0010】Zn源として、ZnCO3 、またはZnC
O3 とZn(OH)2 との混合物を使用せずにZnOの
みを使用すると、前述の通り、焼結時にFe2 O3 とZ
nOとが反応してZnO・Fe2 O3 を生成して、成形
体が膨張し、その結果、成形体に亀裂が発生する。とこ
ろが、ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH) 2
との混合物は、焼結時に、まず各々、CO2 またはH2
Oを生成してZnOとなる。その結果、生成したZnO
の周辺には空間的隙間が生成されることになる。そのた
め、焼結の次の段階で引き起こされるZnO・Fe2 O
3 生成に起因する膨張の効果が緩和され、その結果、焼
結時の亀裂発生はほとんど皆無となる。したがって、Z
n源としてZnCO3 、またはZnCO3 とZn(O
H)2 との混合物を使用することが必要である。特に、
ZnCO3 は、大気中で安定であり、安価であることか
ら好ましい。ただし、入手上の都合など必要に応じて、
ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2 との混
合物と、ZnOとを混合して使用しても差し支えない。
O3 とZn(OH)2 との混合物を使用せずにZnOの
みを使用すると、前述の通り、焼結時にFe2 O3 とZ
nOとが反応してZnO・Fe2 O3 を生成して、成形
体が膨張し、その結果、成形体に亀裂が発生する。とこ
ろが、ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH) 2
との混合物は、焼結時に、まず各々、CO2 またはH2
Oを生成してZnOとなる。その結果、生成したZnO
の周辺には空間的隙間が生成されることになる。そのた
め、焼結の次の段階で引き起こされるZnO・Fe2 O
3 生成に起因する膨張の効果が緩和され、その結果、焼
結時の亀裂発生はほとんど皆無となる。したがって、Z
n源としてZnCO3 、またはZnCO3 とZn(O
H)2 との混合物を使用することが必要である。特に、
ZnCO3 は、大気中で安定であり、安価であることか
ら好ましい。ただし、入手上の都合など必要に応じて、
ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2 との混
合物と、ZnOとを混合して使用しても差し支えない。
【0011】こうして得られる混合粉末のMn,Znお
よびFeの含有率は、Mn2 O3 ,ZnOおよびFe2
O3 に換算して、各々、おおよそ10〜30wt%,2
〜15wt%および残部の比率になる。FeおよびMn
の混合酸化物粉とZnCO3 との混合、またはFeおよ
びMnの混合酸化物粉と、ZnCO3 およびZn(O
H)2 の混合物との混合は、機械的に行うものであり、
通常、乾式あるいは湿式のボールミルやアトライターな
どが好ましく使用できる。この混合時、磁気特性向上の
ために、SiO2 ,CaOおよびNb2 O5 などの粉末
を微量添加してもよい。これら、微量添加物の添加量
は、例えば公知の通り、各々、0.3wt%以下、0.
5wt%以下および0.7wt%以下程度であり、所望
する磁気特性によって添加量は異なる。こうして得られ
た混合粉砕粉は、通常0.3〜2μ程度の平均粒径をも
つ。
よびFeの含有率は、Mn2 O3 ,ZnOおよびFe2
O3 に換算して、各々、おおよそ10〜30wt%,2
〜15wt%および残部の比率になる。FeおよびMn
の混合酸化物粉とZnCO3 との混合、またはFeおよ
びMnの混合酸化物粉と、ZnCO3 およびZn(O
H)2 の混合物との混合は、機械的に行うものであり、
通常、乾式あるいは湿式のボールミルやアトライターな
どが好ましく使用できる。この混合時、磁気特性向上の
ために、SiO2 ,CaOおよびNb2 O5 などの粉末
を微量添加してもよい。これら、微量添加物の添加量
は、例えば公知の通り、各々、0.3wt%以下、0.
5wt%以下および0.7wt%以下程度であり、所望
する磁気特性によって添加量は異なる。こうして得られ
た混合粉砕粉は、通常0.3〜2μ程度の平均粒径をも
つ。
【0012】混合粉砕粉末には、通常、0.1〜1wt
%程度のPVAに代表される成形助剤や0.01〜1w
t%程度のステアリン酸亜鉛に代表される潤滑剤を混合
し、−30mesh程度に造粒を行い、成形原料とす
る。成形原料は、通常、0.1〜2t/cm2 程度の圧
力で所望の形状に金型成形する。
%程度のPVAに代表される成形助剤や0.01〜1w
t%程度のステアリン酸亜鉛に代表される潤滑剤を混合
し、−30mesh程度に造粒を行い、成形原料とす
る。成形原料は、通常、0.1〜2t/cm2 程度の圧
力で所望の形状に金型成形する。
【0013】成形体は、通常、大気または窒素、あるい
はそれらの混合ガス中で、最高1200〜1350℃程
度で保持して焼結する。以上、本発明の好ましい形態に
ついて説明した。
はそれらの混合ガス中で、最高1200〜1350℃程
度で保持して焼結する。以上、本発明の好ましい形態に
ついて説明した。
【0014】
【実施例】以下、実施例にしたがって、本発明を説明す
る。純水に塩化鉄および塩化マンガンを溶解し、1リッ
トル中に100gのFe、33gのMnを含有する混合
塩化物溶液を用意した。この溶液を1リットル/hの供
給速度で、850℃に保持した焙焼炉に噴霧した。得ら
れた混合酸化物の相対組成は、Mn2 O3 :Fe2 O3
=74.9wt%:25.1wt%であった。得られた
混合酸化物に、焼成後に含まれるZnOに換算して7.
9wt%になるように、ZnCO3 ,Zn(OH)2 お
よびZnOを表1のように各々配合し、さらに、焼成後
に含まれるCaO,SiO2 換算でCa,Si源を各々
450、220ppm添加し、粉末に対して3倍の重量
の純水を加え、アトライタ中、200rpmの回転数で
45分処理して、本発明および比較用の原料粉末を準備
した。さらに、比較のため、酸化鉄、酸化マンガンおよ
びZnOを所定量配合し、粉末に対して3倍の重量の純
水を加え、アトライタ中、200rpmの回転数で90
分処理し、脱水、乾燥後、大気中、870℃で2時間保
持して仮焼粉を準備した。さらに、本発明の混合酸化物
と全く同様にして、Ca,Si源を添加混合し、原料粉
末とした。ここで用意した仮焼粉を使用した原料粉末
は、焼成の後に上記の本発明の原料粉末と全く同一の化
学組成となるように配合したものである。本発明および
比較用の原料粉末100gに対し、5wt%のPVA水
溶液を10g添加し、42meshの篩を通過させるこ
とで造粒粉を作成した。造粒粉を、1t/cm2 の圧力
で、外径36、内径24、高さ8mmのトロイタルリン
グ試験片に成形した。成形体は、プッシャー型連続炉を
使用して、窒素、空気の混合ガス中、最高1315℃で
150分保持することで焼成を完了した。プッシャー型
連続炉の入り側は、純空気、出側は純窒素に近い雰囲気
に制御した。
る。純水に塩化鉄および塩化マンガンを溶解し、1リッ
トル中に100gのFe、33gのMnを含有する混合
塩化物溶液を用意した。この溶液を1リットル/hの供
給速度で、850℃に保持した焙焼炉に噴霧した。得ら
れた混合酸化物の相対組成は、Mn2 O3 :Fe2 O3
=74.9wt%:25.1wt%であった。得られた
混合酸化物に、焼成後に含まれるZnOに換算して7.
9wt%になるように、ZnCO3 ,Zn(OH)2 お
よびZnOを表1のように各々配合し、さらに、焼成後
に含まれるCaO,SiO2 換算でCa,Si源を各々
450、220ppm添加し、粉末に対して3倍の重量
の純水を加え、アトライタ中、200rpmの回転数で
45分処理して、本発明および比較用の原料粉末を準備
した。さらに、比較のため、酸化鉄、酸化マンガンおよ
びZnOを所定量配合し、粉末に対して3倍の重量の純
水を加え、アトライタ中、200rpmの回転数で90
分処理し、脱水、乾燥後、大気中、870℃で2時間保
持して仮焼粉を準備した。さらに、本発明の混合酸化物
と全く同様にして、Ca,Si源を添加混合し、原料粉
末とした。ここで用意した仮焼粉を使用した原料粉末
は、焼成の後に上記の本発明の原料粉末と全く同一の化
学組成となるように配合したものである。本発明および
比較用の原料粉末100gに対し、5wt%のPVA水
溶液を10g添加し、42meshの篩を通過させるこ
とで造粒粉を作成した。造粒粉を、1t/cm2 の圧力
で、外径36、内径24、高さ8mmのトロイタルリン
グ試験片に成形した。成形体は、プッシャー型連続炉を
使用して、窒素、空気の混合ガス中、最高1315℃で
150分保持することで焼成を完了した。プッシャー型
連続炉の入り側は、純空気、出側は純窒素に近い雰囲気
に制御した。
【0015】焼成した試験片について、外観上の欠陥の
有無を目視検査し、さらに、欠陥のないものについて
は、100kHz、200mTのコアロス値を測定し
た。特性比較結果を、表1に整理した。
有無を目視検査し、さらに、欠陥のないものについて
は、100kHz、200mTのコアロス値を測定し
た。特性比較結果を、表1に整理した。
【0016】
【表1】
【0017】表1より明らかなように、Zn源として、
酸化亜鉛を単独で使用した場合(比較例1)は、焼成後
においての外観欠陥発生率が高くなるのに対し、炭酸亜
鉛を単独で使用した場合(本発明例1)、炭酸亜鉛と水
酸化亜鉛とを混合して使用した場合(本発明例2および
3)あるいは炭酸亜鉛を主体として微量の酸化亜鉛を混
合した場合(本発明例3)には、外観上の欠陥は観察さ
れなかった。また、仮焼粉を使用した場合(比較例2)
にも、外観上の欠陥は観察されなかった。一方、コアロ
ス値に関しては、混合塩化物の噴霧焙焼粉を使用した場
合(本発明例1〜4および比較例1)の方が、仮焼粉を
使用した場合(比較例2)に比較して優れている。すな
わちコアロス値を向上させるためには混合塩化物の噴霧
焙焼粉を使用することが必須であるが、その焼成時の外
観上の欠陥発生を防止するためには、炭酸亜鉛、または
炭酸亜鉛と水酸化亜鉛との混合物を主体とするZn源の
使用が不可欠となる。
酸化亜鉛を単独で使用した場合(比較例1)は、焼成後
においての外観欠陥発生率が高くなるのに対し、炭酸亜
鉛を単独で使用した場合(本発明例1)、炭酸亜鉛と水
酸化亜鉛とを混合して使用した場合(本発明例2および
3)あるいは炭酸亜鉛を主体として微量の酸化亜鉛を混
合した場合(本発明例3)には、外観上の欠陥は観察さ
れなかった。また、仮焼粉を使用した場合(比較例2)
にも、外観上の欠陥は観察されなかった。一方、コアロ
ス値に関しては、混合塩化物の噴霧焙焼粉を使用した場
合(本発明例1〜4および比較例1)の方が、仮焼粉を
使用した場合(比較例2)に比較して優れている。すな
わちコアロス値を向上させるためには混合塩化物の噴霧
焙焼粉を使用することが必須であるが、その焼成時の外
観上の欠陥発生を防止するためには、炭酸亜鉛、または
炭酸亜鉛と水酸化亜鉛との混合物を主体とするZn源の
使用が不可欠となる。
【0018】以上のように、本発明のソフトフェライト
原料粉末を使用することではじめて、焼成時の欠陥を発
生させることなしに、磁気特性を向上させることができ
ることが明白になった。
原料粉末を使用することではじめて、焼成時の欠陥を発
生させることなしに、磁気特性を向上させることができ
ることが明白になった。
【0019】
【発明の効果】FeとMnの混合塩化物溶液を噴霧焙焼
して得た混合酸化物と、ZnCO3 、またはZnCO3
とZn(OH)2 との混合物を主体とするZn源とを混
合する本発明のフェライト原料粉末の製造方法を提供す
ることによって、焼成時の欠陥を防止しながら、同時
に、従来の酸化物の粉砕混合粉の仮焼粉を使用するより
も磁気特性の向上を達成した。
して得た混合酸化物と、ZnCO3 、またはZnCO3
とZn(OH)2 との混合物を主体とするZn源とを混
合する本発明のフェライト原料粉末の製造方法を提供す
ることによって、焼成時の欠陥を防止しながら、同時
に、従来の酸化物の粉砕混合粉の仮焼粉を使用するより
も磁気特性の向上を達成した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成谷 哲 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内 (72)発明者 稲場 秀明 千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式会社技 術研究本部内
Claims (1)
- 【請求項1】 FeおよびMnの塩化物混合溶液を噴霧
焙焼することで混合酸化物粉末とし、さらに、Zn源と
して、ZnCO3 、またはZnCO3 とZn(OH)2
との混合物を添加混合することを特徴とするソフトフェ
ライト粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010124A JPH05198417A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | ソフトフェライト粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4010124A JPH05198417A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | ソフトフェライト粉末の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05198417A true JPH05198417A (ja) | 1993-08-06 |
Family
ID=11741546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4010124A Withdrawn JPH05198417A (ja) | 1992-01-23 | 1992-01-23 | ソフトフェライト粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05198417A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102219493A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-10-19 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | 利用酸洗废液和镀锌锌渣制备MnZn铁氧体料粉的方法 |
| CN102260070A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-11-30 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | 镀锌锌渣和酸洗废液为原料的MnZn铁氧体料粉制备法 |
-
1992
- 1992-01-23 JP JP4010124A patent/JPH05198417A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102219493A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-10-19 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | 利用酸洗废液和镀锌锌渣制备MnZn铁氧体料粉的方法 |
| CN102260070A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-11-30 | 河北钢铁股份有限公司邯郸分公司 | 镀锌锌渣和酸洗废液为原料的MnZn铁氧体料粉制备法 |
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