JPH05319831A - 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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JPH05319831A
JPH05319831A JP4154078A JP15407892A JPH05319831A JP H05319831 A JPH05319831 A JP H05319831A JP 4154078 A JP4154078 A JP 4154078A JP 15407892 A JP15407892 A JP 15407892A JP H05319831 A JPH05319831 A JP H05319831A
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JP
Japan
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magnetic powder
ferrite magnetic
precipitate
mol
mixed
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JP4154078A
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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】 【目的】 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、かつ粒
子径が50nm以下で、板状比が5以上であるので、高密
度記録用の磁気記録材料として好適に用いられる。 【構成】 一般式 AO・n(Fe12-x-ySbx y 18-z)
(ただし、Aは、Ba、Sr、Ca及びPbから選ばれる一種以
上の元素を示し、Mは、Co,Ni,Zn,Cu,Mg,Mn,Fe(II),Si,
Ti,Zr,Sn,Ta,Nb,Mo,V及びWから選ばれる一種以上の元
素を示し、n= 1.2〜3.0 、x=0.01〜0.6 、y= 0.1
〜4.0 、0<z<2の数値である。)で表され、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。

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、保磁力の温度変
化が小さく、かつ粒子径が50nm以下であり、板状比が
5以上である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。
【0002】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、微粒子で保磁力が適当な値(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。
【0003】
【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60-155
75号公報、水熱合成法については、例えば特開昭59-175
707号公報、特公昭60-12973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。
【0004】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60emu/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。特に、高密度化
に必要な粒子径が50nm以下で均一な粒子形状を有し、
かつ磁気的特性に優れた微粒子を得ることは困難であっ
た。
【0005】
【発明の目的】本発明の目的は、前記問題点を解決し、
保磁力が200〜2000Oeであり、飽和磁化が高く、
保磁力の温度変化が小さく、かつ粒子径が50nm以下で
あり、板状比が5以上である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。
【0006】
【問題点を解決するための手段】本発明は、 一般式
AO・n(Fe12-x-ySbx y 18-z) (ただし、Aは、Ba、Sr、Ca及びPbから選ばれる一種以
上の元素を示し、Mは、Co,Ni,Zn,Cu,Mg,Mn,Fe(II),Si,
Ti,Zr,Sn,Ta,Nb,Mo,V及びWから選ばれる一種以上の元
素を示し、n= 1.2〜3.0 、x=0.01〜0.6 、y= 0.1
〜4.0 、0<z<2の数値である。)で表され、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。
【0007】本発明のフェライト磁性粉は、一般式 A
O・n(Fe12-x-ySbx y 18-z) で表される。前記一般
式におけるAは、Ba、Sr、Ca及びPbから選ばれる一種以
上の元素を示し、Mは、Co,Ni,Zn,Cu,Mg,Mn,Fe(II),Si,
Ti,Zr,Sn,Ta,Nb,Mo,V及びWから選ばれる一種以上の元
素を示し、n= 1.2〜3.0 、好ましくは 1.4〜2.5 であ
り、x=0.01〜0.6 、好ましくは 0.1〜0.4 であり、y
= 0.1〜4.0 の数値である。また、zはMの平均原子価
をmとした場合、z=(3−m)y/2で表される数値
であって、0<z<2、好ましくは 0.2<z<1.5 であ
る。
【0008】本発明においては、上記一般式に示すよう
にFeの一部をMで置換するとともに、nを 1.2〜3.0 の
範囲とすることにより、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、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。さらに、Fe
の一部をSbで置換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以上とすることが
できる。
【0009】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、Sb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1
20〜300℃で水熱処理した後、沈澱物を含むスラリ
を洗浄し、次いで、該スラリにCo,Ni,Zn,Mg,Mn及びCuか
ら選ばれる一種以上の金属イオン及びFe2+を含有する水
溶液及びアルカリ水溶液を加え、得られた混合懸濁液を
50〜200℃で加熱処理した後、得られた沈澱物を7
00〜950℃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。
【0010】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。Fe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Fe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。
【0011】Sbの化合物としては、塩化物等が用いられ
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。
【0012】前記A、Fe、Sb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、Sb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。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120〜30
0℃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。
【0013】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、
該スラリにCo,Ni,Zn,Mg,Mn及びCuから選ばれる一種以上
の金属イオン及びFe2+を含有する水溶液及びアルカリ水
溶液を加え、得られた混合懸濁液を50〜200℃で加
熱処理する。Co,Ni,Zn,Mg,Mn及びCuの化合物としては、
それらの硝酸塩、塩化物、硫酸塩等の水に可溶なものが
用いられ、Feの化合物としては、硫酸第一鉄、塩化第一
鉄が一般に用いられる。
【0014】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。
【0015】焼成温度は700〜950℃、好ましくは
800〜930℃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。
【0016】
【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 塩化第二鉄2.519mol、三塩化アンチモン0.061mol、塩化
コバルト0.061mol、塩化ニッケル0.061mol、四塩化チタ
ン0.123mol及び塩化亜鉛0.123molを、脱イオン水1800ml
に溶解し、別に、水酸化バリウム0.368mol及びカセイソ
ーダ36mol 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。
【0017】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、該スラリに、水20
0ml に塩化コバルト0.061mol、塩化亜鉛0.122mol及び塩
化第一鉄0.549molを溶解した溶液を加えて十分に混合し
た後、カセイソーダ1.7molを水300ml に溶解した溶液を
加え、80℃で熟成した。
【0018】次に、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BaCl2・2H2
O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
フェライト磁性粉は組成分析の結果、 BaO ・1.6(Fe10.0Sb0.2Co0.4Ni0.2Zn0.8Ti0.4O17.5) であった。
【0019】また、このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径 0.046 μm 板状比 6.8 保磁力 540 Oe 飽和磁化 64.4 emu/g 保磁力の温度変化 0.2 Oe/℃ であった。
【0020】実施例2 塩化第二鉄2.639mol、三塩化アンチモン0.061mol、塩化
コバルト0.061mol、塩化ニッケル0.061mol、四塩化チタ
ン0.061mol及び塩化亜鉛0.061molを、脱イオン水1800ml
に溶解し、別に、水酸化バリウム0.368mol及びカセイソ
ーダ36mol 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。
【0021】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、該スラリに、水20
0ml に塩化コバルト0.061mol、塩化亜鉛0.123mol及び塩
化第一鉄0.552molを溶解した溶液を加えて十分に混合し
た後、カセイソーダ1.7molを水300ml に溶解した溶液を
加え、80℃で熟成した。
【0022】次に、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BaCl2・2H2
O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
フェライト磁性粉は組成分析の結果、 BaO ・2.0(Fe10.4Sb0.2Co0.4Ni0.2Zn0.6Ti0.2O17.5) であった。
【0023】また、このフェライト磁性粉の特性は、 粒子径 0.045 μm 板状比 6.9 保磁力 530 Oe 飽和磁化 63.3 emu/g 保磁力の温度変化 0.3 Oe/℃ であった。
【0024】比較例1 硝酸第二鉄3.129mol、硝酸コバルト0.123mol、硝酸ニッ
ケル0.061mol、四塩化チタン0.123mol及び硝酸亜鉛0.24
5mol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2000
mlに溶解し、両溶液を混合して沈澱物を生成させた。
【0025】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。次に、
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。
【0026】得られたフェライト磁性粉は組成分析の結
果、 BaO ・0.99(Fe10.2Co0.4Ni0.2Zn0.8Ti0.4O17.5) であった。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 560 Oe 飽和磁化 60.2 emu/g 保磁力の温度変化 2.3 Oe/℃ であった。
【0027】比較例2 硝酸第二鉄3.252mol、硝酸コバルト0.123mol、硝酸ニッ
ケル0.061mol、四塩化チタン0.061mol及び硝酸亜鉛0.18
4mol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20
00mlに溶解し、両溶液を混合して沈澱物を生成させた。
【0028】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。次に、
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 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。
【0029】得られたフェライト磁性粉は組成分析の結
果、 BaO ・1.0(Fe10.6Co0.4Ni0.2Zn0.6Ti0.2O17.5) であった。また、得られたフェライト磁性粉の特性は、 粒子径 0.066 μm 板状比 7.8 保磁力 540 Oe 飽和磁化 60.1 emu/g 保磁力の温度変化 2.4 Oe/℃ であった。
【0030】
【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、保磁力の温度変化が小さく、かつ粒子径が50nm
以下で、板状比が5以上であるので、高密度記録用の磁
気記録材料として好適に用いられる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 AO・n(Fe12-x-ySbx y
    18-z) (ただし、Aは、Ba、Sr、Ca及びPbから選ばれる一種以
    上の元素を示し、Mは、Co,Ni,Zn,Cu,Mg,Mn,Fe(II),Si,
    Ti,Zr,Sn,Ta,Nb,Mo,V及びWから選ばれる一種以上の元
    素を示し、n= 1.2〜3.0 、x=0.01〜0.6 、y= 0.1
    〜4.0 、0<z<2の数値である。)で表され、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以上である請求項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、該スラリにCo,Ni,Zn,Mg,Mn及びCuから選ばれる一種
    以上の金属イオン及びFe2+を含有する水溶液及びアルカ
    リ水溶液を加え、得られた混合懸濁液を50〜200℃
    で加熱処理した後、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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220093126A1 (en) * 2019-01-11 2022-03-24 Fujifilm Corporation Hexagonal strontium ferrite powder, magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing apparatus

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220093126A1 (en) * 2019-01-11 2022-03-24 Fujifilm Corporation Hexagonal strontium ferrite powder, magnetic recording medium, and magnetic recording and reproducing apparatus
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