JPH0676607B2 - 強磁性金属粉末の製造方法 - Google Patents
強磁性金属粉末の製造方法Info
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- JPH0676607B2 JPH0676607B2 JP61205103A JP20510386A JPH0676607B2 JP H0676607 B2 JPH0676607 B2 JP H0676607B2 JP 61205103 A JP61205103 A JP 61205103A JP 20510386 A JP20510386 A JP 20510386A JP H0676607 B2 JPH0676607 B2 JP H0676607B2
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- metal powder
- powder
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高密度記録に適した磁気記録媒体に於ける磁
性素材としての強磁性金属粉微粒子の製造方法に関す
る。
性素材としての強磁性金属粉微粒子の製造方法に関す
る。
従来技術 磁気テープ，磁気記録媒体として有用な磁性粉末は，γ
−酸化鉄が主体であったが、近年VTR用や高級オーディ
オ用の高密度記録媒体が望まれるようになり、オキシ水
酸化鉄あるいは酸化鉄を主体とする粉末を、還元性ガス
による気相接触還元反応によって得られる金属鉄もしく
はコバルト或いはニッケルと鉄との合金を主体とする高
い保磁力を有する磁性粉末が用いられる様になってき
た。金属磁性微粒子の保磁力は形状異方性が強い為，粒
子サイズ，針状性等に依存するが，テープ記録用として
は適性な保磁力・残留磁束密度が必要である。
−酸化鉄が主体であったが、近年VTR用や高級オーディ
オ用の高密度記録媒体が望まれるようになり、オキシ水
酸化鉄あるいは酸化鉄を主体とする粉末を、還元性ガス
による気相接触還元反応によって得られる金属鉄もしく
はコバルト或いはニッケルと鉄との合金を主体とする高
い保磁力を有する磁性粉末が用いられる様になってき
た。金属磁性微粒子の保磁力は形状異方性が強い為，粒
子サイズ，針状性等に依存するが，テープ記録用として
は適性な保磁力・残留磁束密度が必要である。
磁気記録用媒体はオーディオ用、ビデオ用を問わず広い
記録周波数帯域での高出力化，低ノイズ化、即ち磁性粉
末としてはその形状は微細化の傾向にあり、尚且塗料用
樹脂との親和性や分散性、塗膜の配向性・充填性を更に
向上する事が望まれ、バインダー樹脂・各種添加剤の改
良及び塗料分散・媒体加工技術の改良研究が成されてい
る（：例えば明石五郎「磁気テープの進歩」，日本応用
磁気学会誌、７（３）、185（1983）．）。
記録周波数帯域での高出力化，低ノイズ化、即ち磁性粉
末としてはその形状は微細化の傾向にあり、尚且塗料用
樹脂との親和性や分散性、塗膜の配向性・充填性を更に
向上する事が望まれ、バインダー樹脂・各種添加剤の改
良及び塗料分散・媒体加工技術の改良研究が成されてい
る（：例えば明石五郎「磁気テープの進歩」，日本応用
磁気学会誌、７（３）、185（1983）．）。
従来、鉄もしくは鉄化合物を主体とする金属化合物を出
発原料として還元性雰囲気中で加熱還元し、鉄もしくは
鉄を主体とする強磁性金属粉末を得る為にいくつかの重
要な技術が必要であった。
発原料として還元性雰囲気中で加熱還元し、鉄もしくは
鉄を主体とする強磁性金属粉末を得る為にいくつかの重
要な技術が必要であった。
先ず、還元性雰囲気中で加熱還元により生じる焼結を防
止し原料形状を保持する為に、焼結防止成分としてリ
ン、珪素、アルミニウム、クロム及びほう素化合物等
を、出発原料である鉄もしくは鉄を主体とした金属の水
酸化物もしくは酸化物に共沈或いは被着した後、加熱還
元する事が提案されている。
止し原料形状を保持する為に、焼結防止成分としてリ
ン、珪素、アルミニウム、クロム及びほう素化合物等
を、出発原料である鉄もしくは鉄を主体とした金属の水
酸化物もしくは酸化物に共沈或いは被着した後、加熱還
元する事が提案されている。
又、加熱還元によって得られた鉄もしくは鉄を主体とし
た金属はそのままでは大気中で容易に酸化燃焼してしま
うので、大気中で安全に取り扱う事を可能にし、強磁性
金属の酸化を進行する事による磁気特性の経時劣化を防
止する為に、かかる加熱還元によって得られた鉄もしく
は鉄を主体とした金属表面を意図的に酸化する事や或い
は無機化合物を被着し安定化する事が知られている。
た金属はそのままでは大気中で容易に酸化燃焼してしま
うので、大気中で安全に取り扱う事を可能にし、強磁性
金属の酸化を進行する事による磁気特性の経時劣化を防
止する為に、かかる加熱還元によって得られた鉄もしく
は鉄を主体とした金属表面を意図的に酸化する事や或い
は無機化合物を被着し安定化する事が知られている。
更に、強磁性金属粉と塗料用バインダー樹脂との親和性
を向上させる事を目的に強磁性金属粉末と各種有機物或
いは有機金属化合物等で処理する事が知られている。
を向上させる事を目的に強磁性金属粉末と各種有機物或
いは有機金属化合物等で処理する事が知られている。
本発明が解決しようとする問題点 既に記述したように、磁気記録用磁性素材としての各種
特性を充分に満足した強磁性金属粉末を製造する事は極
めて複雑な工程を必要とし、又目的とした効果を期待し
ての処理技術の付加は他の特性に影響せず独自に作用す
る事は極めて希有であった。その結果、優れた強磁性金
属粉末を製造するに際し、単純で尚且安価な製造工程が
切望されていた。
特性を充分に満足した強磁性金属粉末を製造する事は極
めて複雑な工程を必要とし、又目的とした効果を期待し
ての処理技術の付加は他の特性に影響せず独自に作用す
る事は極めて希有であった。その結果、優れた強磁性金
属粉末を製造するに際し、単純で尚且安価な製造工程が
切望されていた。
問題点を解決する為の手段 本発明者等は、従来公知の技術を充分把握した上、強磁
性金属粉末の酸化物層及び酸化被膜の結晶形態の基礎研
究を続けた結果、優れた磁気特性を有し、耐蝕性に優
れ、塗料用バインダー樹脂との親和性が高く、尚且製造
工程が単純で安価な本発明に到達した。
性金属粉末の酸化物層及び酸化被膜の結晶形態の基礎研
究を続けた結果、優れた磁気特性を有し、耐蝕性に優
れ、塗料用バインダー樹脂との親和性が高く、尚且製造
工程が単純で安価な本発明に到達した。
即ち、本発明の要旨とするところは鉄もしくは鉄を主体
とする化合物、例えばオキシ水酸化物或いは酸化物を結
晶学的に非晶質なアルミニウム化合物もしくは結晶学的
に非晶質なアルミニウムを主体とする化合物で表面被着
した後、これを水素もしくは水素を主体とした還元性雰
囲気中で加熱還元する事にあり、これにより磁気特性の
優れた金属粉末を得る事ができる。
とする化合物、例えばオキシ水酸化物或いは酸化物を結
晶学的に非晶質なアルミニウム化合物もしくは結晶学的
に非晶質なアルミニウムを主体とする化合物で表面被着
した後、これを水素もしくは水素を主体とした還元性雰
囲気中で加熱還元する事にあり、これにより磁気特性の
優れた金属粉末を得る事ができる。
従来、強磁性金属粉末の製造過程に於いて、アルミニウ
ム化合物を使用すること自体は既に公知の技術であっ
て、出発原料の１つであるオキシ水酸化鉄の製造に於い
てアルミニウム化合物をドープする事（例えば特公昭47
−30477号、同59−19165号、特開昭56−114833号）等が
知られている。これらの方法によると針状性、粒度分布
に優れた原料が得られ、以後の仮焼還元工程に於いて、
粒子間焼結や粒子の多孔質化を防止するのに効果がある
とされている。しかしながら、この場合、ドープするア
ルミニウム化合物を多くするとオキシ水酸化鉄の針状性
が悪くなり、マグネタイトも生成し易くなり好ましくな
い。又オキシ水酸化鉄中にアルミニウムが均一に固溶し
ているので、仮焼・還元工程に於いて鉄スピネル（FeAl
204）が生成し難還元性になり、しかも飽和磁化が低下
するので好ましくない。
ム化合物を使用すること自体は既に公知の技術であっ
て、出発原料の１つであるオキシ水酸化鉄の製造に於い
てアルミニウム化合物をドープする事（例えば特公昭47
−30477号、同59−19165号、特開昭56−114833号）等が
知られている。これらの方法によると針状性、粒度分布
に優れた原料が得られ、以後の仮焼還元工程に於いて、
粒子間焼結や粒子の多孔質化を防止するのに効果がある
とされている。しかしながら、この場合、ドープするア
ルミニウム化合物を多くするとオキシ水酸化鉄の針状性
が悪くなり、マグネタイトも生成し易くなり好ましくな
い。又オキシ水酸化鉄中にアルミニウムが均一に固溶し
ているので、仮焼・還元工程に於いて鉄スピネル（FeAl
204）が生成し難還元性になり、しかも飽和磁化が低下
するので好ましくない。
更に、鉄もしくは鉄を主体とする金属の化合物にアルミ
ニウム化合物を表面被着する方法としては、例えば特開
昭56−114833号、特公昭59−19168号、同59−19163号、
同57−29523号等がある。これらのうち、特開昭56−114
833号は本発明者らが提案したもので、リンとアルミニ
ウムを同時に被着処理する方法であり、非晶質性のアル
ミニウム化合物が形成される可能性があるものの、同伴
したリン成分が最終製品である鉄微粒子表層部の酸化点
を形成する為に、塗料用樹脂との親和性が低下する傾向
が認められる。一方、特公昭59−19168号、同59−19163
号、同57−29523号等は、いずれもシリコン化合物と併
用する方法であり、非晶質なシリコン化合物或いは非晶
質なシリコン及びアルミニウム化合物を生成する場合に
はある程度有効である。しかしながら、シリコン化合物
量を増加させれば親水性が強くなりバインダー樹脂との
親和性が低下し好ましくなく、又被着すべきアルミニウ
ム化合物を増加すると被着過程で結晶性のアルミナ水和
物である所謂ギブサイト、バイアライト、バーマイトゲ
ル等が生成し、被着の効率を低下させる。アルミニウム
化合物を単独で使用する方法としては、例えば特公昭56
−28967等があるが、この場合アルミニウム化合物の肝
心の結晶形態はなんら特定もしくは制御されておらず、
その為アルミナ水和物が生成しその効果が顕著に発現し
ない場合が多い。又かかる方法では、水或いは有機溶剤
にアルミニウム化合物を溶解させて後、鉄もしくは鉄を
主体とする金属の化合物を浸漬する事が基本となってい
る為、ろ過する事によりアルミニウム化合物が溶出した
り、乾燥の際に必然的にアルミニウム化合物の偏析がお
こり均一な被着が出来ないという問題点がある。
ニウム化合物を表面被着する方法としては、例えば特開
昭56−114833号、特公昭59−19168号、同59−19163号、
同57−29523号等がある。これらのうち、特開昭56−114
833号は本発明者らが提案したもので、リンとアルミニ
ウムを同時に被着処理する方法であり、非晶質性のアル
ミニウム化合物が形成される可能性があるものの、同伴
したリン成分が最終製品である鉄微粒子表層部の酸化点
を形成する為に、塗料用樹脂との親和性が低下する傾向
が認められる。一方、特公昭59−19168号、同59−19163
号、同57−29523号等は、いずれもシリコン化合物と併
用する方法であり、非晶質なシリコン化合物或いは非晶
質なシリコン及びアルミニウム化合物を生成する場合に
はある程度有効である。しかしながら、シリコン化合物
量を増加させれば親水性が強くなりバインダー樹脂との
親和性が低下し好ましくなく、又被着すべきアルミニウ
ム化合物を増加すると被着過程で結晶性のアルミナ水和
物である所謂ギブサイト、バイアライト、バーマイトゲ
ル等が生成し、被着の効率を低下させる。アルミニウム
化合物を単独で使用する方法としては、例えば特公昭56
−28967等があるが、この場合アルミニウム化合物の肝
心の結晶形態はなんら特定もしくは制御されておらず、
その為アルミナ水和物が生成しその効果が顕著に発現し
ない場合が多い。又かかる方法では、水或いは有機溶剤
にアルミニウム化合物を溶解させて後、鉄もしくは鉄を
主体とする金属の化合物を浸漬する事が基本となってい
る為、ろ過する事によりアルミニウム化合物が溶出した
り、乾燥の際に必然的にアルミニウム化合物の偏析がお
こり均一な被着が出来ないという問題点がある。
更に、還元した強磁性金属粉末の大気中に於いての安定
性及びバインダー樹脂との親和性を向上させる方法とし
て、例えば特開昭58−161709号、同58−161725号があ
り、本発明に適用すれば更にその効果は顕著になるが製
造工程が長くなる欠点がある。
性及びバインダー樹脂との親和性を向上させる方法とし
て、例えば特開昭58−161709号、同58−161725号があ
り、本発明に適用すれば更にその効果は顕著になるが製
造工程が長くなる欠点がある。
さらに、出発原料であるオキシ水酸化鉄或いは酸化鉄
と、アルミニウム化合物、特にアルミナ水和物、酸化ア
ルミニウムとの親和性は極めて高く、例えばヘマタイト
（α−酸化鉄）中には酸化アルミニウムは10％まで固溶
する。又鉄もしくは鉄を主体とする化合物を加熱還元す
る工程の中間で生成するマグネタイトへも鉄−アルミニ
ウム複合酸化物の鉄スピネルとして固溶体を生成する
（Phase Diagrams for Ceramists,Figs 26〜27,2095〜2
098,The American Ceramic Society,Inc.）。鉄スピネ
ルは通常の還元条件では金属鉄への還元が困難になる。
従って、アルミナ水和物で表面被着する場合は、被着物
であるアルミナ水和物の結晶形態及び粒子サイズを制御
しつつ、酸化鉄或いはマグネタイトの表面層への酸化ア
ルミニウムの固溶を制御する事が重要である。
と、アルミニウム化合物、特にアルミナ水和物、酸化ア
ルミニウムとの親和性は極めて高く、例えばヘマタイト
（α−酸化鉄）中には酸化アルミニウムは10％まで固溶
する。又鉄もしくは鉄を主体とする化合物を加熱還元す
る工程の中間で生成するマグネタイトへも鉄−アルミニ
ウム複合酸化物の鉄スピネルとして固溶体を生成する
（Phase Diagrams for Ceramists,Figs 26〜27,2095〜2
098,The American Ceramic Society,Inc.）。鉄スピネ
ルは通常の還元条件では金属鉄への還元が困難になる。
従って、アルミナ水和物で表面被着する場合は、被着物
であるアルミナ水和物の結晶形態及び粒子サイズを制御
しつつ、酸化鉄或いはマグネタイトの表面層への酸化ア
ルミニウムの固溶を制御する事が重要である。
本発明者らは、酸化鉄あるいはマグネタイトの表層面へ
の酸化アルミニウムの固溶を制御する方法を鋭意検討
し、アルミナ水和物の結晶形態および粒子サイズを制御
する方法を追従した結果本発明到達した。
の酸化アルミニウムの固溶を制御する方法を鋭意検討
し、アルミナ水和物の結晶形態および粒子サイズを制御
する方法を追従した結果本発明到達した。
すなわち、水系における方法としては、アルミニウムに
対する重量比として、１％以上のリン、珪素もしくはニ
ッケルの少なくとも一つを副成分として含有する、アル
ミニウムを主体としたヒドロ・ゲル体を、水系におい
て、鉄もしくは鉄を主体とした金属化合物微粒子表層部
に吸着させ、次いで常法乃至10気圧以下で90乃至130℃
で加熱処理する事により緻密な非晶質性ゲル体による均
一被着化が進行し、強磁性金属粉末を製造する工程にお
ける酸化鉄あるいはマグネタイトの表面層への酸化アル
ミニウムの固溶化を抑制出来るのである。この場合、上
記加熱処理条件未満では、緻密なゲル体の均一被膜が形
成されない。また加熱処理条件を越えるとゲルの結晶化
が実質的に進行してしまい、引き続く仮焼・還元工程で
アルミニウムの固溶化促進されてしまい本発明の目的を
達成することが出来ないのである。
対する重量比として、１％以上のリン、珪素もしくはニ
ッケルの少なくとも一つを副成分として含有する、アル
ミニウムを主体としたヒドロ・ゲル体を、水系におい
て、鉄もしくは鉄を主体とした金属化合物微粒子表層部
に吸着させ、次いで常法乃至10気圧以下で90乃至130℃
で加熱処理する事により緻密な非晶質性ゲル体による均
一被着化が進行し、強磁性金属粉末を製造する工程にお
ける酸化鉄あるいはマグネタイトの表面層への酸化アル
ミニウムの固溶化を抑制出来るのである。この場合、上
記加熱処理条件未満では、緻密なゲル体の均一被膜が形
成されない。また加熱処理条件を越えるとゲルの結晶化
が実質的に進行してしまい、引き続く仮焼・還元工程で
アルミニウムの固溶化促進されてしまい本発明の目的を
達成することが出来ないのである。
また、別の非水系の方法として、鉄もしくは鉄化合物を
主体とする金属化合物微粒子を有機溶剤中に懸濁させ、
有機アルミニウム化合物を投入して該有機アルミニウム
化合物を該微粒子表層部に吸着処理せしめ、次いでアセ
トン、アルコール等の貧溶媒を添加して該吸着させたア
ルミニウム化合物をゲル体化させることにより、緻密な
非結晶性ゲル体による均一被着化が進行し、強磁性金属
粉末を製造する工程における酸化鉄あるいはマグネタイ
トの表面層への酸化アルミニウムの固溶化を抑制するこ
とも出来るのである。後者の方法の場合、水系法に比較
してアルミニウムのみの被着膜を形成出来るのでより好
ましい。
主体とする金属化合物微粒子を有機溶剤中に懸濁させ、
有機アルミニウム化合物を投入して該有機アルミニウム
化合物を該微粒子表層部に吸着処理せしめ、次いでアセ
トン、アルコール等の貧溶媒を添加して該吸着させたア
ルミニウム化合物をゲル体化させることにより、緻密な
非結晶性ゲル体による均一被着化が進行し、強磁性金属
粉末を製造する工程における酸化鉄あるいはマグネタイ
トの表面層への酸化アルミニウムの固溶化を抑制するこ
とも出来るのである。後者の方法の場合、水系法に比較
してアルミニウムのみの被着膜を形成出来るのでより好
ましい。
本発明で被着に使用するアルミニウム化合物としては、
水系では硝酸塩、硫酸塩、塩化物、塩基性酢酸塩或いは
アルミン酸アルカリ等の無機化合物の使用が可能であ
り、又非水系ではアルコキシド化合物、キレート化合物
等の有機金属化合物の使用が可能である。
水系では硝酸塩、硫酸塩、塩化物、塩基性酢酸塩或いは
アルミン酸アルカリ等の無機化合物の使用が可能であ
り、又非水系ではアルコキシド化合物、キレート化合物
等の有機金属化合物の使用が可能である。
前者の無機化合物の表面被着に於いては、加水分解によ
り生成する水和物、所謂ギブサイト、バイアライト或い
はベーマイトゲル等の結晶性水和物の生成を抑制した条
件で行う事が好ましい。更に、リン酸水素二アンモニウ
ム、メタリン酸ナトリウム等のリン酸塩、水ガラス等の
珪酸塩或いはニッケル、マグネシウム等の無機化合物を
併用する事により、より好ましく結晶性水和物の生成を
阻止する事ができる。
り生成する水和物、所謂ギブサイト、バイアライト或い
はベーマイトゲル等の結晶性水和物の生成を抑制した条
件で行う事が好ましい。更に、リン酸水素二アンモニウ
ム、メタリン酸ナトリウム等のリン酸塩、水ガラス等の
珪酸塩或いはニッケル、マグネシウム等の無機化合物を
併用する事により、より好ましく結晶性水和物の生成を
阻止する事ができる。
後者の有機アルミニウム化合物の使用に於いては、該有
機アルミニウム化合物が水分により加水分解し易い場合
においては乾燥雰囲気中、すなわち禁水中で処理する事
により結晶学的に非晶質な被着被膜とする事ができる。
機アルミニウム化合物が水分により加水分解し易い場合
においては乾燥雰囲気中、すなわち禁水中で処理する事
により結晶学的に非晶質な被着被膜とする事ができる。
かくして表面被着した鉄もしくは鉄を主体とする化合物
は必要に応じて300℃〜800℃に於いて仮焼し表面被着α
−酸化鉄とする。800℃を越える高温での仮焼はα−酸
化鉄への酸化アルミニウムの固溶化が著しくなり、又粒
子間焼結も激しくなる為に好ましくない。
は必要に応じて300℃〜800℃に於いて仮焼し表面被着α
−酸化鉄とする。800℃を越える高温での仮焼はα−酸
化鉄への酸化アルミニウムの固溶化が著しくなり、又粒
子間焼結も激しくなる為に好ましくない。
次いで水素もしくは水素を主体とした還元性ガス雰囲気
で300℃〜600℃に於いて加熱還元を行い鉄もしくは鉄を
主体とする強磁性金属粉末を製造する。300℃未満の温
度では還元が遅く長時間を要し、又600℃を越える温度
では金属粒子間の焼結が激しくなり好ましくない。
で300℃〜600℃に於いて加熱還元を行い鉄もしくは鉄を
主体とする強磁性金属粉末を製造する。300℃未満の温
度では還元が遅く長時間を要し、又600℃を越える温度
では金属粒子間の焼結が激しくなり好ましくない。
還元した鉄もしくは鉄を主体とする強磁性金属粉末はそ
のままでは大気中に酸化燃焼してしまうので定法に従
い、金属粉末をトルエン等の有機溶媒に浸漬し、空気等
の酸化性ガスを徐々に金属粉末に接触させる事や或いは
窒素等の不活性ガス雰囲気で空気等の酸化性ガスを徐々
に流通することにより金属表面を酸化安定化する。
のままでは大気中に酸化燃焼してしまうので定法に従
い、金属粉末をトルエン等の有機溶媒に浸漬し、空気等
の酸化性ガスを徐々に金属粉末に接触させる事や或いは
窒素等の不活性ガス雰囲気で空気等の酸化性ガスを徐々
に流通することにより金属表面を酸化安定化する。
本発明においては、アルミニウム化合物の被着膜を非晶
質化する事により少ない被着量で効果を顕著に発揮する
が、磁気記録素材として好適な被着量として、重量換算
でAl/Fe＝0.001〜0.1好ましい。
質化する事により少ない被着量で効果を顕著に発揮する
が、磁気記録素材として好適な被着量として、重量換算
でAl/Fe＝0.001〜0.1好ましい。
なお、アルミニウム化合物の被着量を更に増加すれば強
磁性金属粉末の形状は更に良好になるが被膜が厚くなる
ので還元が遅くなり又酸化アルミニウムの重量だけ飽和
磁化が低下するので実用上Al/Fe＝0.1が限界である。ア
ルミニウム化合物の被着量が少なくてもある程度その効
果を発揮する事ができるが磁気記録素材として好適な被
着量としてAl/Fe＝0.001が下限である。
磁性金属粉末の形状は更に良好になるが被膜が厚くなる
ので還元が遅くなり又酸化アルミニウムの重量だけ飽和
磁化が低下するので実用上Al/Fe＝0.1が限界である。ア
ルミニウム化合物の被着量が少なくてもある程度その効
果を発揮する事ができるが磁気記録素材として好適な被
着量としてAl/Fe＝0.001が下限である。
作用 本発明の方法により得られた強磁性金属粉末は被着膜質
が非晶質である事にあり、その結果として被着効率が高
く、均一である為に、形状保持・磁気特性に優れた点に
あり、且つ酸化安定性に優れたている事が特徴である。
が非晶質である事にあり、その結果として被着効率が高
く、均一である為に、形状保持・磁気特性に優れた点に
あり、且つ酸化安定性に優れたている事が特徴である。
実施例 以下、実施例及び比較例により本発明の方法及びその効
果を詳細に説明する。
果を詳細に説明する。
実施例１ 常法により硫酸第一鉄溶液を水酸化ナトリウム溶液で加
水分解した後、空気を流通する事により針状オキシ水酸
化鉄を合成した。窒素ガス吸着法による比表面積（SA）
は72.5m2/g、透過型電子顕微鏡観察による長軸及び短軸
の比（L/D）は12であった。該オキシ水酸化鉄を水で希
釈・攪拌し、NaOH水溶液でpH10.0に維持しながら、ヘキ
サメタリン酸ソーダ、３号水ガラス、アルミン酸ソー
ダ、硝酸ニッケルを用いて、P/Fe＝0.4/100.Si/Fe＝0.1
/100,Al/Fe＝4.0/100及びNi/Fe＝3.0/100だけ表面被着
し、硝酸でpH8.0に下げて後該スラリーを98℃、5hrsだ
け煮沸処理し、ろ過、水洗した。次いで箱型熱風乾燥器
にて120℃、18時間乾燥し、粉砕機（奈良式自由粉砕
機）により粉砕し原料粉とした。被着膜質の結晶形態を
調べる為にオキシ水酸化鉄を含まない被着試薬だけを同
様の条件で処理したゲル状物のＸ線回折測定を行った。
その結果、被着膜質は非晶質である事がわかった。該表
面被着オキシ水酸化鉄を固定床方式の還元炉に充填し、
窒素ガスをガス空間速度＝20Nm3−N2/kgr−Fe.Hrで流通
し、温度500℃、４時間仮焼後、水素ガスによる気相接
触還元反応（：温度＝450℃,6時間、ガス空間速度＝20N
m3−N2/kgr−Fe.Hr）により還元鉄粉とした。次いで，
該微粒子を充分トルエンに浸漬して後，該微粒子スラリ
ーをホーロー製バット上に1cm程の厚味になる様に移
し，大気中でトルエンの飛散処理を加えた。溶剤臭が無
くなった段階で磁性粉を回収し，風乾金属鉄粉とした。
該風乾金属鉄粉の形状を透過型電子顕微鏡で観察する
と、イメージ上は一次原料のオキシ水酸化鉄の形状を良
く継承し、破損・破壊、更に粒子間焼結の類は殆んど見
られなかった。該風乾金属鉄粉の磁気特性を東英工業社
製試料振動型磁力計（VSM−III）により測定し、又窒素
ガス吸着法により比表面積を測定した所、Hc＝1500Oe、
σｓ＝135emu/g、Ｒ＝0.52、SA＝53.2m2/gであり、優れ
た磁気特性である事がわかった。又該金属粉末の耐蝕性
試験を行った。風乾鉄粉5.0gを温度50℃、相対湿度80％
に調節した恒温恒湿槽に60時間保持した後の飽和磁化
（σｓ）は115emu/gであった。得られた金属粉末は優れ
た酸化安定性を持つ事が分かった。更に塗料用バインダ
ー樹脂との親和性を調べる為に積水化学（株）社製塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂エス
レックＡの吸着量を測定した。該風乾鉄粉2.5gをエスレ
ックA1.0gを溶解したトルエン・MEK混合溶液（1:1）に
室温で24時間浸漬後の吸着量は1.3mg/m2であり親和性の
高い鉄粉である事が分かった。
水分解した後、空気を流通する事により針状オキシ水酸
化鉄を合成した。窒素ガス吸着法による比表面積（SA）
は72.5m2/g、透過型電子顕微鏡観察による長軸及び短軸
の比（L/D）は12であった。該オキシ水酸化鉄を水で希
釈・攪拌し、NaOH水溶液でpH10.0に維持しながら、ヘキ
サメタリン酸ソーダ、３号水ガラス、アルミン酸ソー
ダ、硝酸ニッケルを用いて、P/Fe＝0.4/100.Si/Fe＝0.1
/100,Al/Fe＝4.0/100及びNi/Fe＝3.0/100だけ表面被着
し、硝酸でpH8.0に下げて後該スラリーを98℃、5hrsだ
け煮沸処理し、ろ過、水洗した。次いで箱型熱風乾燥器
にて120℃、18時間乾燥し、粉砕機（奈良式自由粉砕
機）により粉砕し原料粉とした。被着膜質の結晶形態を
調べる為にオキシ水酸化鉄を含まない被着試薬だけを同
様の条件で処理したゲル状物のＸ線回折測定を行った。
その結果、被着膜質は非晶質である事がわかった。該表
面被着オキシ水酸化鉄を固定床方式の還元炉に充填し、
窒素ガスをガス空間速度＝20Nm3−N2/kgr−Fe.Hrで流通
し、温度500℃、４時間仮焼後、水素ガスによる気相接
触還元反応（：温度＝450℃,6時間、ガス空間速度＝20N
m3−N2/kgr−Fe.Hr）により還元鉄粉とした。次いで，
該微粒子を充分トルエンに浸漬して後，該微粒子スラリ
ーをホーロー製バット上に1cm程の厚味になる様に移
し，大気中でトルエンの飛散処理を加えた。溶剤臭が無
くなった段階で磁性粉を回収し，風乾金属鉄粉とした。
該風乾金属鉄粉の形状を透過型電子顕微鏡で観察する
と、イメージ上は一次原料のオキシ水酸化鉄の形状を良
く継承し、破損・破壊、更に粒子間焼結の類は殆んど見
られなかった。該風乾金属鉄粉の磁気特性を東英工業社
製試料振動型磁力計（VSM−III）により測定し、又窒素
ガス吸着法により比表面積を測定した所、Hc＝1500Oe、
σｓ＝135emu/g、Ｒ＝0.52、SA＝53.2m2/gであり、優れ
た磁気特性である事がわかった。又該金属粉末の耐蝕性
試験を行った。風乾鉄粉5.0gを温度50℃、相対湿度80％
に調節した恒温恒湿槽に60時間保持した後の飽和磁化
（σｓ）は115emu/gであった。得られた金属粉末は優れ
た酸化安定性を持つ事が分かった。更に塗料用バインダ
ー樹脂との親和性を調べる為に積水化学（株）社製塩化
ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合樹脂エス
レックＡの吸着量を測定した。該風乾鉄粉2.5gをエスレ
ックA1.0gを溶解したトルエン・MEK混合溶液（1:1）に
室温で24時間浸漬後の吸着量は1.3mg/m2であり親和性の
高い鉄粉である事が分かった。
比較例１ 実施例１と同様の被着処理を行ったが、煮沸処理は行わ
なかった。被着膜質の結晶形態を実施例１と同様にして
調べた所、結晶性のアルミナ水和物であるバイアライト
（JCPDS Card No.20−11）が生成している事が解った。
実施例１と同様に仮焼・還元を行い、更に同様の徐酸化
処理をした金属粉末の特性はHc＝1280Oe、σｓ＝122emu
/g、Ｒ＝0.47、SA＝50.5m2/g、又該風乾金属鉄粉の形状
を透過型電子顕微鏡で観察すると、一次原料のオキシ水
酸化鉄の形状の部分的な破損・破壊、更に粒子間焼結が
見られた。該風乾金属鉄粉の耐蝕性試験後のσｓ＝103e
mu/g、樹脂吸着量も0.8mg/m2と低い結果になり、酸化安
定性・樹脂親和性ともに実施例１に比較して劣る事がわ
かった。
なかった。被着膜質の結晶形態を実施例１と同様にして
調べた所、結晶性のアルミナ水和物であるバイアライト
（JCPDS Card No.20−11）が生成している事が解った。
実施例１と同様に仮焼・還元を行い、更に同様の徐酸化
処理をした金属粉末の特性はHc＝1280Oe、σｓ＝122emu
/g、Ｒ＝0.47、SA＝50.5m2/g、又該風乾金属鉄粉の形状
を透過型電子顕微鏡で観察すると、一次原料のオキシ水
酸化鉄の形状の部分的な破損・破壊、更に粒子間焼結が
見られた。該風乾金属鉄粉の耐蝕性試験後のσｓ＝103e
mu/g、樹脂吸着量も0.8mg/m2と低い結果になり、酸化安
定性・樹脂親和性ともに実施例１に比較して劣る事がわ
かった。
比較例２ 実施例１の方法によりアルミン酸ソーダをAl/Fe＝7.0/1
00だけ添加してオキシ水酸化鉄を合成した。該オキシ水
酸化鉄の化学分析をした所、Al/Fe＝5.6/100だけドープ
している事が解った。窒素ガス吸着法によるSAは65.3m2
/g、透過型電子顕微鏡観察による長軸及び短軸の比（L/
D）は８であった。該オキシ水酸化鉄を被着処理する事
なく実施例１と同様にして10時間還元し風乾金属粉末と
した。Hc＝880Oe、σｓ＝128emu/g、Ｒ＝0.38、SA＝49.
2m2/gであり、長時間還元したにも掲わらず不充分な特
性を示した。該風乾金属鉄粉を透過型電子顕微鏡で観察
すると、粒子内の結晶子の著しい成長及び粒子間焼結を
起こしていた。該金属粉末の酸化安定性・樹脂吸着量を
測定する迄もなく磁気記録用素材としては不適当である
事が分かった。
00だけ添加してオキシ水酸化鉄を合成した。該オキシ水
酸化鉄の化学分析をした所、Al/Fe＝5.6/100だけドープ
している事が解った。窒素ガス吸着法によるSAは65.3m2
/g、透過型電子顕微鏡観察による長軸及び短軸の比（L/
D）は８であった。該オキシ水酸化鉄を被着処理する事
なく実施例１と同様にして10時間還元し風乾金属粉末と
した。Hc＝880Oe、σｓ＝128emu/g、Ｒ＝0.38、SA＝49.
2m2/gであり、長時間還元したにも掲わらず不充分な特
性を示した。該風乾金属鉄粉を透過型電子顕微鏡で観察
すると、粒子内の結晶子の著しい成長及び粒子間焼結を
起こしていた。該金属粉末の酸化安定性・樹脂吸着量を
測定する迄もなく磁気記録用素材としては不適当である
事が分かった。
実施例２ 実施例１のオキシ水酸化鉄を使用し、水で希釈・攪拌
し、硫酸アルミニウムをAl/Fe＝3.0/100だけ添加し、更
に尿素を、硫酸アルミニウムの３倍当量添加し煮沸処理
を15時間行い、ろ過・水洗した。実施例１と同様にして
被着膜質の結晶性を調べた結果、非晶質であった。実施
例１と同様にして還元し風乾金属粉末を得た。該風乾金
属粉末はHc＝1470Oe、σｓ＝128emu/g、Ｒ＝0.49、SA＝
50.6m2/gであり、優れた特性を示した。該風乾金属鉄粉
を透過電子顕微鏡で観察すると、イメージ上は一次原料
のオキシ水酸化鉄の形状を良く継承し破損・破壊、更に
粒子間焼結の類は殆んど見られなかった。該金属粉末の
酸化安定性（σｓ＝113emu/g）・樹脂吸着量（1.2mg/
m2）も優れている事が分かった。
し、硫酸アルミニウムをAl/Fe＝3.0/100だけ添加し、更
に尿素を、硫酸アルミニウムの３倍当量添加し煮沸処理
を15時間行い、ろ過・水洗した。実施例１と同様にして
被着膜質の結晶性を調べた結果、非晶質であった。実施
例１と同様にして還元し風乾金属粉末を得た。該風乾金
属粉末はHc＝1470Oe、σｓ＝128emu/g、Ｒ＝0.49、SA＝
50.6m2/gであり、優れた特性を示した。該風乾金属鉄粉
を透過電子顕微鏡で観察すると、イメージ上は一次原料
のオキシ水酸化鉄の形状を良く継承し破損・破壊、更に
粒子間焼結の類は殆んど見られなかった。該金属粉末の
酸化安定性（σｓ＝113emu/g）・樹脂吸着量（1.2mg/
m2）も優れている事が分かった。
比較例３ オキシ水酸化鉄をトルエンに希釈・攪拌し、アルミニウ
ムトリスエチルアセトアセテートをAl/Fe＝4.0/100だけ
被着し、ろ過した。次いで減圧乾燥し粉砕を行った。実
施例１と同様にして被着膜質の結晶性を調べた結果、非
晶質であった。しかし、該被着粉の化学分析を行った
所、Al/Fe＝1.4/100であり、ろ過により該アルミニウム
化合物が溶出した事が解った。実施例４と同様にして37
5℃、10時間還元した後、実施例４と同様の安定化処理
を行い、大気中でも発火性のない金属粉末を得た。該風
乾金属粉末はHc＝1230、σｓ＝102emu/g、Ｒ＝0.46、SA
＝45.2m2/gであり、不充分な特性を示した。該風乾金属
鉄粉を透過型電子顕微鏡で観察すると、イメージ上は一
次原料のオキシ水酸化鉄の形状を良く継承した粒子も観
察されるが、粒子間焼結の激しい凝集塊が多く観察され
る事から均一な被着ができていない事が分かった。該金
属粉末の酸化安定性・樹脂吸着量を測定する迄もなく磁
気記録用素材としては不適当である事が分かった。
ムトリスエチルアセトアセテートをAl/Fe＝4.0/100だけ
被着し、ろ過した。次いで減圧乾燥し粉砕を行った。実
施例１と同様にして被着膜質の結晶性を調べた結果、非
晶質であった。しかし、該被着粉の化学分析を行った
所、Al/Fe＝1.4/100であり、ろ過により該アルミニウム
化合物が溶出した事が解った。実施例４と同様にして37
5℃、10時間還元した後、実施例４と同様の安定化処理
を行い、大気中でも発火性のない金属粉末を得た。該風
乾金属粉末はHc＝1230、σｓ＝102emu/g、Ｒ＝0.46、SA
＝45.2m2/gであり、不充分な特性を示した。該風乾金属
鉄粉を透過型電子顕微鏡で観察すると、イメージ上は一
次原料のオキシ水酸化鉄の形状を良く継承した粒子も観
察されるが、粒子間焼結の激しい凝集塊が多く観察され
る事から均一な被着ができていない事が分かった。該金
属粉末の酸化安定性・樹脂吸着量を測定する迄もなく磁
気記録用素材としては不適当である事が分かった。
実施例３ 実施例１と同様のオキシ水酸化鉄を乾燥し、乾燥空気の
雰囲気に於いてトルエンに希釈・攪拌し、アルミニウム
イソプロポキシドをAl/Fe＝4.0/100だけ添加した。更に
メタノールを添加してアルミニウム化合物をゲル化する
ことにより被着した後、ろ過し乾燥・粉砕を行った。該
被着粉の化学分析をした所、ろ過によるアルミニウム化
合物の溶出はなかった。実施例１と同様にして被着膜質
の結晶性を調べた結果、非晶質であった。該原料粉を実
施例４と同様の条件で還元及び安定化処理を行い金属粉
末を得た。該金属粉末はHc＝1520、σｓ＝131emu/g、Ｒ
＝0.50、SA＝54.3m2/gであり優れた特性を示した。該金
属鉄粉を透過型電子顕微鏡を観察すると、イメージ上は
一次原料のオキシ水酸化鉄の形状を良く継承し、破損・
破壊、更に粒子間焼結の類は殆んど見られなかった。該
金属粉末の酸化安定性（σｓ＝116emu/g）・樹脂吸着量
（1.4mg/m2）とも優れている事が分かった。
雰囲気に於いてトルエンに希釈・攪拌し、アルミニウム
イソプロポキシドをAl/Fe＝4.0/100だけ添加した。更に
メタノールを添加してアルミニウム化合物をゲル化する
ことにより被着した後、ろ過し乾燥・粉砕を行った。該
被着粉の化学分析をした所、ろ過によるアルミニウム化
合物の溶出はなかった。実施例１と同様にして被着膜質
の結晶性を調べた結果、非晶質であった。該原料粉を実
施例４と同様の条件で還元及び安定化処理を行い金属粉
末を得た。該金属粉末はHc＝1520、σｓ＝131emu/g、Ｒ
＝0.50、SA＝54.3m2/gであり優れた特性を示した。該金
属鉄粉を透過型電子顕微鏡を観察すると、イメージ上は
一次原料のオキシ水酸化鉄の形状を良く継承し、破損・
破壊、更に粒子間焼結の類は殆んど見られなかった。該
金属粉末の酸化安定性（σｓ＝116emu/g）・樹脂吸着量
（1.4mg/m2）とも優れている事が分かった。
発明の効果 以上、説明からも明かな様に、本発明に於いては、鉄も
しくは鉄を主体とする化合物を結晶学的に非晶質なアル
ミニウム化合物及びアルミニウムを主体とする化合物で
表面被着して後、水素又は水素を主体とする還元性ガス
雰囲気中で加熱還元し鉄もしくは鉄を主体とする強磁性
金属粉末を製造する事により、形状保持及び磁気特性に
優れ又酸化安定性に優れた磁気記録用素材を提供する事
が出来る。
しくは鉄を主体とする化合物を結晶学的に非晶質なアル
ミニウム化合物及びアルミニウムを主体とする化合物で
表面被着して後、水素又は水素を主体とする還元性ガス
雰囲気中で加熱還元し鉄もしくは鉄を主体とする強磁性
金属粉末を製造する事により、形状保持及び磁気特性に
優れ又酸化安定性に優れた磁気記録用素材を提供する事
が出来る。
Claims (3)
- 【請求項１】鉄もしくは鉄化合物を主体とする金属化合
物を還元性雰囲気中で加熱還元し、鉄もしくは鉄を主体
とする強磁性金属粉末を製造するに際し、前記金属化合
物をあらかじめアルミニウムの結晶学的に非晶質な化合
物もしくはアルミニウムを主体とした結晶学的に非晶質
な化合物で被着処理した後、該還元を行う事を特徴とす
る強磁性金属粉末の製造方法。 - 【請求項２】重量比でアルミニウムの１％以上のリン、
珪素もしくはニッケルを含有する、アルミニウムを主体
としたヒドロ・ゲル体を、水系において、鉄もしくは鉄
を主体とした金属化合物を主体とする金属化合物微粒子
表層部に吸着させ、次いで常圧乃至10気圧以下で90乃至
130℃で加熱処理する事により緻密な非晶性のゲル体被
着とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 - 【請求項３】鉄もしくは鉄化合物を主体とする金属化合
物微粒子を有機溶剤中に懸濁させ、有機アルミニウム化
合物を投入して該粒子表面に吸着処理せしめ、次いで貧
溶媒を添加して吸着させたアルミニウム化合物のゲル化
を促進させる特許請求の範囲第１項記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205103A JPH0676607B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 強磁性金属粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61205103A JPH0676607B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 強磁性金属粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6362803A JPS6362803A (ja) | 1988-03-19 |
| JPH0676607B2 true JPH0676607B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=16501466
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61205103A Expired - Lifetime JPH0676607B2 (ja) | 1986-09-02 | 1986-09-02 | 強磁性金属粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0676607B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52122213A (en) * | 1976-04-05 | 1977-10-14 | Hitachi Ltd | Production of ferromagnetic metal powder |
| JPS5625904A (en) * | 1979-08-07 | 1981-03-12 | Hitachi Maxell Ltd | Ferromagnetic powder and its preparation |
| JPS57116709A (en) * | 1981-01-10 | 1982-07-20 | Hitachi Maxell Ltd | Manufacture of metallic magnetic powder |
| US4390571A (en) * | 1981-06-30 | 1983-06-28 | International Business Machines Corporation | Boatless point source evaporation method |
-
1986
- 1986-09-02 JP JP61205103A patent/JPH0676607B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6362803A (ja) | 1988-03-19 |
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