JPH1111951A - 紡錘状ゲータイト粒子粉末及びその製造法、紡錘状ヘマタイト粒子粉末及びその製造法並びに鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末及びその製造法 - Google Patents
紡錘状ゲータイト粒子粉末及びその製造法、紡錘状ヘマタイト粒子粉末及びその製造法並びに鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末及びその製造法Info
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Abstract
イト粒子粉末を出発原料として得られる紡錘状金属磁性
粒子粉末を提供する。 【解決手段】 平均長軸径が0.05〜1.0μmの紡
錘状粒子であり、粒子は種晶部分と表層部分からなり、
種晶部分はCoを全Feに対し0.5〜25原子%含有
し、表層部分はAlを全Feに対し0.5〜15原子%
含有し希土類元素を0.5〜10原子%含むゲータイト
粒子からなる紡錘状ゲータイト粒子粉末は、混合アルカ
リ溶液と第一鉄塩溶液とを反応させて得られる第一鉄含
有沈殿物を含む水懸濁液を熟成後、酸素含有ガスを通気
して紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成後、混合アルカリ
溶液と第一鉄塩溶液とを新たに添加、混合し、成長反応
を行い、紡錘状ゲータイト粒子の生成にあたり、全Fe
に対し0.5〜25原子%のCo化合物、0.5〜15
原子%のAl化合物及び0.5〜10原子%の希土類元
素の化合物を添加して得られる。
Description
て樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形
状と大きな軸比(長軸径/短軸径−以下、同じ)を有し
ている紡錘状ゲータイト粒子粉末、紡錘状ヘマタイト粒
子粉末並びに該紡錘状ゲータイト粒子粉末又は紡錘状ヘ
マタイト粒子粉末を出発原料として得られる高い保磁力
と優れた保磁力分布とを有している鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末に関するものである。
録再生用機器の長時間記録化、小型軽量化が激化してお
り、特に、昨今におけるVTR(ビデオ・テープ・レコ
ーダー)の普及は目覚しく、長時間記録化並びに小型軽
量化を目指したVTRの開発が盛んに行われている。一
方においては、磁気記録媒体である磁気テープに対する
高性能化、高密度記録化の要求が益々高まってきてい
る。
特性、殊に周波数特性の向上が要求され、その為には、
残留磁束密度Brの向上、高保磁力化並びに、分散性、
充填性、テープ表面の平滑性の向上が必要であり、益々
S/N比の向上が要求されてきている。磁気記録媒体の
これらの諸特性は磁気記録媒体に使用される磁性粒子粉
末と密接な関係を有するものであるが、近年において
は、従来の酸化鉄磁性粒子粉末に比較して高い保磁力と
大きな飽和磁化を有する鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末が注目され、ディジタルオーディオテープ(DA
T)、8mmビデオテープ、Hi−8テープ並びにビデ
オフロッピー等の磁気記録媒体に使用され実用化されて
いる。しかしながらこれらの鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末についても更に特性改善が強く望まれている。
性粒子粉末の特性との関係について詳述すれば次の通り
である。ビデオ用磁気記録媒体として高画像画質を得る
為には、日経エレクトロニクス(1976年)5月3日
号第82〜105頁の記録からも明らかな通り、(1)
ビデオS/N比、(2)クロマS/N比、(3)ビデオ
周波数特性の向上が要求される。
をはかる為には、磁性粒子粉末のビヒクル中での分散
性、塗膜中での配向性及び充填性を向上させること、並
びに、磁気記録媒体の表面平滑性を改良することが重要
であり、そのような磁性粒子粉末としては、粒度が均斉
であって、樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切
な粒子形状と軸比であることが要求される。
は、磁気記録媒体の保磁力Hcが高く、且つ、残留磁束
密度Brが大きいことが必要である。磁気記録媒体の保
磁力Hcを高める為には、磁性粒子粉末の保磁力Hcが
できるだけ高いことが要求されている。磁性粒子粉末の
保磁力は、一般にはその形状異方性に起因して生じる為
粒子の軸比が大きくなる程保磁力は増加する傾向にあ
る。
特開昭63−26821号公報の「第1図は、上記した
磁気ディスクについて測定されたS.F.D.と記録再
生出力との関係を示す図である。‥‥S.F.D.と記
録再生出力の関係は、第1図から明らかな様に直線にな
り、これにより、S.F.D.の小さい強磁性粉末を使
うことで、記録再生出力が上ることがわかる。即ち、記
録再生出力を高出力化するためには、S.F.D.は小
さい方が望ましく、通常以上の出力を得るには、0.6
以下のS.F.D.が必要である。」なる記載の通り、
磁気記録媒体のS.F.D.(Switching F
ield Distribution)、即ち、保磁力
分布が小さいことが必要であり、その為には、磁性粒子
粉末の粒度が出来るだけ均斉であって樹枝状粒子が混在
していないことが要求されている。
粒子が混在しておらず、適切な粒子形状と軸比を有して
おり、しかも、高い保磁力と優れた保磁力分布とを有し
ている鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、現在、最
も要求されているところである。
末は、出発原料であるゲータイト粒子、該ゲータイト粒
子を加熱脱水して得られるヘマタイト粒子、又は前記各
粒子に鉄以外の異種金属を含有させた粒子等を、必要に
より非還元性雰囲気下で加熱処理した後、還元性ガス雰
囲気下で加熱還元することにより得られている。従っ
て、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、その出発原
料であるゲータイト粒子粉末の形状を相似的に継承し、
軸比はゲータイト粒子の軸比が高いほど金属磁性粒子の
軸比も高くなることが知られており、前記諸特性を有す
る鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得るにあたって
は、粒度が均斉であって樹枝状粒子が混在しておらず、
しかも、適切な粒子形状と軸比を有しているゲータイト
粒子粉末を用いることが必要であり、また、その粒子形
状や均斉な粒度等を後の加熱処理工程において保持継承
させることが必要である。
の出発原料であるゲータイト粒子粉末を製造する方法と
しては、種々の方法が知られている。殊に金属磁性粒子
粉末とした場合に磁気特性の向上効果があるCoや、金
属磁性粒子粉末にした場合に焼結防止効果を有するた
め、形状保持性に優れるAl等の金属化合物をゲータイ
ト粒子の生成過程において、あらかじめ添加する方法と
しては、次のものが知られている。例えば、コバルト化
合物の存在下に第一鉄塩水溶液に当量以下の水酸化アル
カリ水溶液を加えて得られる水酸化第一鉄コロイドを含
む懸濁液を50℃で酸素含有ガスを通気して酸化反応を
行うことにより針状ゲータイト粒子を生成させ、さらに
成長反応を行う方法(特開平7−11310号公報)、
Alの酸性塩化合物を添加した第一鉄塩水溶液とAlの
塩基性塩化合物を添加した炭酸アルカリ水溶液とを反応
させて得られたFeCO3 を含む懸濁液に酸素含有ガス
を通気して酸化反応を行うことにより紡錘状を呈したゲ
ータイト粒子を生成させる方法(特開平6−22861
4号公報)、第二鉄塩およびCo化合物の混合水溶液を
水酸化アルカリ水溶液で中和し、加水分解で得られたゲ
ータイト種晶粒子をAl化合物を存在させた第二鉄塩水
溶液中で、水酸化アルカリ水溶液を中和することで加水
分解反応により成長反応を行う方法(特開昭58−17
6902号公報)、炭酸アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶
液とを反応させて得られた第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液を非酸化性雰囲気下において熟成させた後、該懸濁液
中に酸素含有ガスを通気して酸化反応を行うことにより
紡錘状を呈したゲータイト粒子を生成させるにあたり、
前記第一鉄塩水溶液、前記第一鉄含有沈澱物を含む懸濁
液及び酸化反応を行う前の前記熟成させた第一鉄含有沈
澱物を含む懸濁液のいずれかの液中に、あらかじめ、C
o化合物を存在させ、さらに前記第一鉄塩水溶液中のF
e2+に対し50〜90%の範囲にある酸化反応途上の液
中に、前記酸化反応と同条件下において、Al、Si、
Ca、Mg、Ba、Sr及びNd等の希土類元素から選
ばれる1種又は2種以上の化合物の水溶液を、前記第一
鉄塩水溶液中のFe2+に対し添加する化合物の各元素換
算の総和で0.1〜5.0mol%の範囲の量となるよ
うに添加する方法(特開平7−126704号公報)等
が知られている。
ータイト粒子粉末を出発原料として得られた鉄を主成分
とする金属磁性粒子粉末についても記載されている。
を特定したものとしては、(104)面に垂直方向のX
線結晶粒径D104 と(110)面に垂直方向のX線結晶
粒径D110 の比D104 /D110 が1〜2の範囲にあり、
比表面積が40〜50m2 /gである微細針状α−酸化
第二鉄粒子(特開平7−206446号公報)がある。
枝状粒子が混在しておらず、適切な粒子形状と高い軸比
を有しており、しかも、高い保磁力と優れた保磁力分布
とを有している鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉
末は、現在最も要求されているところであるが、前出各
公報記載の各ゲータイト粒子粉末を出発原料とした場合
に得られる金属磁性粒子粉末は、これら諸特性を十分満
足するものとはいいがたいものである。
載の製造法による場合には、ゲータイト粒子中にCo原
子が存在している軸比10以上の針状ゲータイト粒子が
生成するが、樹枝状粒子が混在しており、また、粒度か
ら言えば、均斉な粒度を有した粒子とは言い難い。
製造法による場合は、樹枝状粒子が混在しておらず、ま
た、均斉な粒度を有しているゲータイト粒子を、Alの
添加方法を工夫することによって生成させることができ
るが、軸比の点で未だ十分ではない。
製造法においては、酸化反応の途中段階においてAlを
添加している。酸化反応の途中段階ではCoイオンが溶
液中に残存しており、溶液中にCoが存在した状態でA
lを添加し、残存第一鉄イオンを酸化してゲータイト粒
子を成長させると短軸方向への顕著な成長が認められ、
軸比が低下することを後述するように本発明者は見出し
ている。従って、軸比の大きな、殊に、13以上の紡錘
状ゲータイト粒子の生成は困難である。
の製造法は3価の鉄を出発原料としており、反応機構が
酸化ではなく加水分解であること、さらに2次反応は1
00℃を越える高温において水熱処理を行っており、本
発明における反応とは異なるものである。
れたゲータイト粒子粉末を出発原料として得られた鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末もまた粒度が均斉であっ
て樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、大きな軸比を
有しているとは言い難いものである。
記載の針状α−酸化第二鉄粒子は、X線結晶粒径の比D
104 /D110 が1〜2の範囲であり、本発明におけるX
線結晶粒径の比D104 /D110 の特定範囲にないもので
あって、むしろD110 のほうがD104 より小さいことか
らその結晶性が全く相違するものである。しかも、前記
針状α−酸化第二鉄粒子は、水熱反応によって得られた
ものである。一方、比較例として、ゲータイト粒子粉末
を加熱脱水して得られるヘマタイト粒子のX線結晶粒径
の比D104 /D110 が0.7であるものが記載されてい
るが、本発明のX線結晶粒径の比の特定範囲にはないも
のである。
枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状と
軸比を有している紡錘状ゲータイト粒子粉末を得、該紡
錘状ゲータイト粒子粉末を出発原料として、高い保磁力
と優れた保磁力分布とを有している鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末を得ることを技術的課題とする。
通りの本発明によって達成できる。
1.0μmの紡錘状粒子であって、ゲータイト種晶部分
とゲータイト表層部分とからなり、前記種晶部分にはC
oを全Feに対して0.5〜25原子%含有し、且つ、
前記表層部分にはAlを全Feに対して0.5〜15原
子%含有するとともに希土類元素を全Feに対して0.
5〜10原子%含有しているゲータイト粒子からなるこ
とを特徴とする紡錘状ゲータイト粒子粉末である。
1.0μmの紡錘状粒子であって、ヘマタイト種晶部分
とヘマタイト表層部分とからなり、前記種晶部分にはC
oを全Feに対して0.5〜25原子%含有し、且つ、
前記表層部分にはAlを全Feに対して0.5〜15原
子%含有し、且つ、前記種晶部分以外の表層部分又は粒
子表面に希土類元素を全Feに対して0.5〜15原子
%含有しており、しかも、X線結晶粒径の比D104 /D
110 が0.20〜0.65の範囲内にあるヘマタイト粒
子からなることを特徴とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末
である。
酸化アルカリ水溶液との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩
水溶液とを反応させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む
水懸濁液を非酸化性雰囲気下において熟成させた後、該
水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して紡錘状ゲータイト
種晶粒子を生成させた後、該種晶粒子を含む水懸濁液中
に、炭酸アルカリと水酸化アルカリとの混合アルカリ水
溶液と第一鉄塩水溶液とを新たに添加、混合し、酸素含
有ガスを通気して、前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の粒
子表面上にゲータイト層を成長させて紡錘状ゲータイト
粒子を生成させるにあたり、前記種晶粒子の生成反応時
において、第一鉄塩水溶液、第一鉄含有沈殿物を含む水
懸濁液、酸化反応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を
含む水懸濁液若しくは生成反応中の水懸濁液に、全Fe
に対しCo換算で0.5〜25原子%のCo化合物を添
加し、且つ、前記ゲータイト層の成長反応時において、
添加する各アルカリ水溶液、第一鉄塩水溶液、酸化反応
開始前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物
とを含む水懸濁液若しくは成長反応中の水懸濁液に、全
Feに対しAl換算で0.5〜15原子%のAl化合物
及び希土類元素を全Feに対して0.5〜10原子%の
希土類元素の化合物とをそれぞれ添加することを特徴と
する前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造法である。
子粉末を焼結防止剤で焼結防止処理を行った後、400
〜850℃の範囲内で加熱処理を行うことを特徴とする
前記紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製造法である。
物、希土類元素の化合物又はAl化合物及び希土類元素
の化合物のいずれかであることを特徴とする前記紡錘状
ヘマタイト粒子粉末の製造法である。
子粉末を焼結防止剤で焼結防止処理を行った後、400
〜850℃の範囲内で加熱処理を行い、さらに、還元性
ガス雰囲気中、400〜600℃の範囲内で加熱還元す
ることを特徴とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒
子粉末の製造法である。
子粉末を還元性ガス雰囲気中、400〜600℃の範囲
内で加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末の製造法である。
錘状金属磁性粒子粉末の製造法により得られる平均長軸
径が0.05〜0.5μmの紡錘状粒子であって、Co
を全Feに対して0.5〜25原子%含有し、且つ、A
lを全Feに対して0.5〜15原子%含有するととも
に希土類元素を全Feに対して0.5〜15原子%含有
している鉄を主成分とする金属磁性粒子からなることを
特徴とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末で
ある。
通りである。先ず、本発明に係る紡錘状ゲータイト粒子
粉末について述べる。
構成する粒子は平均長軸径が0.05〜1.0μm、好
ましくは0.05〜0.5μmである。その形状は紡錘
状であって軸比(長軸径/短軸径)が10〜15、好ま
しくは13〜15である。
は、BET比表面積が50〜180m2 /g、好ましく
は60〜150m2 /gである。
構成する粒子は、種晶部分と表層部分とから形成されて
いる。前記種晶部分とは、最初に添加した第一鉄塩が全
て酸化されて形成されるゲータイト種晶粒子部分をい
う。具体的には、成長反応において添加される第一鉄塩
との比率により決まる重量比率の部分であって、好まし
くは、種晶粒子の内部中心から50〜80重量%、より
好ましくは55〜75重量%の部分である。前記種晶部
分のゲータイト種晶粒子に含有するCoは全Feに対し
て0.5〜25原子%、好ましくは1.0〜20原子%
である。0.5原子%未満の場合には磁気特性の向上効
果が得られない。25原子%を越える場合には、高い軸
比が得られない。前記表層部分とは、成長反応において
添加した第一鉄塩が全て酸化されて、前記ゲータイト種
晶粒子の粒子表面上に成長したゲータイト層をいう。具
体的には、粒子の最表面から20〜50重量%、好まし
くは25〜45重量%の部分である。前記表層部分のゲ
ータイト層に含有するAlは全Feに対して0.5〜1
5原子%、好ましくは1.0〜10原子%である。0.
5原子%未満の場合には焼結防止効果が得られない。1
5原子%を超える場合には、高い軸比が得られにくい。
前記表層部分のゲータイト層に含有する希土類元素は、
全Feに対して0.5〜10原子%、好ましくは1.0
〜8.0原子%、より好ましくは1.0〜6.0原子%
である。
粉末の製造法について述べる。
構成する粒子は、まず、紡錘状ゲータイト種晶粒子を生
成させ、次いで、該種晶粒子表面にゲータイト層を成長
させる成長反応を行って得られる。
ルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液との混合アルカリ
水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応させて得られる第一鉄
含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸化性雰囲気下において
熟成させた後、該水懸濁液中に酸素含有ガスを通気して
紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成させるにあたり、第一
鉄塩水溶液、第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液、酸化反
応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液若
しくは生成反応中の水懸濁液に、全Feに対しCo換算
で0.5〜25原子%のCo化合物を添加しておくこと
によって得られる。
において、第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄水溶
液、塩化第一鉄水溶液等を使用することができる。前記
第一鉄塩水溶液と混合アルカリ水溶液との混合後の第一
鉄濃度は、0.1〜1.0mol/l、好ましくは0.
2〜0.8mol/lである。0.1mol/l未満の
場合には、収量が少なく、工業的でない。1.0mol
/lを越える場合には、粒径分布が大きくなるため好ま
しくない。
において、アルカリ水溶液としては、炭酸アルカリ水溶
液として炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液、
炭酸アンモニウム水溶液等、炭酸アルカリに混合する水
酸化アルカリ水溶液として水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等を使用することができる。
において使用される混合アルカリ水溶液は、炭酸アルカ
リ水溶液と水酸化アルカリ水溶液とを混合して得られ
る。この場合の混合比率(規定換算による%表示)とし
て、水酸化アルカリ水溶液の割合は5〜35mol%
(規定換算%)である、好ましくは10〜30%(規定
換算%)であり、より好ましくは15〜25%(規定換
算%)である。5%未満の場合には、十分な軸比が得ら
れず、35%を越える場合には、粒状マグネタイトが混
在してくることがある。
鉄塩水溶液中の全Feに対する当量比として1.3〜
3.5、好ましくは1.5〜2.5である。1.3未満
の場合には、マグネタイトが混在することがあり、3.
5を越えると工業的に好ましくない。
におけるpH値は、8.0〜11.0、好ましくは8.
5〜10.0の範囲である。pHが8.0未満の場合に
は、ゲータイト粒子粉末中に酸根が多量に含まれるよう
になり、洗浄によっても簡単に除去することができない
ので、鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末とした場合に
粒子同志の焼結を引き起こしてしまう。11.0を越え
る場合には、金属磁性粒子粉末とした場合に目的とする
高い保磁力が得られない。
における酸化手段は、酸素含有ガス(例えば空気)を液
中に通気することにより行う。
における温度は、通常、ゲータイト粒子が生成する80
℃以下の温度で行えばよい。80℃を越える場合には、
紡錘状ゲータイト粒子中にマグネタイトが混在すること
がある。好ましくは45〜55℃の範囲である。
において、Co化合物としては、硫酸コバルト、塩化コ
バルト、硝酸コバルト等を使用することができる。Co
化合物の添加は、前記第一鉄塩水溶液、第一鉄含有沈澱
物を含む懸濁液及び酸化反応を行う前の熟成されている
第一鉄含有沈澱物を含む懸濁液若しくは生成反応中の水
懸濁液のいずれかの液中に添加することができる。殊
に、酸化反応を開始する直前までに添加することが好ま
しい。前記Co化合物の添加量は、最終生成物である紡
錘状ゲータイト粒子中の全Feに対して0.5〜25原
子%、好ましくは1.0〜20.0原子%である。0.
5原子%未満の場合には、金属磁性粒子粉末とした場合
の磁気的特性の向上効果がなく、25原子%を越える場
合には、微細化のため軸比が低下する。
濁液中に、炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水溶液
との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを新たに添
加、混合し、酸素含有ガスを通気して、前記紡錘状ゲー
タイト種晶粒子の粒子表面上にゲータイト層を成長させ
るにあたり、添加する各アルカリ水溶液、第一鉄塩水溶
液、酸化反応開始前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一
鉄含有沈殿物とを含む水懸濁液、若しくは成長反応中の
水懸濁液に、全Feに対しAl換算で0.5〜15原子
%のAl化合物及び希土類元素を全Feに対し0.5〜
10原子%の希土類元素の化合物とを添加することによ
って、目的とする紡錘状ゲータイト粒子粉末を得ること
ができる。
する第一鉄塩水溶液としては、硫酸第一鉄水溶液、塩化
第一鉄水溶液等を挙げることができる。前記第一鉄塩の
添加量は、前記ゲータイト種晶粒子の生成反応における
第一鉄塩の添加量との総量に対して、20〜50mol
%、好ましくは25〜45mol%である。20mol
%未満の場合には、紡錘状ゲータイト粒子の成長反応が
十分生起せず、目的とする紡錘状ゲータイト粒子粉末が
得られない。50mol%を越える場合には、ゲータイ
ト粒子の新たな種晶が発生することによって樹枝状粒子
が生成し、また、生成するゲータイト粒子の粒度が不均
斉となる。
されるアルカリ水溶液は、前記紡錘状ゲータイト種晶粒
子の生成反応において使用できるものの中から選択する
ことができ、また、添加量も同様の範囲から選択するこ
とができる。また、前記ゲータイト層の成長反応は、前
記紡錘状ゲータイト種晶粒子の生成反応とできるだけ同
一の条件とすることが好ましく、混合アルカリ水溶液中
の水酸化アルカリ水溶液の割合及び第一鉄塩水溶液中の
全Feに対するアルカリ当量比とを同一とすることがさ
らに好ましい。
値は、8.0〜11.0、好ましくは8.5〜10.0
の範囲である。pHが8.0未満の場合には、ゲータイ
ト粒子粉末中に酸根が多量に含まれるようになり、洗浄
によっても簡単に除去することができないので、金属磁
性粒子粉末とした場合に粒子同志の焼結を引き起こして
しまう。11.0を越える場合には、金属磁性粒子粉末
とした場合に目的とする高い保磁力が得られない。
時における反応液のpH値と前記ゲータイト層の成長反
応時における反応液のpH値とは、各反応溶液中のpH
値の差を±0.5の範囲内とする。pH値の差が±0.
5を越える場合には、金属磁性粒子粉末の保磁力が未だ
不十分である。好ましくは±0.3であり、より好まし
くは±0.1である。
手段は、酸素含有ガス(例えば空気)を液中に通気する
ことにより行う。
は、通常、ゲータイト粒子が生成する80℃以下の温度
で行えばよい。80℃を越える場合には、紡錘状ゲータ
イト粒子中にマグネタイトが混在することがある。好ま
しくは45〜55℃の範囲である。
l化合物としては、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウ
ム、硝酸アルミニウム等の酸性塩、アルミン酸ナトリウ
ム、アルミン酸カリウム、アルミン酸アンモニウム等の
アルミン酸塩を使用することができる。Al化合物の添
加時期は、成長反応において添加する第一鉄塩水溶液、
各アルカリ水溶液、酸素含有ガスを通気する前の紡錘状
ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁
液若しくは成長反応中の水懸濁液のいずれに存在させて
もよい。殊に、ゲータイト層の成長反応を開始する前が
好ましい。また、Al化合物を分割添加したり連続的及
び間欠的に添加しても本発明の効果はかわらず、むしろ
向上させることができる。この場合において、Al化合
物の添加は、水懸濁液中にCo化合物が残存していない
状態において行う。Co化合物の存在下でAl化合物の
添加を行った場合には、生成するゲータイト粒子の軸比
が低下してしまうため好ましくない。
ある紡錘状ゲータイト粒子中の全Feに対して0.5〜
15原子%、好ましくは1.0〜10原子%である。
0.5原子%未満の場合には、焼結防止効果がなく、1
5原子%を越える場合には、軸比が低下する。
加する前記希土類元素の化合物としては、イットリウ
ム、ランタン、セリウム、プラセウジウム、ネオジウ
ム、サマリウム等の1種又は2種以上の化合物が好適で
あり、前記希土類元素の塩化物、硫酸塩、硝酸塩等が使
用できる。その使用方法は乾式又は湿式のいずれでもよ
く、好ましくは湿式での被覆処理である。希土類元素の
化合物の添加は、前記Al化合物の添加と同時又は別々
に行ってもよい。添加時期は成長反応において添加する
第一鉄塩水溶液、各アルカリ水溶液、酸素含有ガスを通
気する前の紡錘状ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈澱
物とを含む水懸濁液若しくは成長反応中の水懸濁液のい
ずれに存在させてもよい。殊に、ゲータイト層の成長反
応を開始する前が好ましい。また、希土類元素の化合物
を分割添加したり連続的及び間欠的に添加してもよい。
対して0.5〜10原子%、好ましくは1.0〜8.0
原子%、より好ましくは1.0〜6.0原子%である。
0.5原子%未満の場合には、その後の加熱焼成、加熱
還元時における焼結防止効果が十分でなく、金属磁性粒
子粉末とした場合にSFD(保磁力分布)が悪化する。
10原子%を越える場合には、ゲータイト表層部分へ含
有されず単独で析出し、シート化した際にドロップアウ
トを引き起こすため好ましくない。
成反応においては、第一鉄含有沈殿物を含む懸濁液を非
酸化性雰囲気下で維持攪拌して行う、いわゆる熟成を行
うことが好ましい。その場合の熟成は、非酸化性雰囲気
下の前記懸濁液を、通常、40〜80℃の温度範囲で行
うのが好適である。40℃未満の場合には、軸比が小さ
く十分な熟成効果が得られ難く、80℃を越える場合に
は、マグネタイトが混在してくることがある。熟成時間
としては、30〜300分間である。30分間未満の場
合には、十分に軸比を大きくすることができない。30
0分間を越えてもよいが、必要以上に長時間とする意味
がない。また、前記ゲータイト層の成長反応時において
も熟成を行ってもよい。
の反応容器内に不活性ガス(窒素ガスなど)又は還元性
ガス(水素ガスなど)を通気すればよい。
る紡錘状金属磁性粒子粉末の諸特性の向上の為、前記紡
錘状ゲータイト粒子の生成反応中に通常添加されるMg
化合物を種晶粒子の生成反応時又は種晶粒子の成長反応
中に添加しておいてもよい。
粉末について述べる。
構成する粒子は、平均長軸径が0.05〜1.0μm、
好ましくは0.05〜0.5μmである。その形状は紡
錘状であって軸比(長軸径/短軸径)が10〜15、好
ましくは11〜15である。
は、BET比表面積が30〜140m2 /g、好ましく
は35〜100m2 /gである。
構成する粒子は、種晶部分と表層部分とから形成されて
いる。前記種晶部分とは、前記ゲータイト粒子の種晶部
分がそのまま変化したものであり、好ましくは、種晶粒
子の内部中心から50〜80重量%、より好ましくは5
5〜75重量%である。前記種晶部分のヘマタイト種晶
粒子に含有するCoは全Feに対して0.5〜25原子
%、好ましくは1.0〜20原子%である。0.5原子
%未満の場合には、磁気特性の向上効果が得られない。
25原子%を越える場合には、高い軸比が得られない。
前記表層部分とは、前記ゲータイト粒子の表層部分がそ
のまま変化したものであり、好ましくは、粒子の最表面
から20〜50重量%、より好ましくは25〜45重量
%の部分である。前記表層部分のヘマタイト層に含有す
るAlは全Feに対して0.5〜15原子%、好ましく
は1.0〜10原子%である。0.5原子%未満の場合
には焼結防止効果が得られない。15原子%を越える場
合には、高い軸比が得られにくい。
構成する粒子の希土類元素の含有量は、種晶部分以外の
表層部分又は粒子表面に全Feに対して0.5〜15原
子%、好ましくは1.0〜12原子%である。0.5原
子%未満の場合には、焼結防止効果が得られない。15
原子%を越える場合には飽和磁化の減少が生じる。な
お、希土類元素の含有量のうち、表層部分には全Feに
対して好ましくは0.5〜10原子%、より好ましくは
1.0〜8原子%、さらに好ましくは1.0〜6原子%
である。また、粒子表面には希土類元素の化合物が希土
類元素として全Feに対して0〜14.5原子%、好ま
しくは0〜11原子%である。
構成する粒子は、X線結晶粒径D110 とD104 の比D
104 /D110 が0.20〜0.65の範囲内であって、
好ましくは含有する希土類元素として全Feに対する含
有量x(原子%)についての下記不等式、0.5≦x≦
10の場合、 0.500−0.03x≦D104 /D110 ≦0.665
−0.03x 10<x≦15の場合、 0.20≦D104 /D110 ≦0.365 を満たす範囲内にあるものである。この範囲については
後出図1に示した通りである。X線結晶粒径の比D104
/D110 が0.20未満の場合及び0.65を越える場
合のいずれにおいても、この紡錘状ヘマタイト粒子粉末
を還元して得られる金属磁性粒子粉末をシート化した場
合のSFD(保磁力分布)が悪化する。
粉末の製造法について述べる。
ータイト粒子粉末を、加熱脱水処理に先立って焼結防止
のために焼結防止剤により前記紡錘状ゲータイト粒子表
面を被覆処理しておく。
合物、Al化合物又はAl化合物及び希土類元素の化合
物のいずれかを用いることが好ましく、さらにその他の
金属元素の化合物を合わせて用いることができる。
ジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオ
ジウム、ネオジウム、サマリウム等の1種又は2種以上
の化合物が好適であり、前記希土類元素の塩化物、硫酸
塩、硝酸塩等が使用できる。その処理方法は乾式又は湿
式のいずれでもよく、好ましくは湿式での被覆処理であ
る。その使用量は、希土類元素の化合物を使用する場合
には、希土類元素として前記ゲータイト表層部分に含有
する希土類元素の含有量との合計として全Feに対して
好ましくは0.5〜15.0原子%、より好ましくは
1.0〜12.0原子%である。0.5原子未満の場合
には、焼結防止効果が十分でなく、金属磁性粒子粉末と
した場合にSFD(保磁力分布)が悪化する。15.0
原子%を越える場合には、飽和磁化値が低くなる。
ム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等の酸性塩、
アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン
酸アンモニウム等のアルミン酸塩を使用することができ
る。前記Al化合物の使用量は、前記紡錘状ゲータイト
粒子の表層部分に含有するAlとの合計量として全Fe
に対してAl換算で好ましくは0.5〜15原子%、よ
り好ましくは1.0〜10原子%である。0.5原子%
未満の場合には、焼結防止効果がなく、15原子%を越
える場合には金属磁性粒子粉末にしたときに磁気特性が
悪くなる。
よりその他の元素としてSi、B、Ca、Mg、Ba、
Sr等から選ばれる元素の化合物の1種又は2種以上を
使用してもよい。これらの化合物は、焼結防止効果を有
するだけでなく、還元速度を制御する働きも有するの
で、必要に応じて組み合わせて使用すればよい。この場
合の使用量の総量は、前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の
全Feに対して前記焼結防止剤として使用するAl化合
物、希土類元素の化合物との合計量として好ましくは1
〜15原子%である。少量では焼結防止の効果が十分で
はなく、多過ぎると金属磁性粒子粉末とした場合に飽和
磁化が低下するので組み合わせる種類により、最適量を
適宜選べばよい。
しておくことにより、粒子及び粒子相互間の焼結が防止
され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸比をより
一層保持継承した紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得ること
ができ、これによって、前記形状等を保持継承し、個々
に独立した鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末が
得られやすくなる。
タイト粒子粉末を、非還元性雰囲気下において400〜
850℃の範囲内において加熱処理を行って紡錘状ヘマ
タイト粒子粉末を得ることができる。この場合の加熱処
理の温度は、ヘマタイト粒子のX線結晶粒径の比D104
/D110 が特定範囲内となるように適宜選ぶことができ
る。
去のために加熱処理後のヘマタイトを洗浄してもよい。
この場合において、被覆された焼結防止剤が溶出しない
条件で洗浄を行うことにより、不要な不純物の除去を行
うことが好ましい。具体的には、陽イオン性不純物の除
去にはpHを上げて行い、陰イオン性不純物の除去に
は、pHを下げることでより効率的に洗浄することがで
きる。
状金属磁性粒子粉末の製造法について述べる。
状ゲータイト粒子粉末を、あらかじめ焼結防止剤によっ
て焼結防止処理しておき、そのまま直接加熱還元する場
合、加熱還元に先立って加熱処理を行ってその後に加熱
還元を行う場合、又は、前記本発明に係る紡錘状ヘマタ
イト粒子粉末を直接加熱還元を行う場合のいずれかによ
って鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得るこ
とができる。
覆しておくことにより粒子及び粒子相互間の焼結が防止
され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸比をより
一層保持継承しやすくなり、個々に独立した鉄を主成分
とする紡錘状金属磁性粒子粉末が得られやすくなる。
l、Si、B、Ca、Mg、Ba、Sr並びに希土類元
素の化合物から選ばれる化合物の1種または2種以上を
使用することができる。好ましくは希土類元素の化合物
及び/又はAl化合物である。これらの化合物は焼結防
止効果を有するだけでなく、還元速度を制御する働きも
有するので、必要に応じて組み合わせて使用すればよ
い。
ジウム、イットリウム、ランタン、セリウム、プラセオ
ジウム、ネオジウム、サマリウム等の1種又は2種以上
の化合物、例えば、塩化物、硫酸塩、硝酸塩等が好適で
ある。その処理方法は乾式又は湿式のいずれでもよいが
湿式での被覆処理が好ましい。その使用量は、希土類元
素の化合物を使用する場合には、希土類元素として、被
処理粒子中に含有している希土類元素の量との総量とし
て全Feに対して好ましくは0.5〜15原子%、より
好ましくは1.0〜12.0原子%である。0.5原子
未満の場合には、焼結防止効果が十分でなく、金属磁性
粒子粉末とした場合にSFD(保磁力分布)が悪化す
る。15原子%を越える場合には、飽和磁化値が低くな
る。
ム、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム等の酸性塩、
アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン
酸アンモニウム等のアルミン酸塩を使用することができ
る。前記Al化合物の使用量は、前記紡錘状ゲータイト
粒子の表層部分に含有するAlとの合計量として全Fe
に対してAl換算で好ましくは0.5〜15原子%、よ
り好ましくは1.0〜10原子%である。0.5原子%
未満の場合には、焼結防止効果がなく、15原子%を越
える場合には金属磁性粒子粉末にしたときに磁気特性が
悪くなる。
ゲータイト粒子粉末の全Feに対して前記希土類元素の
化合物及び/又は前記Al化合物との合計量として好ま
しくは1.0〜15原子%である。少量では焼結防止効
果が十分ではなく、多過ぎると飽和磁化値が低下するの
で組み合わせる種類により、最適量を適宜選べばよい。
よりその他の元素としてSi、B、Ca、Mg、Ba、
Sr等から選ばれる元素の化合物の1種又は2種以上を
使用してもよい。これらの化合物は、焼結防止効果を有
するだけでなく、還元速度を制御する働きも有するの
で、必要に応じて組み合わせて使用すればよい。この場
合の使用量の総量は、前記紡錘状ゲータイト粒子粉末の
全Feに対して前記焼結防止剤として使用するAl化合
物、希土類元素の化合物との合計量として好ましくは1
〜15原子%である。少量では焼結防止の効果が十分で
はなく、多過ぎると金属磁性粒子粉末とした場合に飽和
磁化が低下するので組み合わせる種類により、最適量を
適宜選べばよい。
じめ被覆しておくことにより、粒子及び粒子相互間の焼
結が防止され、紡錘状ゲータイト粒子の粒子形状及び軸
比をより一層保持継承し、個々に独立した鉄を主成分と
する紡錘状金属磁性粒子粉末が得られやすくなる。
タイト粒子粉末は、そのまま還元しても目的とする鉄を
主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末を得ることができ
るが、磁気特性、粉体特性のコントロール及び形状のコ
ントロールの為には、常法により、還元に先立って、あ
らかじめ、非還元性ガス雰囲気中において加熱処理を施
しておくことが好ましい。
ガス、窒素ガス等から選択される一種以上のガス流下と
することができる。加熱処理温度は、300〜850℃
の範囲で行うことができ、該加熱処理温度は、紡錘状ゲ
ータイト粒子の被覆処理に用いた化合物の種類に応じて
適宜選択することがより好ましい。850℃を越える場
合には、粒子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結を引き
起こしてしまう。
剤で処理した紡錘状ゲータイト粒子粉末について直接加
熱還元を行う場合、前記焼結防止剤で処理した紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末をあらかじめ加熱処理した後に連続し
て加熱還元を行う場合、又は、前記本発明に係る紡錘状
ヘマタイト粒子粉末について加熱還元を行う場合のいず
れかによって行うことができる。
00〜600℃が好ましい。300℃未満である場合に
は、還元反応の進行が遅く、長時間を要する。また、6
00℃を越える場合には、還元反応が急激に進行して粒
子の変形と、粒子及び粒子相互間の焼結を引き起こして
しまう。
する紡錘状金属磁性粒子粉末は周知の方法、例えば、ト
ルエン等の有機溶剤中に浸漬する方法及び還元後の鉄を
主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の雰囲気を一旦不
活性ガスに置換した後、不活性ガス中の酸素含有量を徐
々に増加させながら最終的に空気とすることによって徐
酸化する方法等により空気中に取り出すことができる。
状金属磁性粒子粉末について述べる。
磁性粒子粉末を構成する粒子は、平均長軸径が0.05
〜0.50μm、好ましくは0.06〜0.3μmであ
る。その形状は紡錘状であって軸比(長軸径/短軸径)
が9以上、好ましくは9.5以上である。
磁性粒子粉末は、BET比表面積が30〜80m2 /
g、好ましくは35〜60m2 /gである。
磁性粒子粉末を構成する粒子は、Coを全Feに対して
0.5〜25原子%、好ましくは1.0〜20原子%含
有する。また、Alを全Feに対して0.5〜15原子
%、好ましくは1.0〜10原子%含有する。また、希
土類元素を全Feに対して0.5〜15原子%、好まし
くは1.0〜12原子%含有する。
磁性粒子粉末は、保磁力Hcが1200〜2200O
e、好ましくは1500〜2000Oeである。また、
飽和磁化σsが100emu/g以上、好ましくは11
0emu/g以上である。
磁性粒子粉末は、シート特性における保磁力分布SFD
が0.50以下、好ましくは0.45以下である。
の通りである。
軸比は、いずれも電子顕微鏡写真から測定した数値の平
均値で示した。
−11」(カンタクロム(株)製)を使用し、BET法
により測定した値で示した。
104 又はD110 、鉄を主成分とする金属磁性粒子のD
110 )は、X線回折法で測定される結晶粒子の大きさ
を、ヘマタイト粒子の場合の(104)結晶面又は(1
10)結晶面、鉄を主成分とする金属磁性粒子の(11
0)結晶面のそれぞれに垂直な方向における結晶粒子の
厚さを表したものであり、各結晶面についての回折ピー
ク曲線から、下記のシェラーの式を用いて計算した値で
示したものである。
ークの半値幅(ラジアン単位) K=シェラー定数(=0.9) λ=X線の波長(Fe Kα線 0.1935nm) θ=回折角((104)面及び(110)面の回折ピー
クに対応)
特性は、「振動試料磁力計VSM−3S−15」(東英
工業(株)製)を使用し、外部磁場10kOeで測定し
た。
とする紡錘状金属磁性粒子粉末のCo量、Al量及びそ
の他の金属元素の含有量は、「誘導結合プラズマ発光分
光分析装置SPS4000」(セイコー電子工業(株)
製)を使用し、測定した。
のポリビンに下記の割合で入れた後、ペイントシェーカ
ー(レッドデビル社製)で8時間混合分散を行うことに
より調整した磁性塗料を厚さ25μmのポリエチレンテ
レフタートフィルム上にアプリケータを用いて50μm
の厚さに塗布し、次いで、5kGaussの磁場中で乾
燥させることにより得た。 3mmφスチールボール 800重量部 鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末 100重量部 スルホン酸ナトリウム基を有するポリウレタン樹脂 20重量部 シクロヘキサノン 83.3重量部 メチルエチルケトン 83.3重量部 トルエン 83.3重量部 得られたシート状試料片について磁気特性を測定した。
る反応器中に、6.5NのNa2 CO3 水溶液3.7l
に0.374NのNaOH水溶液32.0l(混合アル
カリに対しNaOHは33.3mol%に該当する。)
を加えて混合溶液とし、次いで、Fe2+1.5mol/
lを含む硫酸第一鉄水溶液13.3l(硫酸第一鉄に対
しアルカリ水溶液は1.5当量に該当する。)を加えて
50℃に昇温して130分維持した後、当該懸濁液中に
硫酸コバルト311g(種晶粒子の生成反応及び成長反
応の全Feに対しCo換算で3.67原子%に該当す
る。)を純水1lに溶解して添加し、攪拌混合した。さ
らに、180分、pH9.5にて非酸化性雰囲気下で維
持する、いわゆる熟成を行った後、温度47℃において
毎分70lの空気を6.0時間通気して紡錘状ゲータイ
ト種晶粒子粉末を生成した。
を含むスラリーを一部抜き取り、濾別、水洗、乾燥して
得られた針状ゲータイト種晶粒子粉末は、平均長軸径
0.30μm、軸比13.3、BET比表面積80.2
m2 /gの粒子からなり、樹枝状粒子が全く混在してお
らず、粒度が均斉なものであった。また、前記抜き取っ
たスラリーを固液分離した際の濾液と紡錘状ゲータイト
種晶粒子粉末を分析したところ、濾液中にはCoイオン
は検出されなかった。一方、紡錘状ゲータイト種晶粒子
粉末には、Coとして種晶粒子中の全Feに対してはC
o換算で5.5原子%(種晶粒子の成長反応後のゲータ
イト粒子の全Feに対してはCo換算で3.7原子%に
該当する。)を含有しており、添加したCoイオンが1
00%吸着していた。
化性雰囲気とした紡錘状ゲータイト種晶粒子粉末を含む
懸濁液中に、6.5NのNa2 CO3 水溶液1.85l
に3.0NのNaOH水溶液2.0l(混合アルカリに
対しNaOHは33.3mol%に該当する。)を加え
た混合溶液とFe2+1.5mol/lを含む硫酸第一鉄
水溶液6.7l(硫酸第一鉄に対しアルカリ水溶液は
1.5当量に該当する。)とを添加し、47℃に昇温し
て20分維持し、pH9.5(ゲータイト種晶粒子の生
成反応時のpH値との差はない。)にて当該懸濁液中に
アルミン酸ナトリウム(Al2 O3 含有量19重量%)
403g(全Feに対しAl換算で5.0原子%に該当
する。)及び2.0mol/lの硝酸Nd溶液225m
l(全Feに対しNd換算で1.5原子%に該当す
る。)を添加して攪拌混合した後、熟成後、温度50℃
において毎分150lの空気を2.0時間通気して前記
紡錘状ゲータイト種晶粒子の成長反応を行った。
洗、乾燥、粉砕して得られた針状ゲータイト粒子粉末
は、紡錘状を呈し、平均長軸径0.31μm、軸比1
3.6、BET比表面積102.0m2 /gの粒子から
なり、樹枝状粒子が全く混在しておらず、粒度が均斉な
ものであった。また、Coを全Feに対してはCo換算
で3.6原子%含有し、Alを全Feに対しAl換算で
5.0原子%含有するものであった。
2500g(Feとして25.1mol)に相当する量
のプレスケーキを40lの水中に懸濁させた。この時の
懸濁液のpHは7.9であった。次いで、2mol/l
の硝酸ネオジウム水溶液を125.5ml(前記ゲータ
イト粒子粉末中の全Feに対しNdとして1.0原子%
に該当する。)添加して10分間攪拌した。
てpHを9.5に調整しながら純水を加え、全量を10
lとして10分間攪拌した後、フィルタープレスで濾
別、水洗、乾燥してNd化合物が被覆されたゲータイト
粒子粉末を得た。得られたゲータイト粒子粉末中のCo
の含有量は全Feに対して3.6原子%、Alの含有量
は全Feに対して5.1原子%、Ndの含有量は全Fe
に対して2.5原子%であった。
イト粒子粉末800gを空気中770℃で加熱処理して
Nd化合物が被覆された紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得
た。前記得られたヘマタイト粒子粉末は、平均長軸径
0.28μm、軸比12.8、BET比表面積36.1
m2 /g、X線結晶粒径のD104 は14.5nm、D
110 は26.8nmであり、その比D104 /D110 が
0.54の粒子からなり、また、該粒子中のCoの含有
量は全Feに対して3.6原子%、Alの含有量は全F
eに対して5.1原子%、Ndの含有量は全Feに対し
て2.5原子%であった。
イト粒子粉末100gを内径72mmの固定層還元装置
に投入し、毎分35lのH2 ガスを通気し、還元温度5
00℃で加熱還元した。
有する鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、空気中に
取り出した時に急激な酸化を起こさないように、最初は
窒素のみを通気しておき、その後、空気と窒素との混合
ガスとし、空気の比率を時間とともに増加させながら表
面に安定な酸化被膜を形成した。得られたCo、Al及
びNdを含有する鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
は、平均長軸径0.18μm、軸比10.8、BET比
表面積が40.2m2 /g、X線結晶粒径のD110 が1
6.0nmの粒子からなり、紡錘形状で粒度が均斉で樹
枝状粒子の少ないものであった。また、該粒子中のCo
の含有量は全Feに対して3.7原子%、Alの含有量
は全Feに対して5.0原子%、Ndの含有量は全Fe
に対して2.5原子%であった。また、この金属磁性粒
子粉末の磁気特性は、保磁力Hcが1710Oeと高い
ものであり、飽和磁化σsが154.3emu/g、角
形比(σr/σs)が0.504であり、シート特性
は、シートHcが1640Oe、シート角形比(Br/
Bm)が0.860、SFDが0.446であった。
発原料としてのゲータイト粒子の形状等を改善するため
に、種々の金属塩の添加が試みられてきた。そのなかで
もCoは、金属磁性粒子粉末としたときに鉄との固溶を
形成し、磁化を大きくし、その保磁力Hcを高める働き
があることが知られている。またAlは、金属磁性粒子
とする場合に焼結防止に寄与し、形状保持性に優れてい
ることが知られている。
において、Coを固溶させた場合には、微粒子が得られ
るとともに粒子の短軸方向の粒径が小さいことに起因し
て、軸比も適度に大きいゲータイト粒子が得られること
が知られている。一方、極度に微粒子化するために使用
に適するものが得られ難い。また、Alには結晶成長制
御効果があり添加時期や添加量によって軸比が大きく異
なることが知られており、例えば、ゲータイト粒子の生
成途中にAl化合物を添加すると、軸比の低減を招くこ
とが予想される。本発明者はCoが2価のイオンで存在
した状態でAl化合物を存在させながらゲータイト粒子
の生成反応を行うと軸比が最も低下することを見いだし
た。
果、ゲータイト粒子の生成反応を種晶生成反応と成長反
応とに分離して、軸比の適正な向上効果のあるCoを種
晶粒子の生成反応時に添加し、Coをゲータイト種晶粒
子内に固溶させ、さらに、第一鉄塩水溶液と混合アルカ
リ水溶液とを添加して行う成長反応において、Coが溶
液中に存在しない状態で、焼結防止効果を有するAlを
添加し、成長反応時のみAlを存在させることにより、
種晶粒子の生成反応で必要とする軸比を持つ粒子を作
り、成長反応においても種晶粒子の大きな軸比と適当な
粒子形状を保持した紡錘状ゲータイト粒子を得ることが
できることを見出した。
溶しており、且つ、表層部分のゲータイト層にAlが固
溶している紡錘状ゲータイト粒子からなる粉末を出発原
料として用いることにより、粒度が均斉であって樹枝状
粒子が混合しておらず、適切な粒子形状と大きな軸比を
有しており、しかも、高い保磁力と優れた保磁力分布と
を有している鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末
を得ることができる。
記紡錘状ゲータイト種晶粒子の成長反応時にAl化合物
とともに希土類元素の化合物を存在させることにより、
あるいはさらに、ゲータイト粒子粉末に処理しておく焼
結防止剤として希土類元素の化合物を用いることによ
り、希土類元素をゲータイト種晶部分以外のゲータイト
表層部分又は粒子表面に存在させることによって、加熱
脱水温度を適宜選択することにより得られる紡錘状ヘマ
タイト粒子のX線結晶粒径の比D104 /D104 が特定範
囲内にあるものとすることができ、このものを加熱還元
して得られる鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末のシー
ト特性であるSFD(保磁力分布)を良好とすることが
できることを見出し、本発明を完成させたものである。
粒子生成反応の条件について表1に示すように種々変化
させ、途中抜き取りによるゲータイト種晶粒子の諸特性
を表2に示した。さらに、前記ゲータイト種晶粒子の成
長反応の条件について表3に示すように種々変化させた
以外は、前記本発明の実施の形態と同様にして紡錘状ゲ
ータイト粒子粉末を得た。得られた紡錘状ゲータイト粒
子粉末の諸特性を表4に示す。
の添加時期をゲータイト種晶粒子の生成反応時において
コバルト化合物と共に添加することとした以外は実施例
6と同様にしてゲータイト粒子粉末の生成反応を行っ
た。得られたゲータイト種晶粒子粉末はゲータイト粒子
以外の異物粒子が生成、混在しており、ゲータイト種晶
粒子の形状も紡錘状とはいえないものであった。
の添加時期をゲータイト種晶粒子の成長反応時において
アルミニウム化合物と共に添加することとした以外は実
施例1と同様にしてゲータイト粒子粉末の生成反応を行
った。得られたゲータイト粒子粉末は種晶粒子そのまま
の紡錘状ゲータイト粒子と異物粒子が生成、混在してい
るものであった。
止処理に用いる被覆物の種類及び添加量、加熱脱水温
度、その後の加熱処理の温度を種々変化させた以外は、
実施の形態と同様にして紡錘状ヘマタイト粒子粉末を得
た。その条件及び得られた紡錘状ヘマタイト粒子粉末の
諸特性を表5に示した。
で得られた紡錘状ヘマタイト粒子の含有する希土類元素
について全Feに対する含有量x(原子%)とX線結晶
粒径の比D104 /D110 との関係を前記実施の形態及び
実施例を○で、比較例を●で図1に示した。ここで、直
線Aは、0.5≦x≦10において、D104 /D110=
0.500−0.03×xであって、直線A’は10<
x≦15の場合のD104 /D110 =0.20である。直
線Bは、0.5≦x≦10において、D104 /D110 =
0.665−0.03×xであって、直線B’は10<
x≦15の場合のD104 /D110 =0.365である。
本発明に係る紡錘状ヘマタイト粒子粉末を構成する粒子
のX線結晶粒径の比D104 /D110 の値は、0.20〜
0.65の範囲内であり、好ましくは図1中の直線A、
直線B、直線A’、直線B’、x=0.5及びx=10
によって囲まれる範囲内である。
造> 実施例1〜3、5〜6 被処理粒子の種類、焼結防止処理に用いる被覆物の種類
及び添加量、加熱温度、加熱還元工程における還元温度
を種々変化させた以外は本発明の実施の形態と同様の方
法で鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を得た。この時
の還元条件及び得られた鉄を主成分とする金属磁性粒子
粉末の諸特性を表6に示す。
し、2lの純水を用いて洗浄し、内径4mmの成形板を
用いて成形し、乾燥させたものを加熱還元に用いた以外
は本発明の実施の形態と同様の方法で鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末を得た。この時の還元条件及び得られ
た鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の諸特性を表6に
示す。
末、紡錘状ヘマタイト粒子粉末は、粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状
と軸比を有している粒子からなることから該紡錘状ゲー
タイト粒子粉末又は紡錘状ヘマタイト粒子粉末を出発原
料として得られる鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子
粉末は、前出実施例に示した通り、粒度が均斉であって
樹枝状粒子が混在しておらず、しかも、適切な粒子形状
と軸比を有している粒子からなるので、高い保磁力と優
れた保磁力分布とを有しており、高記録密度、高感度、
高出力用磁性粒子粉末として好適である。
錘状ヘマタイト粒子が含有する希土類元素として全Fe
に対する含有量(原子%)とX線結晶粒径の比D104 /
D110 との関係を示すものである。
Claims (8)
- 【請求項1】 平均長軸径が0.05〜1.0μmの紡
錘状粒子であって、ゲータイト種晶部分とゲータイト表
層部分とからなり、前記種晶部分にはCoを全Feに対
して0.5〜25原子%含有し、且つ、前記表層部分に
はAlを全Feに対して0.5〜15原子%含有すると
ともに希土類元素を全Feに対して0.5〜10原子%
含有しているゲータイト粒子からなることを特徴とする
紡錘状ゲータイト粒子粉末。 - 【請求項2】 平均長軸径が0.05〜1.0μmの紡
錘状粒子であって、ヘマタイト種晶部分とヘマタイト表
層部分とからなり、前記種晶部分にはCoを全Feに対
して0.5〜25原子%含有し、前記表層部分にはAl
を全Feに対して0.5〜15原子%含有し、且つ、前
記種晶部分以外の表層部分又は粒子表面に希土類元素を
全Feに対して0.5〜15原子%含有しており、しか
も、X線結晶粒径の比D104 /D110 が0.20〜0.
65の範囲内にあるヘマタイト粒子からなることを特徴
とする紡錘状ヘマタイト粒子粉末。 - 【請求項3】 炭酸アルカリ水溶液と水酸化アルカリ水
溶液との混合アルカリ水溶液と第一鉄塩水溶液とを反応
させて得られる第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液を非酸
化性雰囲気下において熟成させた後、該水懸濁液中に酸
素含有ガスを通気して紡錘状ゲータイト種晶粒子を生成
させた後、該種晶粒子を含む水懸濁液中に、炭酸アルカ
リと水酸化アルカリとの混合アルカリ水溶液と第一鉄塩
水溶液とを新たに添加、混合し、酸素含有ガスを通気し
て、前記紡錘状ゲータイト種晶粒子の粒子表面上にゲー
タイト層を成長させて紡錘状ゲータイト粒子を生成させ
るにあたり、前記種晶粒子の生成反応時において、第一
鉄塩水溶液、第一鉄含有沈殿物を含む水懸濁液、酸化反
応開始前の熟成中の第一鉄含有沈澱物を含む水懸濁液若
しくは生成反応中の水懸濁液に、全Feに対しCo換算
で0.5〜25原子%のCo化合物を添加し、且つ、前
記ゲータイト層の成長反応時において、添加する各アル
カリ水溶液、第一鉄塩水溶液、酸化反応開始前の紡錘状
ゲータイト種晶粒子と第一鉄含有沈殿物とを含む水懸濁
液若しくは成長反応中の水懸濁液に、全Feに対しAl
換算で0.5〜15原子%のAl化合物及び希土類元素
を全Feに対して0.5〜10原子%の希土類元素の化
合物とをそれぞれ添加することを特徴とする請求項1記
載の紡錘状ゲータイト粒子粉末の製造法。 - 【請求項4】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を焼結防止剤で処理した後、400〜850℃の範囲
内で加熱処理を行うことを特徴とする請求項2記載の紡
錘状ヘマタイト粒子粉末の製造法。 - 【請求項5】 焼結防止剤がAl化合物、希土類元素の
化合物又はAl化合物及び希土類元素の化合物のいずれ
かである請求項4記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉末の製
造法。 - 【請求項6】 請求項1記載の紡錘状ゲータイト粒子粉
末を焼結防止剤で処理を行った後、400〜850℃の
範囲内で加熱処理を行い、さらに、還元性ガス雰囲気
中、400〜600℃の範囲内で加熱還元することを特
徴とする鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製
造法。 - 【請求項7】 請求項2記載の紡錘状ヘマタイト粒子粉
末を還元性ガス雰囲気中、400〜600℃の範囲内で
加熱還元することを特徴とする鉄を主成分とする紡錘状
金属磁性粒子粉末の製造法。 - 【請求項8】 請求項6記載の製造法又は請求項7記載
の製造法により得られる平均長軸径が0.05〜0.5
μmの紡錘状粒子であって、Coを全Feに対して0.
5〜25原子%含有し、Alを全Feに対して0.5〜
15原子%含有し、且つ、希土類元素を全Feに対して
0.5〜15原子%含有している鉄を主成分とする金属
磁性粒子からなることを特徴とする鉄を主成分とする紡
錘状金属磁性粒子粉末。
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| JP18788897A JP3603926B2 (ja) | 1997-06-26 | 1997-06-26 | 紡錘状ゲータイト粒子粉末及びその製造法、紡錘状ヘマタイト粒子粉末及びその製造法並びに鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末及びその製造法 |
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|---|---|---|---|---|
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| EP1053975A1 (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-22 | Toda Kogyo Corporation | Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles, spindle-shaped magnetic iron-based alloy particles, and process for producing the same |
| JP2005268389A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Dowa Mining Co Ltd | 窒化鉄系磁性粉末およびその製造法 |
| JP2005277094A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Dowa Mining Co Ltd | 高密度化に対応した塗布型磁気記録媒体用磁性粉末およびその製造方法 |
| JP2006344981A (ja) * | 2006-06-21 | 2006-12-21 | Hitachi Maxell Ltd | 窒化鉄系磁性粉末材料及びその製造方法並びに磁気記録媒体 |
| JP2010080046A (ja) * | 2009-10-01 | 2010-04-08 | Hitachi Maxell Ltd | 窒化鉄系磁性粉末材料及びその製造方法並びに磁気記録媒体 |
| JP2021058848A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | 戸田工業株式会社 | 炭化水素の熱分解用触媒並びにそれを用いたカーボンナノチューブ及び水素製造方法 |
-
1997
- 1997-06-26 JP JP18788897A patent/JP3603926B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0999185A1 (en) * | 1998-11-05 | 2000-05-10 | Toda Kogyo Corp. | Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles and magnetic spindle-shaped metal particles containing iron as main component |
| US6309479B1 (en) | 1998-11-05 | 2001-10-30 | Toda Kogyo Corporation | Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles and magnetic spindle-shaped metal particles containing iron as main component |
| US6398863B1 (en) | 1998-11-05 | 2002-06-04 | Toda Kogyo Corporation | Spindle-shaped hematite particles and process for making spindle-shaped hematite particles |
| EP1053975A1 (en) * | 1999-05-20 | 2000-11-22 | Toda Kogyo Corporation | Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles, spindle-shaped magnetic iron-based alloy particles, and process for producing the same |
| US6391450B1 (en) | 1999-05-20 | 2002-05-21 | Toda Kogyo Corporation | Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles, spindle-shaped magnetic iron-based alloy particles, and process for producing the same |
| JP2005268389A (ja) * | 2004-03-17 | 2005-09-29 | Dowa Mining Co Ltd | 窒化鉄系磁性粉末およびその製造法 |
| JP2005277094A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Dowa Mining Co Ltd | 高密度化に対応した塗布型磁気記録媒体用磁性粉末およびその製造方法 |
| JP2006344981A (ja) * | 2006-06-21 | 2006-12-21 | Hitachi Maxell Ltd | 窒化鉄系磁性粉末材料及びその製造方法並びに磁気記録媒体 |
| JP2010080046A (ja) * | 2009-10-01 | 2010-04-08 | Hitachi Maxell Ltd | 窒化鉄系磁性粉末材料及びその製造方法並びに磁気記録媒体 |
| JP2021058848A (ja) * | 2019-10-08 | 2021-04-15 | 戸田工業株式会社 | 炭化水素の熱分解用触媒並びにそれを用いたカーボンナノチューブ及び水素製造方法 |
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