JPS58213636A - 針状α−Fe↓2O↓3粒子の製造法 - Google Patents

針状α−Fe↓2O↓3粒子の製造法

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JPS58213636A
JPS58213636A JP57094313A JP9431382A JPS58213636A JP S58213636 A JPS58213636 A JP S58213636A JP 57094313 A JP57094313 A JP 57094313A JP 9431382 A JP9431382 A JP 9431382A JP S58213636 A JPS58213636 A JP S58213636A
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坂東 尚周
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高田 利夫
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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】 本発明は、針状方向が(800,1)方向、板状面が[
1T1o)面である針状a−FθmQs粒子の製造方法
に関するものである。
本発明の目的線、針状方向が(0001)方向、板状面
が(1210J面なる結晶方位をもつ針状a−Feze
s粒子を確実且つ容易に生成させることができる新規製
造方法を提供するとζろIIcあ為。
本発明者は、針状方向が〔口001〕方向、板状面が[
1Nto1面なる結晶方位をもつ針状a −Fe * 
Os粒子の存在を見出すとともに、■この粒子が〔o 
ooi )方向に長軸方向を持つ粒子であることに起因
して、結晶磁気異方性による容易磁化方向と形状磁気異
方性による磁化容易方向とが一致し友高抗磁力を備えた
磁気記録材料用針状粒子の出発原料として有用であ夛、
また、■この粒子が、(t’2to1面の発達している
−ものであって加圧によって容易に(1ヲ101面を配
向させることができる粒子であることに起因して、耐磨
耗性に優れた磁気ヘッド材を製造する九めに用いられる
配向性スピネルフェライトの出発原料として有用であシ
、更に、■この粒子が、 (0001)方向に大きな粒
径を持ち且つ(0001)面の粒径は0.05〜2μで
ある粒子であることに起因して、〔000り方向に大き
な粒径を持ち、しかも(0001)面の粒径が単磁区径
である優れた磁気特性(特KHC値)を備えた焼結又は
ゴム・プラスチック磁石の出発原料として有用であるこ
とを明らかKしている一特願昭55−166225号−
ものである。
本発明者が見出し九上述の通シ有用な針状方向が(oo
oi )方向、板状面が(t’T1o)面なる結晶方位
をもり針状a−Fe*Oa粒子は、硫酸第一鉄又は硫酸
第二鉄の無水物若しく紘その水和物をアルカリ金属又状
アルカリ土類金属のハロゲン化物、硫酸塩、硝酸塩着鴫
〈は炭酸塩と混合した状態で加熱処理することによって
生成する。この生成反応機構についての理論的解明は継
続中であるが、硫酸第一鉄又は硫酸第二鉄の無水物若し
くはその水和物を単独で加熱する場合には、周知の□通
ル、約500℃よシ徐々に熱分解が始tb、約600℃
以上で急激に熱分解して300〜2000X程度の微細
且つ不定形のa−vesos粒子の凝集体が生成するが
、一方、上記混合状態で加熱処理する場合には、アルカ
リ塩の存在がa−FezOs結晶の成長方向を決定する
作用を営み特異的な結晶成長が起)、その結果、針状方
向が(0001)方向、板状面が(1’N1゜)面であ
る針状a−re!Q3結晶粒子が生成するのである。
本発明者は、針状方向が(oooi )方向、板状面が
(1Tto1面なる結晶方位をもり針状a−11’6x
Qs粒子−これを以下、目的a−Fθ303粒子と呼ぶ
「の生成反応機構を追求する過程において、目的a−F
e!Os粒子を生成させる加熱処理の途中にHzSOr
Fel(Son)s−但し、R;に、Na・・・以下同
じ・・・−なる化合物が生成し、この化合物が約600
℃以上で溶融分解して目的a−p’(3*Qs粒子とな
る場合1、のあること見出した。そしテ、RtSOcF
et(Son )sなる化合物を出発物とし650℃以
上で加熱処理して熱分解すれば、確実に目的a−Fθ2
03粒子が生成することを知ったのである。
更に1本発明者は、R15o4−Fe2(804)Sを
単独で熱分解する場合だけでなく、この化合物に5R冨
804−Few(Son )s e R(J * Rz
oos e R55Oaの一種又は二種以上を混合した
状態で650℃以上で加熱処理する場合には、容易且つ
確実に目的ex−FeRrs粒子カ生成し、コノ場合f
r−aRtSO4−Few(SOす3単独の場合と比較
して、目的a−Fθ雪03粒子の軸比が大きくな)易い
ことも知ったのである。
本発明は、上述の諸知見を基礎として完成したものであ
る。
即チ、本発明は、RaSO4−Few(SO4)sを、
65f〜1000℃の温度範囲におiて加熱処理するこ
とKよって目的a −Fe1on 111子を得ること
を特徴とする製造方法並びにR15OrFet(SO4
)sと3R1SO4・Few(SO4)s、 RCl、
 ROOs、 R55Oi−但し、各式においてRwK
、Na・・・以下、同じ・・・−の一種又は二種以上と
の混合物を6soL1ooo℃の温度範囲にシいズ加熱
処理することKよ?て目的a−FetOs粒子を得るこ
とを特徴とする製造方法である。
次に、 RmSOa−Few(SO4)sKツイY:、
説明する。
RaSO4−Few(SOa)s #i、次の如き諸手
ijK j I mF易に得られる。
A、硫酸第二鉄結晶粒子とR*(804)S結晶粒子と
を充分混合し、30d′〜500℃で加熱処理する手段
。
B、硫酸第二鉄とRaSO4と−の混合溶液を蒸発乾固
する手段。
C0硫酸第二鉄とROjとの混合溶液を蒸発乾固する手
段。
上記A−0のいづれの手段においても、I”e:Rの混
合比率を1=1とする場合には、粉末X−線回折によっ
てRx5Oa・10重(SO4)mと認められる化合物
が得られる。
尚、混合比率が、Fe : R瀉1:1よ)Rが多い場
合には、RmSOa −Few(SOa )sの他に3
RtSO4−Fe2(SOa)s +RC1等を含んだ
ものが得られるが、このものも後述の通シそのまま出発
物として用いることができる。
RsSO4−Few(SO4)sを出発物とし、これを
6sd’〜1000℃の温度範囲において加熱処理して
熱分解させると目的a−FezOs粒子が得られる。加
熱温度が650℃以下であるときには、一部未分解のR
tSOn−Few(SO4)sが残ることがあシ、また
100dlIC以上である場合には、針状粒子の軸比が
小さくなり、また針状粒子以外に六角板状の粒子が混在
してくることがある。
好ましい温度範囲は70ホ〜800℃である。加熱処理
時間は特に限定されず、通常30〜180分内である。
加熱温度を高くした場合には処理時間を短かく、低くし
た場合に杜長くすることが好ましいことは轟然である。
尚、加熱処理後は、室温まで冷却し、常法によシ水洗、
濾過、乾燥すれば目的ex−Felon粒子粉末が得ら
れる。
次に、R15O4−7e*(So4)sと3R冨SOa
−Few(SOa)L RCj、 RtCOs、 Rt
SOaの一種又は二種以上との混合物を加熱処理する場
合について説明する。
加熱条件及び加熱後の処理にりいては、RtSOa・P
et(So4)s単独の場合と同様である。
R*SOa −Fee (SOa )sとS RtSO
a −Few (SO4) s。
RCl、R200%、R禽804の一種又は二種以上と
の混合物を用いることは工業上有利で紘あるが、その混
合割合は重要であシ、次の範囲を選ぶ必要がある。
即ち、!1RtsOn−Fev(Soす30場合には、
R2804・Few(SOa)sに対して50重量%迄
とすべきである。30重量−以上を混合したときには針
状粒子以外に六角ないし不定形0a−Fe雪Qs粒子が
搗入してくる。
また、RCj、R雪cos、n鵞8040場合に紘、R
寓804・Few(SOa)sに対して20重量−迄と
すべきである。20重量−以上を混合したときに社針状
粒子以外に六角ないし不定形のa−FesOs粒子が混
入してくる。
尚、前述の通り出発物であるRtSOa・p6g(SO
4)3を調製するに当って、硫酸第二鉄とR冨(SOa
%。
R1SO4又はRClとの混合比率によっては、RsS
Os−Few(Soす3と5R冨5OaFes(SOa
)s等との混合物が得られ、これを用いることが工業上
置も有利であるが、この場合にも、その混合割合社上記
範囲内とする必要がある。
以上、説明した通9の方法によって得られる目的a−F
esOm粒子粉末を周知の還元条件(水素雰囲気、!I
oo’〜500℃加熱)で還元して針状Fe5O4粒子
とした場合、1N、その針状1i’6sQ4粒子を周知
の酸化条件(空気中、200′〜400℃加熱)で酸化
して針状γ−Pesos粒子とした場合Ka、トポタク
シ−の結晶学的関係によっていづれも針状方向が(T1
1)方向、板状面が(211)面なる結晶方位をもつも
のとなる。更に、周知の還元条件(水素雰囲気、400
°〜600℃加熱)で金属Kまで還元すれば針状、Fe
粒子が得られる。
次に、実施例によって本発明方法を説明する。
実施例1 出発物の調製: 硫酸第二鉄1モル水溶液とHatSOa  1モル水溶
液との混合溶液を150’−170℃で蒸発乾固し、更
に乾固物を500℃の電気炉中で5時間加熱してHat
SOa −Few (804) sを得る。尚、このも
のは粉末X−線回折によってNa5SO4−Few (
804) $−相であることを確認している。
目的物の製造: 上記のNa5SO4−Few(SOa )sを280f
秤取し、高純度アルミナ容器に入れ、電気炉中で720
℃で60分間加熱した後、室温に冷却1次いで水中で洗
浄し、濾過し、70℃の乾燥器中で12時間乾燥して赤
色の粒子粉末yoltlt’Rた。
こ\に得られた粒子粉末は、X線回折の結果、a−Fe
2O2の回折線のみであった。またこの粒子粉末を電子
顕微鏡で観察したところ、長軸2〜8μ、短軸0.1〜
α5μの針状形態を呈していた。尚、この粒子粉末の粒
子−ヶの電子顕微鏡写真を第1図Aに示す。
!!た、上記粒子状、電子回折の結果、a−pθZOS
の単結晶であり、針状方向It(oooi)方向、板状
面は(1’2to)面なる結晶方位をもつものであるこ
とが確認できた(第1図B−D参照)。
実施例2 目的物の製造: 実施例1で用いfj−Na5SO41ple2(SO4
)3  と同じものを200f秤取し、これにNaCJ
結晶251を混合し、この混合物を、実施例1と同様に
して、700℃で60分間加熱した後、室温に冷却し、
次いで水中で充分洗浄し、実施例1と同様に乾燥して赤
色の粒子粉末43Fを得九。
こ\に得られた粒子は、X線回折の結果、a−Fear
sの回折線のみであった。また、こ\に得られた粒子粉
末を電子顕微鏡で観察したところ、長袖5〜1,0μで
軸比20〜500針状粒子粉末であった。
また、上記粒子は、電子回折の結果、a−Fe103の
単結晶であシ、針状方向は(0001)方向、板状面は
(1’2103面なる結晶方位をもつものであることが
確認できた。
実施例3 実施例2 ONatJ結晶25fをNaC!0s10F
及びNalSO415Fに置換し九個は、実施例2と全
く同様にして赤色の粒子粉末42fを得た。
ζ−に得られた粒子は、X線回折の結果、a−Fear
sの回折線のみであった。tた、こ\に得られた粒子粉
末を電子顕微鏡で観察したところ長軸5−v15μ解で
軸比10〜20の針状粒子粉末であった。
また、上記粒子は、電子回折の結果、a−FezO3の
単結晶であル、針状方向は(oooi )方向、板状面
は(1210)面なる結晶方位をもつもつであることが
確認でき友。
実施例4 出発物の調製: 硫酸第二鉄1%ル水溶液とNa5SO41,22モル水
溶液との混合溶液を150℃で蒸発乾固し、更に500
℃の電気炉中で4時間加熱して、NalSO4・Few
(SO4)s とこれに対し3NagSOn−Few(
SO4)sを約15wt−の割合で含む混合物を得る。
目的物の製造: 上記の混合物を250f秤取し、実施例1と同様にして
、700℃で60分間加熱した後、室温に冷却し、次い
で水中で充分洗浄し、実施例1と同様に乾燥して赤色の
粒子粉末55fを得た。
こ−に得られた粒子は、X線回折の結果、α−Fear
sの回折線のみであった。また、こ\に得られた粒子粉
末を電子顕微鏡で観察したところ長軸2〜5μで軸比1
0〜50の針状粒子粉末であった。
また、上記粒子は、電子回折の結果、a−FexOsの
単結晶であり、針状方向は(0001)方向、板状面は
(1210)面なる結晶方位をもつものであることが確
認できた。
尚、上記のa−FezOs粒子粉末を300℃で60分
間、水素気流中で還元してFears粒子粉末とし、更
に、空気中250℃で酸化してγ−Fe*Os粒子粉末
とし、その磁気的特性を測定したところ、飽和磁化ηY
Fmu/ f、抗磁力は4500eであった。
実施例5   ゛ 出発物の調製: 電気炉中で5時間加熱して、粉末X−線回折によッテN
atSO4−Few(SO4)sと認められる化合物を
得る。
上記の化合物を20of秤取し、実施例1と同様にして
700℃で60分間加熱した後、実施fI11と同様に
して赤色の粒子粉末40Fを得た。
こ\に得られ九粒子はX線回折の結果、a−1i’Bg
030回折線のみであった。またこの粒子を電子顕微鏡
で観察したところ長軸3〜15μ、短軸0.1〜2μの
針状形態を呈していた。更K、走査型電子顕微鏡で観察
したところ、その断面が六角形であることが確認できた
。
また、上記粒子は電子回折の結果、a−pBzρ3の単
結晶であシ、針状方向は(0001)方向、板状面は(
1210)面なる結晶方位をもつものであることが確認
できた。
以上、説明した通シの本発明方法は、前記■〜■の如き
各種出発原料として有用な目的a−FewO3粒子粉末
を確実に、また容易に製造することができるものであ夛
、その工業上の利用性は大きいものである。
【図面の簡単な説明】
第1図Aは、本発明方法によシ製造された針状a−Fe
20g粒子−ヶの電子顕微鏡写真であシ、Bは、Aに示
した針状a −Fθ203粒子の電子回折像であシ、C
I−Jその暗視野像であって、Dは、Bの電子回折像に
結晶学的指数を付は友ものである。 特許出願人  坂 東 尚 周 代理人弁理士井 1)完 二

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、  RISO4・Fe2(Son)s−但し、R=
    に、Na−を、65[f〜1000℃の温度範囲におい
    て加熱処理することkよって、針状方向が(0001)
    方向、板状面が(1>101面である針状α−1020
    3粒子を得ることを特徴とする針状a−INHOs粒子
    の製造法。 2、  RtSO4−Fe2(Sot)sと5 Rx5
    Oa −Few (SOa ) s 。 RCI 、 R1CO3、RzSO4−但し、各式に訃
    いてR=に、Na−の一種又は二種以上との混合物を、
    650°〜1000℃の温度範囲において加熱処理する
    仁とKよって、針状方向が(0001)方向、板状面が
    (12103面である針状a−Fe冨Os粒子を得るこ
    とを特徴とする針状a −Fθ203粒子の製造法。
JP57094313A 1982-06-02 1982-06-02 針状α−Fe↓2O↓3粒子の製造法 Granted JPS58213636A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5051097A (ja) * 1973-09-06 1975-05-07

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JPS5051097A (ja) * 1973-09-06 1975-05-07

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