JPS5848611A - 強磁性鉄粉体の製造方法 - Google Patents

強磁性鉄粉体の製造方法

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JPS5848611A
JPS5848611A JP56146185A JP14618581A JPS5848611A JP S5848611 A JPS5848611 A JP S5848611A JP 56146185 A JP56146185 A JP 56146185A JP 14618581 A JP14618581 A JP 14618581A JP S5848611 A JPS5848611 A JP S5848611A
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関口 晴夫
Kimiteru Tagawa
公照 田川
Kazufumi Oshima
一史 大島
Nobuhiro Fukuda
福田 信弘
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/20Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds
    • B22F9/22Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from solid metal compounds using gaseous reductors

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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】 本発明は強磁性鉄粉体の製造方法に関し、さらに詳しく
は高密度磁気配録媒体として用いられる強磁性鉄粉体の
製造方法に関する。
従来、針状のα−Fe2esやα−Fe2esのような
オキシ水酸化物や酸化物(以下針状のゲーサイト等と略
称する。)を加熱下還元して強磁性鉄粉体を製造する方
法は知られている。しかし乍ら、従来の方法では、加熱
下還元するに際して原料である針状のゲーサイト等の折
損、破壊、さらには焼結が不可避的に生じていた。これ
を改良する方法として、ホウ酸やホウ酸塩を溶解した水
溶液中に酸化物もしくはオキシ水酸化物を浸漬した後、
加熱還元して強磁性金属粉末を製造する特公昭54−4
2832の方法が知られている。
この方法による場合は、ホウ酸やホウ酸塩を溶解してい
る多量の溶媒を蒸発除去しなければならず、多量のエネ
ルギーを必要とし、更に溶媒中に溶解しているホウ酸や
ホウ酸塩は溶媒を蒸発除去するに際して溶媒とともに蒸
発界面へと移動し、粉体内部にホウ酸やホウ酸塩の濃度
分布が不可避柱が認められ、その結果として磁気特性の
低下をもひき起している。
本発明はこれらの問題を解決することを目的としたもの
であり、酸化硼素や硼酸塩を溶解せずに針状のゲーサイ
ト等と混合分散して、加熱融解し。
ついで還元することによシ、高密度磁気記録媒体として
有用な鉄粉体を品質を一定して製造する方法を提供する
ものである。
すなわち本発明は、針状のゲーサイト等を還元雰囲気中
で加熱下還元°して強磁性鉄粉体を得るに際し、該針状
のゲーサイト等を酸化硼素又は硼酸塩と混合分散し、非
還元性雰囲気下に350℃以上ある。
針状のゲーサイト等と酸化硼素又は硼酸塩とを混合分散
させるためには、らいかい機、ロール式混合機、攪拌式
混合機、ボールミルのような混合機を用いて実施するこ
とができる。
さらに、混合分散するにあたって、分散媒を用いること
は何ら本発明の効果を妨げるものではない。分散媒とし
ては酸化硼素や硼酸塩を溶解しないか、又は溶解度が1
%未満の極く小さい媒体が好ましい。というのは分散媒
は濾過又は蒸散により酸化硼素や硼酸塩から分離さ扛る
が、溶解度が大きい場合、酸化硼素や硼酸塩U濾過に際
して分散媒とともF液側に移行したり、前記の特公昭゛
54−42832においても指摘した如く、蒸散に際し
て酸化硼素や硼酸塩の濃度分布に不均一が生じるからで
ある。
酸化硼素や硼酸塩の添加量は硼素と鉄の原子量比で0.
05/100〜5/100であシ、 好ましくはO−2
/100〜2/100の範囲である。この範囲の下限以
下では効果が顕著でなく、上限を越える領域においては
酸化硼素や硼酸塩で鉄を希釈することになシ磁気特性の
低下をひき起す。本発明の強磁性鉄粉体は、鉄を主体と
するものであシ、通常、90重量%以上を含むものであ
る。而して使用される硼酸塩としては、具体的には硼酸
アルミニウム、硼酸ニッケル、硼酸銅、硼酸コノ(ルト
、硼酸マンガン等が好ましいものとして挙げられる。
酸化硼素又は硼酸塩を混合分散された針状のゲーサイト
等は非還元性雰囲気下たとえば空気中で350℃以上、
好ましくは400〜500℃に30分〜4時間加熱され
る。この方口熱によって、オキーシ水酸化物は酸化物へ
と転移し、酸化硼素や硼酸塩は針状のゲーサイト等とな
じむようである。この工程を経た後で次の還元工程に移
行するが、還元工程はH!ガス又はH2ガスを含む混合
ガスを200〜450℃で該ゲーサイト等に作用させる
工程である。該ゲーサイト等に対するH2ガスの供給速
度は、気体空間速度(GH8V)で表示すれば、0.1
〜100 Nt/fir−Fe/hr、好ましくは2〜
5゜Nt/gr″′Fe/hrの範囲が適当である。こ
の範囲よシ少ない量では反応の進行が遅く現実的ではな
く、またこれより多い量では反応器内の圧損が増大する
ので反応操作上必ずしも適切とはいえない。
更に反応温度についても前記条件からはずれると、低温
側では反応進行速度が遅く、反応完結に長時間を要して
現実的ではなくなり、高温側では反応速度が早すぎるた
め不必要な粒子破損、破壊、さらには焼結をまねきやす
くなる傾向がある。
本発明の一つの特徴としては、還元温度を低下させるこ
とができたことである。従来法によれば還元温度を低下
させると、充分な磁気特性が発現しないが、本発明では
350℃〜400℃の範囲の還元温度でも充分な磁気性
能が観察される。而して、本発明によシ得られる鉄粉末
の形態は、高倍率の電子顕微鏡観察によれば、原料とし
たゲーサイト等の形態を殆んど完全に保持しておシ、粒
子の破損、破壊、さらには粒子間の焼結のような現象は
殆んど観察されない。そしてこの鉄粉末の磁気特性は、
例えば保磁力(He)でみると、粒子の大きさや針状比
でも変化するが、375℃で還元したときHc=124
0 (Oe)と極めて高い値を示していることからも優
れたものであることが理解される。これは高密度磁気記
録媒体用材料として要求される性能を満足しておシ、磁
気テープとした後の磁気特性もこれを裏付けるものであ
り極めて実用価値の高いものである。
次に実施例をあげ本発明を具体的に説明する。
実施例1 針状cr)a  Fe00H200yに対し酸化硼素(
B20sとして)21を加え攪拌式混合機で30分間か
きまぜ、酸化硼素をα−FeOOHに分散させた。
これを加熱炉に入れ空気の雰囲気で500±5℃で2時
間加熱した後冷却し取シだした。これを高倍率の透過型
電子顕微鏡で観察したところ穴の少ないα−Fe203
が確認された(第1図)。別に酸化硼素を添加しなかっ
たα−FeOOHを同じ条件で熱処理したものを観察し
たところ、α−Fe00Hは大きい穴から成るα−Fe
203に転移していた(第2図)。このようにして酸化
硼素は熱処理の時すでにα−Fe00Hとなじむことを
確認した。以上が加熱工程であり、つぎに還元工程に移
行する。
加熱工程で得られたα−Fe00H100grを反応ガ
ス予熱器を有する内径38mmのステンレス鋼管製反応
器へ充填し、H2ガスをGH5V=2ONA−HVgr
−Fe/hr  の供給速度で導入して、375℃で6
時間還元を行なった。還元後N2ガスで置換して冷却し
たのち反応器より還元された鉄粉をと9だしトルエン中
に浸漬した。この内の一部をホウロウ製のバット上に拡
げてトルエンを蒸散させた。
トルエンを蒸散させた鉄粉(以後風乾鉄粉と称す)Vこ
ついて磁気特性を測定した。保磁力(He)−1240
0e、飽和磁化(σs) = 163 emu/gr 
角型比(σr/σ5)=O・56 であシ、非常、に優
れた磁気特性を示すことがわかった。これにたいして上
記の酸化硼素を添加しなかったα−Fe40gを同じ還
元条件で鉄にまで還元して得られた鉄粉の磁気特性Jt
iIHc=5400e、  σs=176emu/gr
、  ar/as=0.31  であシ、本発明に比し
て、磁気特性が極めて低下していることがわかった。高
倍率の電子顕微鏡で観察した結果、本発明においては鉄
粉に還元された後も依然として針状性が保持されていた
のに対して、比較のための例によった鉄粉は焼結状態で
観察され、もはや針状性は保持されていなかった。
但し磁気測定は直流型の磁気履歴測定器を用いて最高磁
場3 、7 koeの磁場中で実施した。
実施例2 本実施例は、B/Fe=0−2/100  において、
加熱条件を400℃、2時間とした例である。その他の
条件は実施例1と同じである。すなわち針状のα−Fe
 OOH100fに対し酸化硼素0・41を加え攪拌式
混合機で30分間かきまぜ酸化硼素をα−Fe00Hに
分散させた。これを加熱炉に入れ空気の雰囲気で400
±5℃で2時間加熱した後とシだした。
加熱工程で得られたα−Fe2es 50grを実施例
1と同様の反応器で還元した。得られた鉄粉の磁気特性
を測定したところHc= 11300e1  σS−1
59emu/gr 、  ar/aS= 0 、54で
あり、高密度磁気記録材料として充分な性能を有してい
た。
実施例3 本実施例は、B/Fe=2/100において加熱条件を
500℃2時間とした例である。針状のα−FeOOH
100grにたいし、酸化硼素4.0grを加えらいか
い機で1時間混合した。これをカロ熱炉に入れ空気の雰
囲気で500℃±5℃で2時間力ロ熱した後とりだした
。加熱工程で得られたα−Fe。20350grを実施
例1と同様の反応器に入れ、 H2ガスをGH5V’=
 20 Nt−H2/gr−Fe/hr の供給速度で
導入して、400℃で5時間還元した。実施例1に準じ
て風乾して得た鉄粉の磁気特性についてはHc=119
00e、  σs=156emu/gr。
σr/σ5==o、s5であった。本実施例で得た鉄粉
は経日変化による磁気特性の低下が非常に少ないもので
あった。
実施例4〜8 第1表に示した原料及び条件で実施して得た鉄粉につい
て第1表にあわせ述べられている磁気特性を得た。第1
表以外の条件は実施例1に準じて実施した。
4−発剖姻実施例が示す通9、保持力が110(LOe
を越え、飽和磁化が150 emu/gr f越え、角
型比が0.45〜0.5である高密度磁気記録媒体に適
したすぐれた材料を提供するものである。
実施例9 実施例1で得られた磁性鉄粉25 grを25%熱可塑
性ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液10gr
、メチルエチルケトン38 gr 、シリコン系添加剤
0.05grとともにステンレス製容器に入れ、アルミ
ナ製ビーズを分散用媒体としてペイントコンディショナ
ーで8時間処理してミルベースとした。このミルベース
にさらに該ポリウレタン樹脂のメチルエチルケトン溶液
を10 gr追加し、さらにメチルエチルケトンを加え
て粘度を調整し、磁性塗料とした。この磁性塗料を12
μm厚さの強化ポリエチレンテレフタレートフィルムに
ブレードコーターを用いて、乾燥後の磁性層の厚みが約
4μmになるように塗布し、磁界を通して磁性粉の配向
を行なった後、熱風乾燥を行ないカレンダーロールを通
して平滑化を行なって評価用テープを得た。このテープ
の磁気特性はHc=12100e、  Br/Bs=O
−80、配向度2.0という良好な結果を得た。Br/
Bs、  配向度が高いのは鉄に還元されるまで針状性
が保持されており、磁性粉が分散性にすぐれていること
を示すものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は酸化硼素で処理したα−Fe OOHの加熱工
程を経た後の透過型電子顕微鏡写真(100,000倍
)である。 第2図は未処理のα−FeOOHの加熱工程を経た後の
透過型電子顕微鏡写真(100,000倍)である。 特許出願人 三井東圧化学株式会社 ・第1図 第2図 手  続  補  正  書(方式) 1、事件の表示 昭和56年特許願第 146185号 2、発明の名称 強磁性鉄粉体の製造方法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所   東京都千代田区霞が関三丁目2番5号6゜
補正の内容 ■)明細書の13頁8行の「α−Fe001月とある「
α−Fe00H粒子」と訂正する。 2)同13頁9行の「経た後の」とあるな[経た後 ( C′ 三井東圧化学株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 鉄を主体とするオキシ水酸化物又は酸化物を還元雰囲気
    中で加熱下還元して強磁性鉄粉体を得るに際し、該オキ
    シ水酸化物又は酸化物を酸化硼素または硼酸塩と混合分
    散し、非還元性雰囲気下に350℃以上に加熱する工程
    と、水素ガスと接触させて加熱下還元する工程とより成
    ることを特徴とする強磁性鉄粉体の製造方法。
JP56146185A 1981-09-18 1981-09-18 強磁性鉄粉体の製造方法 Granted JPS5848611A (ja)

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JPS5848611A true JPS5848611A (ja) 1983-03-22
JPH0230361B2 JPH0230361B2 (ja) 1990-07-05

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Cited By (3)

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JPH0230361B2 (ja) 1990-07-05

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