JPS59157205A - 金属磁性粉末の製造法 - Google Patents

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】 この発明は主に磁気記録用として有用な金属磁性粉末の
製造法に関する。

鉄を主体とする金属磁性粉末は高保磁力を有し、高密度
記録用として賞月きれているが、酸化物系磁性粉末に比
し酸化安定性に劣り、磁気特性が経日的に劣化しゃずい
という欠点がある。この発明者らは、かかる欠点を回避
するために、オキシ水酸化鉄などの粉末のアルカリ性懸
濁液中にニッケル塩またはニッケル塩と銅塩とを含む水
溶液を添加して上記粉末の粒子表面に水酸化ニッケルま
たは水酸化ニッケルと水酸化銅を付着させ、ついで力り
熱遣元処理することｌこより、鉄を主体上する金属磁性
粉末とその粒子表面に形成σれたニッケルまたはニッケ
ルと銅とを主体とする表面保護層とからなる金属磁性粉
末を得る方法をすでに提案している。

この方法で得られる金属磁性粉末はニッケルまたはニッ
ケルと蚤同とを主体とする表面保護層によって酸化安定
性が向上し、経日的な磁気特性の劣化の低いものとなる
。この発明は、」二記提案法に係る方法をざらに改良し
て酸化安定性により一段とすぐれる金属磁性粉末を得る
ことを目的としてなてれたもので、特に前記提案法にお
けるニッケル塩またはニッケル塩と銅塩とを含む水溶液
に錯化剤を加えたことをもっとも大きな特徴とするもの
である８ すなわち、この発明は、オキシ水酸化鉄、酸化鉄または
金属鉄を主体とする粉末のアルカリ性懸濁液中にニッケ
ル塩またはニッケル塩と銅塩と妻含む水溶液に錯化剤を
加えてなる液を添加したのち中和して上記粉末の粒子表
面にニッケル錯化合物またはニッケル錯化合物と銅錯化
合物とを付着σせ、ついで加熱還元処理して鉄を主体と
する金属磁性粉末とその粒子表面に形成てれたニッケル
またはニッケルと銅とを主体とする表面保護層とからな
る金属磁性粉末を得ることを特徴とする金属磁性粉末の
製造法に係るものである。

この発明においてニッケル塩またはニッケル塩と銅塩と
を含む水溶液に錯化剤を加えると水溶性のニッケル錯化
合物またはニッケル錯化合物と１ｌｉｊｌ錯化合物とが
形成され、これらの化合物はアルカリに対して安定なた
めオキシ水酸化鉄などの粉末のアルカリ性懸濁液に添加
した時点では結晶析出せず、これに炭酸ガスなどを吹き
込んで液を中和したときに初めて結晶析出して上記粉末
の粒子表面に付着する。このようをこ析出付着するニッ
ケル錯化合物または二、ツケル錯化合物と銅錯化合物と
は粒子表面に対して非諧（こ均一な被膜性を有している
ため、これを最終的に加熱還元処理して形成されるニッ
ケルまたはニッケルと銅とを主体とする表面保護層も均
一なものとなり、これが酸化安定性により好結果をもた
らすものである。

この発明において出発原料として使用するオキシ水酸化
鉄、酸化鉄または金属鉄を主体とする粉末としては、た
とえはｃｌ　−Ｆｅ００１（、β−Ｆ　ｅ　００１−１
　。

７−Ｆｅ００１−１．ｃｔ−Ｆｃ２０３，１−Ｆ’ｅ２
０３．Ｆｅ３０ａおよびこれらの中間型に相当するもの
並びに金属鉄のほか、これらにＮｉ　、Ｇｏ、Ｃｒ、Ｍ
ｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｚｎ。

Ｓｎ、Ｓｉなどの金属成分が含まれたものが挙けられ、
特に針状性の良いものが好ましく用いられる。

この発明では、まず上記粉末のｌ）　Ｉ−１１］以上の
アルカリ性悪ｌ蜀液を調製し、これに硫酸ニッケル、硝
酸ニッケル、塩化ニッケルＧどのニッケル塩またはこの
ニッケル塩と硫酸鋼、硝酸銅、塩化銅などの銅塩とを含
む水溶液ｌこ錯化剤を加えてなる液を添加する。

ここで、ニッケル塩を単独で用いるかニッケル塩と銅塩
とを併用するかは、最終目的とする金ノ１り磁性粉末の
酸化安定性の要求度に応じて適宜決めればよい。ニッケ
ル塩単独よりもニッケル塩と銅塩とを併用した方が、最
終的に得られる金属磁性粉末の酸化安定性に好結果が得
られ、また金属換−ノ：でＮｉとＣｕ　　との合計計中
に占めるＣｕの側合が５０重量％以上、特に６０〜９０
重量％ときれたときに金属磁性粉末の酸化安定性がもつ
とも向上する。

これらの塩を含む水溶液に加える錯化剤としてはクエン
酸、酒石酸などのアルカリ金属塩が用いられ、予めその
水溶液を調製しておきこれを上記塩を含む水溶液と混合
する。この混合（こより速やかに相当するニッケル錯化
合物またはこれと銅錯化合物とが形成でれ、これらの化
合物はアルカリ性懸濁液ζこ添加後も安定に溶存する。

つぎに、アルカリ性懸濁液中に炭酸ガスを吹き込むかあ
るいは塩酸などの酸を加えて液を中和すると、前記ニッ
ケル錯化合物またはこれと銅錯化合物とが結晶析出して
オキシ水酸化鉄などの粉末の粒子表面に、付着する。こ
の付Ｍ量は、金属鉄（こ対し金属ニッケルまたはこれと
金属銅との金属換−痺で０１〜１０重計％となるように
するのがよい。

なお、上記ニッケル錯化合物また（はこれと銅錯化合物
を付着σせたのちあるいは付着させる際に、アルカリ性
態７蜀液中（こオルトけい酸ナトリウム、メタけい酸ナ
トリウム、メタけい酸カリウム、イ重々の組成の水ガラ
スの如き水溶性けい酸塩や、また各種の水溶性アルミニ
ウム塩を添加し、前記錯化合物の場合と同様に中和析出
σせて粉末表面に前記錯化合物と共にけい酸やアルミニ
ウム化合物を沈着σせることか好ましい。特にけい酸被
膜は、後の工程での加熱還元処理に際して、粉末粒子相
互間の焼結を防き、出発原料の粒子形状（針状性）を保
つ働きを有しているため、最終的に得られる金属磁性粉
末の磁気特性（こ好結果を与える。その付着量としては
、金属鉄に対するけい素原子換算重量が０１〜１５重量
％となるようにするのが望ましくハ。

」１記の如くニッケル錯化合物またはこれと銅錯化合物
および好ましく（・まけい酸被膜などを付着形成したの
ち、加熱還元処理するが、≠襠＃謔≠≠＃ミ＃母達＝＃
キ通諧ばこの還元処理に先立って３００〜ＬＯＯＯ℃の
温度で加熱処理するのがよい。水酸化物はこの加熱処理
で酸化物とされる。

またかかる熱処理を行なうと引き続く加熱還元処理で形
成てれる金属ニッケルと鉄とを合金化σせやすく、また
ニッケルと銅との合金化も進められる。加熱処理後の加
熱還元処理は一般には水素ガス中３００〜６００℃の温
度で実施され、出発原料がオキシ水酸化鉄ないし酸化鉄
を主体とするものであるときはこれが鉄を主体とする粉
末に還元されると共にその表面に付着きれた前記錯化合
物が金属ニッケルまたはこれと銅とに還元され、出発原
料が金属鉄などからなるときはその表面に付着てれたニ
ッケル錯化合物などが同様に還元される。

このようにして得られる金属磁性粉末は鉄を主体とする
金属磁性粉末とその粒子表面に形成されたニッケルまた
はこれと銅とを主体とする表面保護層とからなるもので
あり、この保護層が非常に均一でまた薄膜状であること
から酸化安定性により一段とすぐれたものとなると共に
初期の磁気特性にも良好な結果が得られる。

なお、このようにして得られるこの発明の金属磁性粉末
は、その酸化安定性の一層の向上を図るために、前述し
た加熱還元処理後にトルエンなどの有機溶媒中に分散さ
せてこれに空気を吹き込ひなどの方法によって粉末表面
に微細な酸化被膜を設けるのが望ましい。

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例１ 平均粒子径０．５μｍ、ｑｔ比１５のα−オキシ水酸化
鉄粉２８ｇを０１規定の苛性ソーダ水溶液３ｔに懸濁σ
せた。このｉＬ蜀液中に、２モル／ｌの硫酸ニッケル（
ＮｉＳＯ４）水溶液ＩＱｍｔ　（Ｆｅに対してＮｉが６
．６重量％に相当）と２モル／ｌのクエン酸ナトリウム
水溶液ｔ　ｏ　＋ｎｚ　とを混合した混合液を添加した
。これをかくはんしながら炭酸力スを吹き込み液のｐＨ
が８以丁となるまで中和してα−オキシ水酸化鉄の粒子
表面にニッケルとクエン酸との錯化合物を析出付着させ
た。

つぎ（こ、錯化合物が付着きれたα−オキシ水酸化鉄粉
を水洗、乾燥したのち、空気中３００　℃の温度で２時
間加熱処理して酸化鉄粉とした。この酸化鉄粉を再びｓ
　ｏ　ｏ　ｍｔの水に懸ｌ蜀させ、これに１モル／ｌの
オルトけ（ハ酸ソーダ（Ｎａ４Ｓｉ０４）水溶液５Ｑｍ
ｔを添加混合したのち炭酸力スを吹き込みｐｌ−Ｉ　　
Ｌ　Ｏ以Ｆｆこ中和した。しかるのち、夛゛茜濁物を水
洗、乾燥したのち空気中８００℃の温度で２時間加熱処
理し、ついでこれを水素気流中５００　’Ｃで２時間加
熱還元処理した。還元物をトルエン１１月と浸漬しかく
はんしながら空気を吹き込んで微細な酸化被膜を形成し
た。

このようにして得られたこの発明の金属磁性粉末（・ゴ
、平均粒子径が０３μｍ１軸比が１０、飽和磁化４４：
がＬ　：３２　ｃｍｕ／ｇ１保磁力が１３７０二）ｑス
テッド、角型が０．５１であった。

実施例２ ２モル／１の硫酸ニッケル水溶液と２モル／１のクエン
酸ナトリウム水溶液との混合液を使用する代りに、２モ
ル／Ｌの硫酸ニッケル水溶液１０ｍｔ　と２モル／ｌの
酒石酸ナトリウム水溶液１０ｍｔとの混合液を用いた以
外は、実施例１と全く同様にしてこの発明の金属磁性粉
末をつくった。

この粉末の平均粒子径は０．３μｍ１軸比は１０、飽和
磁化鼠（ｌす１３２　ｅｍｕ／ｇ　　、保磁力は１３８
５エルステツド、角型は０．５１でａっだ。

実施例３ ２モル／７の硫酸ニッケル水溶液と２モル／１゜のクエ
ン酸ナトｌ）ラム水溶液との混合液を使用する代りに、
０３０モル／ｌの硫酸ニッケルと０６４５モル／ｌ−の
硫ｊｌｌｅ銅とを含む水溶液２Ｑｍｔ（Ｆｅ（こ対して
ＮｉとＣｕ　　との合計虐が６６重癒％に相当し、かつ
ＮｉとＣｕ　　との合計喰中に占めるＣｕの割合が７０
重量％である）と０．９４５モル／ｌの酒石酸ナトＩＪ
ウム水溶液２０　ｍＡ　との混合液を用いた以外は、実
施例１と全く同様にしてこの発明の金属磁性粉末を′つ
く・つた。この粉末の平均粒子径は０３μＩＴＩ、ｌ細
化ば１０、飽オ（］磁化量は１３０Ｃ１１１ｕ／ｇ１保
磁力は１４００エルステツド、角型は０．５１であった
。

実施例４ 平均粒子径０５μｍ１軸比１５のα−オキシ水酸化鉄粉
２８ｇを０１規定の苛性・ノーダ水溶液３Ｌに＠７蜀さ
せた。この懸ｒ’！Ａ液中に、２モル／１の硫酸ニッケ
ル水溶液ｔ　ｏ　ｍｔと２モル／Ｌのクエン酸ナトｌ）
ラム水溶液１０　ｍＡとの混合液を添加した。ついで、
１モル／１のオルトけい酸ソーダ水溶液５０　ｍｔを添
加混合し、これに炭酸ガスを吹き込んで液のｐＨが１０
以下となるまで中和した。

しかるのち、懸濁物を水洗、乾燥したのち、空気中８０
０℃の温度で２時間加熱処理し、さらに水−＋：気流中
５００℃で２時間加熱還元処理した。

還元物をトルエン中に浸漬しかくはんしなから磁気を吹
き込んで微細な酸化被膜を形成した。

このようにして得られたこの発明の金属磁性粉末は、そ
の平均粒子径が０３μｍ、軸比が１０、飽和磁化量がＬ
　３０　ｅｍｕ／ｇ’、保磁力が１４００エルステツド
、角型が０．５１．であった。

実施例５ 濁液を用いた以外は、実施例４と同様【こしてこの発明
の金属磁性粉末を爾た。この粉末の平均粒子径は０３０
μｍ１軸比は８、飽和磁化量は１３０ｅｍｕ／ｇ　、　
、＋呆磁力は１４９５エルステツド、ｌｉ　３！ｉ番・
よ０５１であった。

比較例１ ２モル／１の硫酸ニッケル水溶液と２モルフｔのクエン
酸ナトリウム水溶液きの混合液を１吏用する代りに、２
モル／ｌの硫酸ニッケル水溶液１（〕ｍｚを徐々に添加
し、かつ添加後の炭酸ガスの吹き込み中和を行なわなか
った以外は、実施例１と同様にして金属磁性粉末を得た
。この粉末の平均粒子径は０．３　Ｊｍ　、軸比ば１０
、飽和磁化量は１３５ｅ　ｍ　ｕ／ｇ　、保磁力は１４
１０エルステツド、角型Ｈ：　０５２であった。

比較例２ ２モル／Ｌの硫酸ニッケル水溶液と２モル／ｌのクエン
酸ナトリウム水溶液との混合液を使用する代りに、２モ
ル／ｌの硫酸ニッケル水溶液１０ｎ１ｔを徐々に添加す
るようにした以外は、実施例４と同様にして金属磁性粉
末をｆ仔た。この粉末の平均粒子径は０３μｍ１軸比ｔ
よ１０、飽和磁化量ばＬ３２ｅｍｕ／ｇ、保磁力は１４
５０エルステツド、角型は０．５２であった。

比較例３ α−オキシ水酸化鉄粉の粒子表面にニッケルとクエン酸
との錯化合物を析出形成する工程およびその後の水洗、
乾燥、加熱処理（酸化鉄粉とする）］−稈を６いた以外
は、実施例１と全く同様（こして金１．ｇ５　＋ｆｉ性
粉米粉末た。この粉末の平均粒子径は０３μｍ１軸比は
１０、飽和磁化量はＬ　２　ｓ　ｅｍｕ／ｇ。

保磁力は１５３０エルステツド、角型は０．５２であっ
た。

上記各実施例および比較例に係る金属磁性粉末を６σ℃
、９０％ＲＨの雰囲気中に７日間放置したのちの飽和磁
化量の劣化率；〔（初期の飽和磁化量−経口後の飽和磁
化量）／初期の飽和磁化量）ｘ１００％を調べた結果は
、下記のとおりであった。

飽和磁化量の劣化率 実施例１　　　　　　　３８％ 実施例２　　　　　　　３９％ 実施例３　　　　　　　２６％ 実施例４　　　　　　　４１％ 実施例５　　　　　　　４１％ 比較例１　　　　　　　４８％ 比較例２　　　　　　　５１％ 比較例３　　　　　　１０９％ 上記の結果から明らかなように、この発明の金属磁性粉
末は酸化安定性によりすぐれ経日保存後の磁気特性の低
丁が少ｆｌいものであることがイつかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ｔＬ）オキシ水酸化鉄、酸化鉄また（は金属鉄を主体と
   する粉末のアルカリ性懸濁液ｌ−１月こニッケル塩また
   はニッケル塩と銅塩とを含む水溶／Ｐ７．に錯化剤を加
   えてなる液を添加したのち中和して上記粉末の粒子表面
   にニッケル錯化合′吻またはニッケル釦化合物と銅錯化
   合物とを付４させ、ついで加熱還元処理して鉄を主体と
   する金属磁性粉末とその粒子表面に形成されたニッケル
   またはニッケルと鋼とを主体とする表面保護層とからな
   る金属磁性粉末を得ることを特徴きする金属磁性粉末の
   製造法。