JPS59161003A - 高保磁力IHcを有する等方性バリウムフエライト焼結磁石の製造法 - Google Patents

高保磁力IHcを有する等方性バリウムフエライト焼結磁石の製造法

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JPS59161003A
JPS59161003A JP58025297A JP2529783A JPS59161003A JP S59161003 A JPS59161003 A JP S59161003A JP 58025297 A JP58025297 A JP 58025297A JP 2529783 A JP2529783 A JP 2529783A JP S59161003 A JPS59161003 A JP S59161003A
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barium ferrite
coercive force
isotropic
fe2o3
ferrite sintered
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Masayuki Watabe
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Toda Kogyo Corp
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/26Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on ferrites
    • C04B35/2683Other ferrites containing alkaline earth metals or lead

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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、高保磁力IHcを有する盾方性バリウムフェ
ライ) uP 結m石の製造法に閃するものである。
周知の如く、磁石としては、エネル干−狛(BH)ma
x値が大きいことが必要であるが、その為には残留磁束
密度Brが大きく且つイY磁カIHcが、にいことが要
求されている。そして、このような材料としてマグネト
ブランバイト型の等方性バリウムフェライト焼結磁石が
注目されている。
従来、一般に製造されている等方性バリウムフエライト
焼結磁石の製造法として最も汎用されている方法は、酸
化数又は含水酸化鉄と戻限バリウムを所定のモル比にな
るように混合機等で均−組。
成に配合し、仮焼成した後、゛粉砕、成形、1rsp成
する方法が採られている。このようにして得られた等方
性バリウムフェライト焼結磁石は、例えはモーター、発
電機用磁石材料として用いられており、また最近では電
子複写装置において、潜像に磁性現像剤を供給するマグ
ネティックロール用磁石拐料として使用されている。
しかし、従来の等方性バリウムフェライト焼結磁石は残
留磁束密度Brが2500 Gauss 、保磁力IH
cか3500 oe程度であるため用途によっては使用
範囲が限定され、例えば、マグネティックロール用磁石
材料として用いる場合には磁気特性のよ7り改良、特に
保磁力IHcの向上が要求されている。
現在実用化されているフェライト焼結磁石の磁気特性の
向上をはかる方法には、神々の方法があるが、その代表
的な方法として、ビスマス、シリカ、カルシウム、アル
ミナナトリウム等々の添加剤ラフエライト組成に添加す
る方法がある。
例えば、粉体粉末冶金協会昭和48年度春季大会講演概
要集179頁〜180頁に記載の方法は、けン化鉄と炭
酸バリウムとを所定のモル比(Fe20s/Ea。
−5,1〜5.5 )になるように秤17’f、 L/
、S i02 (0,5wt%)全添加剤として加え混
合し、仮加、戒(980″c×2るものである。この方
法により得られた等方性バリウムフェライト焼結磁石の
磁気特性はモルl′l、(IPezO3/Bao) 5
.1 ニ於イテ残留磁束密度Er ハ2300Gaus
s 、保磁力11(cは高々55000e程度である。
また、等方性バリウムフェライト焼結磁石の保磁力IH
cを向上させるため神々の方法を採る場合には、一般に
保磁力Incの向上は残留磁束密度Br及び最大エネル
ギー積の減少をもたらし、反対に残留磁束密度Br及び
最大エネルギー積を向上させるような製造条件を採れば
保磁力I)1’cが極端に低くなり、残留磁束密度Er
及び保磁力H4eが共に高い等方性バリウムフェライト
焼結磁石をイMることには限界があるとされている。
尚、添加剤Ae203を用いる焼結磁石の製造法として
いくつか提案されており、例えは特公昭49−1575
3号公報、特開昭51−133798号公報、肋開昭5
5−138204号公報記載の方法がある0これらの方
法はいずれもAl2O3単独ではなく、例えはOao 
、 Na2Oとの摺合添加を必須条件としている。しか
も、この方法は仮焼h”lr 7i、A BJ (1次
類。
成湿度ともいう。)を1250°C前後のM1温で仮焼
1iλするという異方性’i3.’f、結磁石の鳴造法
である。
従来公知の添加剤の添加によるフェライト焼結磁石の磁
気特性の改良法に関するもののうち、兵力性フェライト
焼結磁石には適用して効果かあるものでも、端方性フェ
ライト焼結磁石には必すしも効果のないものが多い。
本発明者は、永年に亘り、等方性バリウムフェライト焼
結磁石の製造及び開発に携されっているものである°が
、その研究過程において高保磁力IHcを有する等方性
バリウムフェライト焼結磁石を得るべく各種の添加剤の
作用効果について、数多くの実験検討を行い、その結果
5102とAt!!203の組合せまたは5in2、A
、1203及びMn化合物とを組合せたものを仮焼成前
にフェライト組成に添加することにより粉砕が容易な仮
焼塊とし、これを粉砕して得た成形性の良い粉末の成形
体を焼結すると、残留磁束’ft3 m: B r (
il+の低下を併なうことなく高保磁力IHcを有する
等方性バリウムフェライト焼結磁石が得られることを確
めたのである。
従来「等方性フェライト焼結磁石」の製造に当っては、
等方性バリウムフェライト焼結磁石の磁気特性と添加剤
の関係、特に保磁力IHc(iF’jに与える彫物に関
して充分間らかにされていなかった。
本発明等は等方性バリウムフェライ) ijL結磁石の
保磁力IHcと添加剤との関係について検Njlを車ね
た結果本発明に到達したのである。
即ち、本発明は、酸化鉄または含水噸化鋏とバリウムの
化合物との混合物を仮焼成し、次いで粉砕して得た微粉
末を所望の形状に成形した後焼成する工程から成るモル
比Fe2O3/Bao=54〜60の組成の等方性バリ
ウムフェライト焼結磁石の製造法において、仮焼成前に
F〜03に対して5iO20,2〜0.7爪hλ%とA
4030.3〜1.5重量%とを、または51o20.
2〜0.7 MiJi’%、AJ?200.3〜1.5
重量%及びMn化合物をMnOに換算して0.1〜05
重量%とを添加することを特徴とする高保磁力11(c
を有する等方性バリウムフェライト焼結磁石の製造法に
関するものである。
次に本発明の構成、効果を詳述する。
先ず、本発明の基礎とする諸知見について述べる。
本発明者は、高保磁力IHcを有する等方性バリウムフ
ェライト焼結磁石を得る為に、等方性バリウムフェライ
ト焼結磁石の磁気特性の内、特に保磁力IHcに影響を
与えると考えられるか1(々の要因について鋭意研究を
重ねた。その結果、添加剤の種類、量及び添加時期を変
化させることにより待られる等方性バリウムフェライト
焼結磁石の保磁力IHc値を向上させることが可能とな
るという事実を見出したのである。
即ち、モル比1i′c12”/Bao = 5.4〜6
0の組成の等方性バリウムフェライト焼結磁石の製造法
において、仮焼成前にF〜へに対して5in20.2〜
07市似%とへ42030.3〜1.5重量%とを、ま
たは5iO20,2〜0.7重it%、Ago3o、s
 −is M<量%及びMn化合物をMnOに換算して
0.1〜05重量%とを添加することにより、得られる
等方性バリウムフェライよ焼結磁石の保磁力IHc値を
、残留磁束密度Brの低下を伴なうことなく向上させる
ことが可能であるという知見を得た。
等方性バリウムフェライト焼結磁石に対する5in2と
A403またはこの二成分にMn化合物を加えた三成分
の場合の添加作用効果の学問的考察は未だ明確ではない
が、夫々の単独の添加の場合に比較して、格段に優れた
保磁力向上効果を’jff、 ig) Llでいる。
即ち、5102またはAl2O3を単独で添加した場合
は、フェライト結晶粒の粗大化を抑制する作用により保
磁力IHcが増大するがその効果はイ9I少であり、一
方焼結密度が下がり残留磁束密度Brを低下させる傾向
がある。
本発明に於いて、残留磁束密度Brを低下さぜることな
く保磁力IHcが増大するのは、5in2とAl2O3
の二成分またはSin、、とAe20.とMn化合物の
三成分の添加により得られる仮焼成バリウムフェライト
塊は、粉砕が容易であること、粉砕して得られる微粉末
は成形性の良い単磁区粒子から成るものであること、等
に起因していると考えられる。
即ち、本発明により得られるバリウムフェライト仮焼成
塊は極めて粉砕され易いと言う判徴を有するものであり
、その結果、成形性の良い単磁区粒子微粉末となり得ら
れるフェライト焼結磁石は残留磁束密度Brが大きく且
つ保磁力IHcの高い磁気特性を有したものとなるので
ある。
次に、本発明方法実施にあたっての具体的諸条件につい
て述べる。
本発明における酸化鉄としては、α−F8203、r−
Fe203あるいはFe3O4、含水酸化鉄としてはα
−FQO(OH)、7−peo(oH)が使用できる。
最も好ましいのはTIp203である。
また、バリウムの化合物としては、BaOあるいは仮焼
成時BaOになり得るバリウム化合物、例えばB a 
C! 03等が使用できる。
本発明における1°e2へ/Baoのモル比は5.4〜
60の範囲にしなけれはならない。この範囲以外では本
発明の目的とする保磁力IHcを増大させる効果が十分
に得られない。
本発明で用いられるM]1化合物としては、Th0、M
 n O2、Mn30.等の酸化物、KりnCO3が使
用できる。
本発明における添加剤はSiQ、とAgo3の二成分ら
ない。二成分添加の場合、添加剤S ]、O0の添加量
は1゛e203に対して02〜07重M%の範囲の使用
が有効であり、02重量以下の場合磁気特性向上の効果
が少なく、07重N%以上では磁気特性、特に保磁力I
Hcか低下する。A4□03の添加量はFe2O3の効
果が少なく本発明の目的を十分達成することが出来ない
。また、三成分添加の場合、添加剤5102及びAg2
O3は二成分の際と同じであるが、Mn化合物の添加量
はMn化合物をMnOに換算してFe2O3に対して0
1〜05重量%の範囲から選ばれるべきである。01重
量%以下の場合も本発明の目的を達成することができる
がその効果が顕著でない。
05重量%以上の場合においては、磁気特性向上の効果
が少ない。
本発明における、これらの添加剤の添加時8期は仮焼成
前にフェライト組成物に添加することが好ましい。
即ち、仮焼成前のフェライト組成原石の配合時に添加し
て混合すると均一分散でざるので望ましい。仮焼成後の
添加は磁気特性向上効果が顕着でない(比較例3参照)
仮焼成時並ひに本焼成時の温度、成形時の成形圧等の条
件は公知の等方性バリヮムフェライト焼結磁石の製造工
程におけるそれと同様でよく、仮焼成時の温度は100
0〜11oo′c、本焼成時のれ情度は11511〜1
200℃であり、成形圧は1000−2000にジ’/
ciである。
尚、成形圧を大ぎくずれは残留イー束蜜度Br(1r+
が大きくなることはよく知られている現象であり、本発
明の実施に当っても成形圧を上i尼範囲内で大とすれば
するはどBr値は向上する。しかもこの場合にも保磁力
I Hc イjtiの低下は殆んど詔められない。
以上の通りの構成の本発明は、次の通りの効果を奏する
ものである。
fJIJち、保磁力IHcが約3600〜40000e
とlt;+1 <、残留磁束密度Brも約2200 G
auss以上を保持している等方性バリウムフェライト
焼結磁石を容易に製造でき、このものはモーター用、発
電機用及びマグネティックロール用磁石材料に適用して
棒めて有効なものとなる。
また、本発明方法の実施に当っては、従来の製造設置+
Iifかそのまま適用でき、添加剤も安価のものである
ので、コスト的に有利である。
次に実施例並びに比較例により、本発明を説明する。
尚、実施例に於ける粒子の平均粒子径はサブシーブサイ
ザー法により、比表面積はEET法により測定したもの
であり、磁気測定は直流BH)レーサー(−横用電機製
作所Type 3257 )を使用し、測定磁場16K
Oeでボ11定した。
実施例1 酸化鉄(α−F e203 )粉末(純度99%、平均
粒径0.56μtn ) N509と炭酸バリウム粉末
(純度98.7%) 259.2 gとの混合物へ、5
in26.Oii’ (Fe、、O3に対して0.52
重量%に相当) Ago35.Og(Fe、、Osに対
して0.43i量%に相当)を添加し、充分混1合した
後1000°Cで仮焼成し、次いでこの仮焼成、物を粉
砕してバリウムフェライト粒子粉末を得た。
得られたバリウムフェライ) 8/、子粉末から20り
秤量し、この粒子粉末とPVA 6.’5 wt%水溶
液2ccとをよく混合し、直径254πヂの金型を用い
、圧力1000kg/11Jで圧縮して圧粉成型体を得
た。
この圧粉体を乾燥した後、′電気炉を用い、1200°
Cで60分間焼成して等方性バリウムフェライト焼結体
を得た。得られた等方性バリウムフェライト焼結体の磁
気特性を測定した結果、残留磁束密度Br : 227
0 Gauss 、保磁力IJ(c : 37200e
及び最大エネルギーplJ (BH)ma、x : 1
.08 M、G、Oeであった。
実施例2〜15、比較例1〜6 出発原料の種類、モル比、添加剤の種類、添加量、添加
時期、仮焼成温度をセ(I々変化さぜた以外は、実施例
1とまったく同様にして等方性バリラムフェライト焼結
体を得た。
得られた等方性バリウムフェライト焼結体の磁気特性を
表に示す。
尚、比較例乙に於ける添加剤の添加時期は仮す)?、成
後、粉砕時に行ったものであるO 尚、実施例6及び12で用いたα−F′eO(01()
はF偽03含毎89%、比表■1積が227ノ’7ti
であった。
又、実伽i例11.12.14.15で用いたMn化合
物はM n C03であり、実施例16についてはMn
(12を用いた。
比較例4 ” e2CI3/It aoのモル比550において、
その含有11文がNa2O0,4車量%になるようにN
 82003を7!J5加した以外は実施例1とまった
く同様にしてツサ0.方性)くリウムフェライト炉、結
体を得た。
得られた等方性バリウムフェライト焼結体を実施例1の
場合と同様な方法により磁気特性を測定した結果、残留
磁束密度Br : 2050 Gauss、保磁力In
c : 51800e及び最大工ネル¥−積(BH)M
a、x: 0.99 M、G、Oeであった。
比較例5 Fe203/BaOのモル比5.50において、CaC
O369((LaO換算でFe2O3に対して0.6重
h’t%に相当)を添加した以外は実施例1とまったく
同様にして等方性バリウムフェライト炉、結体を得た。
得られた等方性バリウムフェライト焼結体を実施例1の
場合と同様な方法により66気特性を測定した結果、残
留磁束密度Br : 2070 C−a、uss 、 
g66カIHc : 52200e及び最大エネル千−
槓(BH)max : O,’99 Zr4.G、Oe
であった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)酸化秩父は含水酸化鉄とバリウムの化合物との混合
    物を仮焼成し、次いで粉砕して得た微粉末を所望の形状
    に成ルした後焼成する工程から成るモル比”e203/
    l1ao y= 5.4〜6.0の糺lJすの等方性バ
    リウムフェライト焼イ、、″、11g石の・シ・1;費
    法において、4JX焼成前に上・e203にス・1して
    :’: i !%02〜0711ζijt%とA、f!
    2030.3〜15工(口(;%とを添加することをギ
    f徴とする高保磁力IHcをイ・Jする待一方性バリウ
    ムフェライl−7結磁石の峙造法。 2)際化鉄又は含水酸化鉄とバリウムの化合物との混合
    物を仮焼成し、次いで粉砕して得た微粉末を所望の形状
    に成形した後焼成する工程から成る% ル比’Q203
    /Bao= 5.4−6057)組成の等方性バリウム
    フェライト焼結磁石の製造法において、仮焼成前に”e
    2o3に対して5i0202〜07′1ciIt%、A
    j?2030.3〜1.5重11(%およびMn化合物
    をMnOに換算してo1〜0.5力−人量%とを添加す
    ることを特徴とする尚保磁力IHcを有する等方性バリ
    ウムフェライト焼結磁石の製造法。
JP58025297A 1983-02-16 1983-02-16 高保磁力IHcを有する等方性バリウムフエライト焼結磁石の製造法 Granted JPS59161003A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009188420A (ja) * 1997-12-25 2009-08-20 Hitachi Metals Ltd フェライト焼結磁石の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009188420A (ja) * 1997-12-25 2009-08-20 Hitachi Metals Ltd フェライト焼結磁石の製造方法

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