JPS605044B2 - フエライトの製造方法 - Google Patents
フエライトの製造方法Info
- Publication number
- JPS605044B2 JPS605044B2 JP50015308A JP1530875A JPS605044B2 JP S605044 B2 JPS605044 B2 JP S605044B2 JP 50015308 A JP50015308 A JP 50015308A JP 1530875 A JP1530875 A JP 1530875A JP S605044 B2 JPS605044 B2 JP S605044B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrite
- particle size
- oxide
- raw materials
- temperature
- Prior art date
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- Expired
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- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、化学的活性の高い酸化鉄（Ｑ−Ｆｅ２０３）
を素原料として用いることによって、気孔が極めて少な
く、高い透磁率、磁束密度および電気抵抗を有するＮｉ
−Ｚｎフェライトの製造方法に係るものである。
を素原料として用いることによって、気孔が極めて少な
く、高い透磁率、磁束密度および電気抵抗を有するＮｉ
−Ｚｎフェライトの製造方法に係るものである。
一般にフェライトは酸化鉄を主成分として、酸化ニッケ
ル、酸化マンガン、酸化亜鉛およびその他の酸化物の一
つまたは二つ以上のものを混合し、焼成して得られる酸
化物強磁性材料で多結晶質の酸化物競結体として一般に
市場に供せられているものである。
ル、酸化マンガン、酸化亜鉛およびその他の酸化物の一
つまたは二つ以上のものを混合し、焼成して得られる酸
化物強磁性材料で多結晶質の酸化物競結体として一般に
市場に供せられているものである。
この製造方法を通常乾式法と称する。しかしながら、酸
化物暁縞体の性質として競絹体内の１つの結晶粒子内お
よび結晶の粒界に数多〈の気孔が存在し、これがフェラ
イトの透磁率、磁束密度等の低下の著しい原因となる。
また乾式法では、素原料の混合が十分均一でない場合、
また素原料の粒度が大きい場合においても、暁結体のイ
オン分布が不均一となり、これも磁気特性を劣化させる
原因となる。空孔を除去する方法としては、フェライト
の粉末を適当な温度に加熱し、この状態で外部から加圧
するホットプレス法、または粉体を２〜１山ｏｎ／の程
度の圧力で静水圧プレスする方法などがある。しかしこ
れらの方法はいずれも量産性‘こ欠ける欠点があり工業
的にも得策ではない。透常の乾式法によって空孔が少な
くイオン分布の均一な暁結体を得るには、仮競、造粒、
成形および焼成の各過程をいずれも最適条件に設定しな
ければならないことは勿論であるが、この他にも原料中
の不純物および原料の粒径によっても透磁率、残存空孔
率が著しく影響されることが報告されている。一般にフ
ェライトを暁結する過程では、フェライト粉末間におけ
る齢絹現象と、フェライト結晶粒中のある特定のもの夕
が他のフェライト結晶粒を春合しながら成長する過程と
が同時に起る。この暁結過程において、激しい粒境界の
移動を伴なう場合、結晶粒内に気孔がトラツプされ、大
きい粒子間での凝結では、結晶粒界に気孔が残存すると
いわれている。フェラ０ィト競給体を得る過程において
、鱗精密度を上げイオン分布を良くする方法として次の
ことが挙げられる。すなわち、仮焼終了時において仮晩
粉中にフェライト以外の異相を多く含有させ、仮焼粉粒
子間の各イオンの濃度勾配を大きくさせて・競タ給時に
、粒成長に伴なう粒界の移動と共に化学変化をおこさせ
る方法。この方法は、オルソフェラィト等の中間相の発
生を伴なうカーネット型フェライトの焼絹に用いて効果
がある。また、仮焼終了時に粒成長を起さない程度に、
できるだけイオン分布の均一なフェライト相を形成させ
たのち、この微粉末を焼結時に粒成長させる。Ｎｉ一Ｚ
ｎフェライトでは特に中間相の形成を伴なわないため、
この方法によって繊密化を計る必要がある。これらの場
合、いずれも仮暁粉は微粒子であることが望ましいが、
特に物理的活性にのみ依存する仮焼粉から糠結をおこな
う。後者の場合においては仮焼粉は微粒子でなければ、
繊密化はきわめて困難となる。微粒子の仮焼粉を得るに
は、仮焼温度を低くすればよい。しかし低温でフェライ
ト化を促進させるには、表面活性の高い素原料微粒子を
用いる必要がある。Ｎｉ−Ｚｎフェライトの場合、素原
料のＮｉｏ，Ｚｎｏ，Ｑ−Ｆｅ２０３の酸素イオンの積
層状態は、Ｎｉ０はＡＢＣＡＢＣ・・・・・・のｆｃｃ
類似の積層構造であり、Ｚｎ０はＡＢＡＢ・・・・・・
のｈｃｐ類似の構造である。これに対してＱ−Ｆｅ２０
３は菱面体構造で酸素イオンの配置も、ｆｅｃもしくは
ｈＣｐとは異なる。素原料からフェライト化が進行する
場合、拡散の殆んどはイオン半径の小さい金属イオンに
よって進行すると考えるのは妥当であり、トポ化学的に
見て、酸素イオンの積層状態の類似した素原料間では、
金属イオンの拡散は容易である。したがって、フェライ
ト化が進行する場合の律遠段階は、Ｆｅイオンの拡散速
度で決まることになる。前記のことは、粒径の大きい素
原料を用いた場合、高温でなければフェライト化が進行
し難いこと、また生成したフェライトのイオン分布も不
均一であることと一致し、Ｑ−Ｆｅ２０３の粒径がフェ
ライト生成にきわめて大きな影響を与えることがわかる
。Ｑ−Ｆｅ２０３は、ブリテン・オブ・ザ。インステイ
テユート・フオ−・ケミカル・リサーチ・キヨート・ユ
ニバーシテイー（Ｂ側ｅｔｉｎｏｆｔｈｅ Ｉｎｓｔｉ
ｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃ
ｈ ＫｙｏｔｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）第４既登第４〜
５号４０６〜４１５頁発行年１９６５軒こ報告されてい
るように、通常の粒子（粒径５仏程度）では磁気モーメ
ントがＣ面からＣ軸方向へと額くことによって、弱強磁
性の現われるスピンフリッピング温度（以下Ｔｓと記す
）は−１５℃程度である。しかしながら結晶粒径が４・
となるにつれて、Ｔｓは漸次低温側へと移行し、粒径約
ｌｒでＴｓご−３５℃となる。さらに０．１〆でｒｓご
−１００ｑｏと急激に低下し、２５０Ａでは。−Ｔの変
化は。こ０．粋ｍｕ／夕で、ほぼ温度に依存しなくなる
。この理由として、粒子表面近くの腸イオンは、内部の
それとは結晶場および磁気的双極子場がことなること、
微粒子では格子欠陥や格子不整の影響が大きくきいてく
ることが挙げられる。これらの事実を、化学反応性とい
う観点から見れば、Ｔｓが低温側へ移行することはとり
もなおさ’ず化学的活性が高いことを表わしていること
になる。発明者等は、前記事実に着目し、モル百分率に
て酸化ニッケル１５〜２５％、酸化亜鉛１５〜３５％、
酸化第二鉄４５〜６０％からなる函鉄酸塩母体の酸化第
「二鉄原料、すなわちＱ一Ｆｅ２０３の粒度を種々変化
して、Ｎｉ−Ｚｎフェライトを作成し競結した結果、特
性において優れた結果を得た。
化物暁縞体の性質として競絹体内の１つの結晶粒子内お
よび結晶の粒界に数多〈の気孔が存在し、これがフェラ
イトの透磁率、磁束密度等の低下の著しい原因となる。
また乾式法では、素原料の混合が十分均一でない場合、
また素原料の粒度が大きい場合においても、暁結体のイ
オン分布が不均一となり、これも磁気特性を劣化させる
原因となる。空孔を除去する方法としては、フェライト
の粉末を適当な温度に加熱し、この状態で外部から加圧
するホットプレス法、または粉体を２〜１山ｏｎ／の程
度の圧力で静水圧プレスする方法などがある。しかしこ
れらの方法はいずれも量産性‘こ欠ける欠点があり工業
的にも得策ではない。透常の乾式法によって空孔が少な
くイオン分布の均一な暁結体を得るには、仮競、造粒、
成形および焼成の各過程をいずれも最適条件に設定しな
ければならないことは勿論であるが、この他にも原料中
の不純物および原料の粒径によっても透磁率、残存空孔
率が著しく影響されることが報告されている。一般にフ
ェライトを暁結する過程では、フェライト粉末間におけ
る齢絹現象と、フェライト結晶粒中のある特定のもの夕
が他のフェライト結晶粒を春合しながら成長する過程と
が同時に起る。この暁結過程において、激しい粒境界の
移動を伴なう場合、結晶粒内に気孔がトラツプされ、大
きい粒子間での凝結では、結晶粒界に気孔が残存すると
いわれている。フェラ０ィト競給体を得る過程において
、鱗精密度を上げイオン分布を良くする方法として次の
ことが挙げられる。すなわち、仮焼終了時において仮晩
粉中にフェライト以外の異相を多く含有させ、仮焼粉粒
子間の各イオンの濃度勾配を大きくさせて・競タ給時に
、粒成長に伴なう粒界の移動と共に化学変化をおこさせ
る方法。この方法は、オルソフェラィト等の中間相の発
生を伴なうカーネット型フェライトの焼絹に用いて効果
がある。また、仮焼終了時に粒成長を起さない程度に、
できるだけイオン分布の均一なフェライト相を形成させ
たのち、この微粉末を焼結時に粒成長させる。Ｎｉ一Ｚ
ｎフェライトでは特に中間相の形成を伴なわないため、
この方法によって繊密化を計る必要がある。これらの場
合、いずれも仮暁粉は微粒子であることが望ましいが、
特に物理的活性にのみ依存する仮焼粉から糠結をおこな
う。後者の場合においては仮焼粉は微粒子でなければ、
繊密化はきわめて困難となる。微粒子の仮焼粉を得るに
は、仮焼温度を低くすればよい。しかし低温でフェライ
ト化を促進させるには、表面活性の高い素原料微粒子を
用いる必要がある。Ｎｉ−Ｚｎフェライトの場合、素原
料のＮｉｏ，Ｚｎｏ，Ｑ−Ｆｅ２０３の酸素イオンの積
層状態は、Ｎｉ０はＡＢＣＡＢＣ・・・・・・のｆｃｃ
類似の積層構造であり、Ｚｎ０はＡＢＡＢ・・・・・・
のｈｃｐ類似の構造である。これに対してＱ−Ｆｅ２０
３は菱面体構造で酸素イオンの配置も、ｆｅｃもしくは
ｈＣｐとは異なる。素原料からフェライト化が進行する
場合、拡散の殆んどはイオン半径の小さい金属イオンに
よって進行すると考えるのは妥当であり、トポ化学的に
見て、酸素イオンの積層状態の類似した素原料間では、
金属イオンの拡散は容易である。したがって、フェライ
ト化が進行する場合の律遠段階は、Ｆｅイオンの拡散速
度で決まることになる。前記のことは、粒径の大きい素
原料を用いた場合、高温でなければフェライト化が進行
し難いこと、また生成したフェライトのイオン分布も不
均一であることと一致し、Ｑ−Ｆｅ２０３の粒径がフェ
ライト生成にきわめて大きな影響を与えることがわかる
。Ｑ−Ｆｅ２０３は、ブリテン・オブ・ザ。インステイ
テユート・フオ−・ケミカル・リサーチ・キヨート・ユ
ニバーシテイー（Ｂ側ｅｔｉｎｏｆｔｈｅ Ｉｎｓｔｉ
ｔｕｔｅ ｆｏｒ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃ
ｈ ＫｙｏｔｏＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）第４既登第４〜
５号４０６〜４１５頁発行年１９６５軒こ報告されてい
るように、通常の粒子（粒径５仏程度）では磁気モーメ
ントがＣ面からＣ軸方向へと額くことによって、弱強磁
性の現われるスピンフリッピング温度（以下Ｔｓと記す
）は−１５℃程度である。しかしながら結晶粒径が４・
となるにつれて、Ｔｓは漸次低温側へと移行し、粒径約
ｌｒでＴｓご−３５℃となる。さらに０．１〆でｒｓご
−１００ｑｏと急激に低下し、２５０Ａでは。−Ｔの変
化は。こ０．粋ｍｕ／夕で、ほぼ温度に依存しなくなる
。この理由として、粒子表面近くの腸イオンは、内部の
それとは結晶場および磁気的双極子場がことなること、
微粒子では格子欠陥や格子不整の影響が大きくきいてく
ることが挙げられる。これらの事実を、化学反応性とい
う観点から見れば、Ｔｓが低温側へ移行することはとり
もなおさ’ず化学的活性が高いことを表わしていること
になる。発明者等は、前記事実に着目し、モル百分率に
て酸化ニッケル１５〜２５％、酸化亜鉛１５〜３５％、
酸化第二鉄４５〜６０％からなる函鉄酸塩母体の酸化第
「二鉄原料、すなわちＱ一Ｆｅ２０３の粒度を種々変化
して、Ｎｉ−Ｚｎフェライトを作成し競結した結果、特
性において優れた結果を得た。
ここで、ニッケル−亜鉛フェライトの配合比をモル％で
酸化ニッケル１５〜２５％、酸化亜鉛１５〜３５％およ
び酸化ｌ第二鉄を４５〜６０％に限定した理由は、高透
磁率が得られる組成領域は、上記配合比の範囲内の場合
にのみ有効であり、かつその組成範囲でＱ−Ｆｅ２Ｑ原
料の粒度によって支配されるためである。したがって、
酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化・第二鉄は上記配合比以
下もしくはそれ以上ではたとえＱ−Ｆｅ２０３の粒度を
変えても所望とする高透磁率は得られない。以下実施例
において本発明の態様および効果を示す。実施例 Ｎｉ０１７．８ｈｏｌ ％ ， Ｚｍ０３２．９ｈｏｌ
％ ， Ｑ −Ｆｅ２Ｑ５仇ｈｏｌ％の割合に秤取し
た素原料をポールミルで混合、１０００℃以下で焼成、
粉砕後れｏｎ／地で金型プレスで成型し、１３５０℃以
下で碗結した。
酸化ニッケル１５〜２５％、酸化亜鉛１５〜３５％およ
び酸化ｌ第二鉄を４５〜６０％に限定した理由は、高透
磁率が得られる組成領域は、上記配合比の範囲内の場合
にのみ有効であり、かつその組成範囲でＱ−Ｆｅ２Ｑ原
料の粒度によって支配されるためである。したがって、
酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化・第二鉄は上記配合比以
下もしくはそれ以上ではたとえＱ−Ｆｅ２０３の粒度を
変えても所望とする高透磁率は得られない。以下実施例
において本発明の態様および効果を示す。実施例 Ｎｉ０１７．８ｈｏｌ ％ ， Ｚｍ０３２．９ｈｏｌ
％ ， Ｑ −Ｆｅ２Ｑ５仇ｈｏｌ％の割合に秤取し
た素原料をポールミルで混合、１０００℃以下で焼成、
粉砕後れｏｎ／地で金型プレスで成型し、１３５０℃以
下で碗結した。
用いた素原料の平均粒径は、Ｎｉ○およびＺｎ○がいず
れも３〆である。Ｑ一Ｆｅ２０３は０．０２５ｒ，０．
０５仏，０．１仏，１〆および５山のものを用いた。前
記粒径を有する素原料からフェライトを得るための製造
条件は、すべて同一条件でおこなった。得られた試料に
ついて、０．９ＭＨｚにおける透磁率仏、電気抵抗ｐ（
Ｑ肌）、磁束密度Ｂｏ（Ｇ）および暁結密度ｄ（夕／地
）を測定して第１表に示す結果を得た。第１表表から明
らかなように、Ｑ−Ｆｅ２０３の粒径が１〆以上となり
、磁気的にもはや微粒子の性質を示さなくなるとともに
、暁結密度も著しく低下し、磁気特性も劣化することが
わかる。
れも３〆である。Ｑ一Ｆｅ２０３は０．０２５ｒ，０．
０５仏，０．１仏，１〆および５山のものを用いた。前
記粒径を有する素原料からフェライトを得るための製造
条件は、すべて同一条件でおこなった。得られた試料に
ついて、０．９ＭＨｚにおける透磁率仏、電気抵抗ｐ（
Ｑ肌）、磁束密度Ｂｏ（Ｇ）および暁結密度ｄ（夕／地
）を測定して第１表に示す結果を得た。第１表表から明
らかなように、Ｑ−Ｆｅ２０３の粒径が１〆以上となり
、磁気的にもはや微粒子の性質を示さなくなるとともに
、暁結密度も著しく低下し、磁気特性も劣化することが
わかる。
また、表に示した試料について、Ｘ線回折、組織観察お
よびＸ線マイクロアナライザーによる検討をおこなった
ところ、上記試料はいずれもＮｉＺｎフェライト単相で
あった。しかしながら、Ｑ一Ｆｅ２０３の粒径が１．叫
以上になると、これから製造したフェライト孫絹体の空
孔はやや増加した。さらに５ｒの原料を用いた場合、空
孔は主として粒界に多くなり、Ｘ線マイクロアナライザ
ーによっても、Ｎｉイオンの分布が幾分不均一になって
いることが確認された。また、０．１仏以下のＱ−Ｆｅ
２Ｑ微粒子を用いることによって、仮競温度および競精
温度をそれぞれ１００〜２００℃程度低下することがで
きる。以上詳述した如く、Ｑ一Ｆｅ２０３微粒子を素原
料とする本発明Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、従釆の材
料に比して、低温でしかも初透磁率の高い高密度焼結体
として成し得るので、本材料を磁気ヘッドなどに適用す
れば、実用上益するところ大なるものがある。
よびＸ線マイクロアナライザーによる検討をおこなった
ところ、上記試料はいずれもＮｉＺｎフェライト単相で
あった。しかしながら、Ｑ一Ｆｅ２０３の粒径が１．叫
以上になると、これから製造したフェライト孫絹体の空
孔はやや増加した。さらに５ｒの原料を用いた場合、空
孔は主として粒界に多くなり、Ｘ線マイクロアナライザ
ーによっても、Ｎｉイオンの分布が幾分不均一になって
いることが確認された。また、０．１仏以下のＱ−Ｆｅ
２Ｑ微粒子を用いることによって、仮競温度および競精
温度をそれぞれ１００〜２００℃程度低下することがで
きる。以上詳述した如く、Ｑ一Ｆｅ２０３微粒子を素原
料とする本発明Ｎｉ−Ｚｎフェライト材料は、従釆の材
料に比して、低温でしかも初透磁率の高い高密度焼結体
として成し得るので、本材料を磁気ヘッドなどに適用す
れば、実用上益するところ大なるものがある。
Claims (1)
- １ ＮｉＯ，ＺｎＯ，Ｆｅ＿２Ｏ＿３よりなるニツケル
−亜鉛フエライトを製造するにあたり、該主成分のうち
Ｆｅ＿２Ｏ＿３のみに、他の主成分原料の粒径よりも小
さい、平均粒径０．５μ以下の素原料を用いることを特
徴とするＮｉ−Ｚｎフエライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50015308A JPS605044B2 (ja) | 1975-02-07 | 1975-02-07 | フエライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50015308A JPS605044B2 (ja) | 1975-02-07 | 1975-02-07 | フエライトの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5190310A JPS5190310A (en) | 1976-08-07 |
| JPS605044B2 true JPS605044B2 (ja) | 1985-02-08 |
Family
ID=11885156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50015308A Expired JPS605044B2 (ja) | 1975-02-07 | 1975-02-07 | フエライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS605044B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2729486B2 (ja) * | 1988-07-09 | 1998-03-18 | 富士電気化学株式会社 | 電波吸収体用ニッケル−亜鉛系フェライト材 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL281410A (ja) * | 1962-07-25 | 1964-12-10 |
-
1975
- 1975-02-07 JP JP50015308A patent/JPS605044B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5190310A (en) | 1976-08-07 |
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