JPS6287459A - 高密度フエライト及びその製造法 - 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】 （技術分野） 本発明は高１七四フエライト及びその製造法に係り、特
？、：　Ｖ　Ｔ　Ｒ，ｈ’　Ｄ　Ｄ、　　ＲＤ　ｒ）等
４ｍ　、Ｉ’；　ケルメタルテープ、蒸着テープ等の高
保持力磁気記録媒体への記録・再ｌト〜・ソｌ゛にｋｉ
’　ｉＩ！Ｉに使用されｉｉＩる高磁束密度のＭｎ　　
Ｚｎ系フェライ［及びその￥Ｊ荷造法関するものである
。

（従来技術とその問題点） 従来から、Ｖ　ＴＲ等の磁気記録・再ｌトヘノＦ用４４
料として、Ｍｎ−Ｚｎフェライトにて代表されるフェラ
イト祠料が用いられ°（いるが、このようなフェライ目
Ａ料（焼結体）は、一般に、酸化第二鉄をモル比で５０
〜５４％含むｉｉＩ成のフヱライト原籾扮未混合物を仮
焼して、フェライト化率を約８０％或いはそれ１ソトと
した後、その仮焼物を粉砕し、そしてそれを所定の形状
に成形して得られる成形体を、先ず、真空下において１
２００°Ｃ以下の温度で焼成した後、略平衡酸素分圧（
酸素深度とし７て０．１〜１００％）の下に、１２５０
℃Ｃ７１−の温度で焼結ｆ　しめて、フｌライ（・粒子
径や磁気特性を制御する、所謂真空焼成法によって、製
造され°ζいる。なお、前記真空下におＩＪる焼成Ｉ゛
稈で４１１．９００１′ｕＩ後で成形体のフェライト化
率が略１００％となる。１゛、うにされ、また成形体内
部の気体を抜いて、１２００°（二すでに成形体中の気
孔が閉気孔となるようにされる。

しかしながら、１−記の如き酸化鉄Ｎ、１１成をイ１す
るフェライトは、その飽和磁束密度（ｎ、ｏ）が５６０
０Ｇ（ガウス）以下であるために、メタルテープ等の高
保持力磁気記録媒体の記録・再η：ヘソド用フェライト
として用いろことが出来るものではなかったのである。

また、フェライトを高密度化する手法の−・つとして、
上記した成形体を、熱間静水圧プレス（ＩＩＩＰ）法や
ホットプレス（ＩＰ）法による加圧下において焼成する
方法も検討されており、これによって、気孔率が０．０
１％以下のフェライト焼成体が得られることが認められ
ているが、このよるに気孔率が低下せしめられた高密度
フェライト体にあっては、それが１０００℃以りの温度
に再加熱されることによって、該フェライｔ・体内に気
孔が蘇生して、再び気孔率の高いフェライト体となる現
象が惹起され、それ故そのようｔｃフェライト体を、固
相反応による小結晶化手法にて単結晶化することは問題
であったのである。

一方、特開昭５９−６４５９９号公報には、モル１１−
で、酸化第二鉄を６１．５〜６５％、酸化亜鉛を１０〜
２０％、酸化マンガンを２８．５〜１５％含む組成を有
Ｌ７、融液（液相）より育成する所謂ブリッヂマン製法
による争結晶フェライトが桿案され、このようなフェラ
イト組成によって、飽和磁束密度（Ｒ，。）が５５００
ＧＪソトであるフェライトを得るご上ができることが明
らかにされている。

しかしながら、このような酸化第二鉄の含有量が６０モ
ル％を超えるようなフェライト体を得るべく、酸化第二
、鉄の配合割合の高いフェライト原料粉末混合物を空気
中において仮焼すると、そのフェライト化率は４０〜６
０％程度となり、そしてこのようなフェライト化率の仮
焼物を粉砕し、更に所定の成形を施して得られた成形体
を、上記した真空下におけろ焼成手法にて焼成すると、
フェライト化率が１０１）Ｏ″Ｃ９１ｉ後の温度で略１
００％となり、即ち焼成体中のヘマタイトが全く消滅し
、そのためにその後１２５０　℃以」二の温度下での焼
結操作によっても充分に緻密化せず、得られる焼結体の
気孔率を（１，０１％以トとすることは、著しく川原で
あったのである。１−２かも、得られるフェライト体＋
１弓：、：　、ｒ、＜孔が多いために、それを固相反応
によるｔＦ−結晶化′［法にて小結晶化しようとしても
、そのｌ晶度が）戸なりぽｔ、　’ｌＸ轟６．二なっ“
ζしまい、小結晶化の制御が勤しくなる他、結晶粒子が
和犬化したり、或いは胃挿方位結品が発ノ１５する等の
問題を内在し、また得られたｔｉｉ結晶内に多匿の気孔
が残存する問題４）ある。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであっ゛（、その目的とずろと、二ろは、飽和
磁束密Ｊ８’（ｎ、ｏ）が５８００Ｇ以１−テあって、
高保持力磁気記録媒体用ヘッドに好Ｊに使用することの
できる高密度フェうイ［を提イ１（することにあり、ま
た他の目的は、気孔率がｎ、ｏ＋％以下と、磁気へノド
の摺動特性をｔ員なわない高密度フェライトを１に供す
ることにあり、更に他の目的とするところは、同相反応
による単結晶化手法における単結晶化温度が低く、また
異種の発１１：が少ない、加熱による気孔の蘇生の問題
を解消した高密度〕ｆライトを提供するごとにある。

そして、かかる目的を達成するため、本発明の特徴とす
るとごろは、酸化第二鉄が６０〜６８モル％の割合で含
まれ且つフェライト相と共に・＼マタイト相を有するフ
ェライト素材を焼成して、高密度フェライトを製造する
方法であって、（ａ）該フェライト素材を、０．０１〜
５０％の酸素濃度の雰囲気中において前記へマクイト相
を漸次減少・Ｉ！シめつつ焼成し、そして１１００〜１
２５０℃の温度６Ｎ域において該ヘマタイト相を消滅さ
ゼる第一の焼成−り稈と、（ｌ））かかるヘマタイト相
の消滅さ・ｌられたフェライト素材を、０．１〜１００
％の酸素濃度の雰囲気中において、１２５０℃よりも高
い温度下で焼成して、その緻密化を行なう第一の焼成−
「程とを、含むことにある。

また、このような高密度フェライトの製造手法に従って
得られた、モルトしで、６０〜６８％の酸化第一鉄と１
０〜２０％の酸化亜鉛と３０〜１２％の酸化マンガンと
からなる組成を有する高密度フェライトは、その飽和磁
束密度（Ｂ＋ｏ）が５８００Ｇ（ガウス）以１４、気孔
率は０．０１％以下であり、か−月１１　（１０℃１λ
月−の温度での加熱処理において、気孔率が実質的に増
大しない特徴を有するものであっ′ζ、高保持力磁気記
録媒体用ヘッドとして好適に使用され得ると共に、また
磁気・＼ノドの摺動特性を１１！なわｌ「いソエライト
材料として、好適に使用され得るものである。

ここにおいて、気孔率が実質的に増大１．ないというこ
とは、ｉｌ■加熱前後の気孔率が測定誤差範囲であり、
殆んど変化しないことを意味ずろものである。そし”（
、この場合の測定誤差範囲内とは、気孔率測定の精度よ
り、測定値の±５０％程度の範囲内の変化と考えること
も出来る。

なお、ト記した本発明に従う高密度フェライトの製造手
法における第一の焼成工程は、一般に、複数段の昇温工
程を含み、そしてその最後の昇温工程によって、前記フ
ェライト素材力筒１００〜１２５０℃の温ＩＷに加熱さ
れて、該フェライト素材中のへマクイト相が実質的に消
滅せしめられ得るようにされることとなる。また、かか
る第一の焼成工程において、フェライト素材は）ｍ常少
なくとも８００℃の温度に加熱せしめられ、該フェライ
ト素材中のへマクイト相が減少させられるのである。

また、本発明の好ましい実施態様によれば、フェライト
素材は、モル比で、６３〜６５％の酸化第二鉄と１０〜
１５％の酸化亜鉛と２７〜２０％の酸化マンガンとから
なる組成を有するものであり、そして前記第一の焼成工
程における焼成雰囲気中の酸素濃度が０．１〜１０％と
され、且つ前記第二の焼成工程における焼成雰囲気中の
酸素濃度が１〜２０％とされることとなる。

（構成の長体的な説明・効果） ところで、かか４本発明において用いられるフェライト
素材番、［、酸化第二鉄（Ｆｅｚ　Ｏ！　）が６０〜６
８モル％の割合で含まれる組成を有するものであって、
そのような組成を与えるＭ　ｎ−Ｚ　ｎ系フｔ→イトの
原料粉末混合物が、常法に従って仮焼−Ｉしめられた後
、粉砕され、そしてブロックの如き適当な形状に成形さ
れた成形体が、該フェライト素材として、用いられるこ
と吉なるθ）である。なお、そのような成形体は、−・
最に、４０〜６０重Ｖ％程度がフェライト相にて構成さ
れ、残りの６０〜４０重１％かヘマタイト相を主体とし
た未反応物相にて構成され−（いる。

また、かかる）Ｌライト素材の組成番、ｒ、そのまま、
それを焼成し７て得られる高密度フェライトの組成とな
るものであるが、本発明に従って得られる高飽和磁束密
度（ｎ、。）の高密度フェライトは、モル比にて、６０
〜６８％の酸化第一、鉄（ＦＯ２０３）、１０〜２０％
の酸化Ｉｎ；鉛（Ｚｎ（’））及び３０〜１２％の酸化
マンガン（ＭｎＯ）からなる組成を有するフェラ−（１
・素材を用いて得られ、中でも特に酸化第二鉄が６３〜
６５：ｅル％、酸化亜鉛力月Ｏ〜１５モル％、酸化マン
ガンが２７〜２０モル％の組成のフェライト累月が好適
に用いられ、これによって飽和磁束密度が５８００Ｇ１
１１、好ましくは６００　（ｌ　Ｇ以１−の高密度フェ
ライｔが有利に得られるごととなるのである。

そして、かかるフェライト相と、ｆｊ；、　ｃこヘマタ
イト相を有するフェライト素材（仮焼物成形体）は、先
ず、（１，（１１〜５０％の酸素？ｍ１ｉＦの、Ｈｅ、
ＡｒやＮ２等の雰囲気中において焼成せしめられて、該
フェライト素材中のヘマタイト相が漸次減少セしめられ
、そして１１００〜１２５０℃の温度領域において該ヘ
マタイト相が実質的に消滅せしめられるようにされる（
第一の焼成工程）。換言すれば、この第一の焼成工程で
は、１１００〜１２５０℃の温度範囲でヘマタイト相が
実質的に消滅するように、フェライト素材の酸化第二鉄
組成に応じて、温度と酸素分圧（濃度）が調整されるこ
ととなるのである。

なお、この焼成雰囲気中の酸素濃度が０．０■％より１
．イＩ（くなると、フェライト素材の）ｌライト化の進
行が早く、低いｌ晶度領域で・＼マタイト相が実質曲番
に消滅してし、まうため、フェライト素材の気孔率を１
−分に減少−（！１〜め得ない問題があり、また酸素濃
度が５０％を超えるようになるとフェライト化の進行が
遅く、ヘマタイト相の消滅が第二の焼成工程にずれ込む
ため、焼結体内ｎ旧１４１１大気孔が残ってしまう問題
がある。

また、ヘマタイト相が１＋００°Ｃ未満の温度で実質的
に消滅してＬ７まうと、第−ニーの焼成工程におけるフ
ェライト素材の緻密化が充分に為され得ず、最終焼成体
における気孔率を充分に低下せしめることが困難となる
。更に、ヘマタイト相の消滅が１２５０℃以上の４１度
で行なわれると、後の第二の焼成工程におい“ζネｎ大
気孔が生成する問題がある。

さらに、この第一・の焼成工程におけるフェライト素材
の焼成温度としでは、一般に８００℃以」―の温度が用
いられることとなる。けだし、８００℃よりも温度が低
くなると、フェライト化の進行が遅く、またヘマタイト
相の有効な減少反応を惹起し得ないからである。そして
、このような第一の焼成工程では、段階的に若しくは連
続的に昇温する昇温操作を用いて、フヱラ・イト素材を
焼成する手法が採用されるごととなるが、一般的には、
複数段のＪＦ７　ｍ　Ｔ稈に従って、段階的に焼成温度
が　Ｚ 高められ、そしてその最後の界４Ｔ程によって、フェラ
イト累月が１１００〜１２５０℃の温度に加熱されて、
フェライト素材中のヘマタイト相が消滅せしめられるよ
うにされるのである。

より具体的には、本発明の第一の焼成工程における好ま
しい段階的昇温操作は、約８００℃から漸次昇温セしめ
て、１２００℃よりも低い温度に到達せしめる第一の昇
温工程と、それに続く到達温度での所定時間の保持から
なる第一の保持工程と、その後の１１００〜］　２５０
　’ｃの領域内の所定温度に」二昇せしめる第二のＷ温
工程と、そしてその到達温度で所定時間保持してヘマタ
イト相を実質的に消滅させる第二の保持工程とを含んで
いる。そして、その際の昇温スビ〜ドは、通常、８００
℃までは１５０〜ｂ また第−及び第二のｙＩＡ王程では、何れも３０〜ｂ 次いで、このような第一の焼成工程においてヘマタイト
相の消滅させられたフェライト素材は、更に第二の焼成
工程において焼成され、その一層の緻密化が行なわれろ
、二ととなる。この第一の焼成工程にお＆Ｉイ）焼成り
！り囲気としては、０．１〜・１００％の酸素流用をイ
Ｉする雰囲気が用いられるものであって、この、１うな
酸素濃度は、最終的に気孔率を０．Ｏ１％以トに減少・
ｌしめ、フェライトの結晶粒子径、侑気特ｆ’ｌを制御
するために必要なものである。なお、この焼成雰囲気中
の酸素以外の成分は、Ｈｅ　、　　Ａ　ｒ　ヤ）Ｎ２等
の不活性ガス成分である。また、焼成温度としては１２
５０℃を超える温度を用いる必要があり、これによ−、
て有効な焼結を進行−〇しめ、以て気孔イ・（が効果的
に低下・１！シめられた、緻密なフェライト焼結体を得
る、二とが出来るのである。

かかる本発明に従う第一の焼成工程並びに第二の焼成工
程を経てｊｊｆられたフェライト焼結体は、その気孔率
が０．０１％以下の高密度フェライトであり、記録・１
ｌｒ４ユ・＼ソド用ｔ１１密度フェライトとして加工性
に優れ、また磁気テープとの摺動の際にヘッドのチッピ
ングやｉｆｔ　？＋粉の気孔への目Ｒ：！　７Ｅ　”１
によるノイズの発生等の問題を惹起することがない特徴
を備えている。

また、常圧焼結法であるために、コスＩ・的にＨｌ　１
）法やボッ］・プレス法に比べて安価であり、大型装置
を必要と４！ず、また工程としても簡単である特徴があ
り、史には１０００℃以上の加熱処理によっても気孔の
蘇生が効果的に抑制され、これによって同相反応による
争結晶化手法にて、かかる高密度フェフ・イト（多結晶
フェライト）を単結晶化・けしめても、気孔率の増加が
惹起されず、得られる単結晶体の気孔率も０．０１％以
下とすることが出来るのである。

さらに、本発明に従って得られる高密度フェライトの組
成を、６０〜６９モル％の酸化第二鉄と、１０〜２０モ
ル％の酸化亜鉛と、３０〜１２モル％の酸化マンガンと
からなる組成のＭｎ−Ｚｎ系フェライトとすることによ
り、飽和磁束密度（Ｒｈｏ）を５ｇａａａ以上、好まし
くは６０（ＪＯＧ以−１−の高密度フェライトを得るこ
とができ、これは、高保持力の磁気記録媒体であるメタ
ルテープや蒸着テープ等の記録・再生用ヘッド材として
、有利に用いられ（！するものである。

なお、本発明にお１．する気孔率とは、試料の任意の切
断面における気孔の占める面積を百分率ａ；：　ｊ／て
示したものであり、具体的に番、１次のようにＵ７で求
められることとなる。即ら、所定の試料の任意の切断面
に対して研磨を施し、そしてその研磨面を金属顕微鏡を
用いて１０００倍の倍率にて検査して、視野中の気孔径
：ｄと、その個数：ｎを測定し、全視野面積に対する気
孔面積より気孔率を測定し、下式に従って、気孔率：Ｐ
％を求めるものである。

ｌ（ 但し、ｄ、：気孔径（長径） ｎ、：気孔径ｄ、の気孔数 また、本発明におし゛）るフェライト化率とは、フェラ
イト相の重％ｆ％を示したものであり、Ｉｘ１合時のヘ
マタイト相の重にと、仮焼後のヘマタイト相の重量を測
定し、消滅したヘマタイトが全てフェライト相になちた
として算出したものである。

さらに、飽和磁束密度Ｂ１゜とは、１００ｅの磁場中に
おける飽和磁束密度を示す。

（実施例） 以下、本発明を更に具体的に明らかにするために、本発
明の幾つかの実施例を示すが、本発明がそのような実施
例の記載によって何隻制限的に解釈されるものでないご
とは、言うまでもないところである。

なお、本発明は、に述した本発明の詳細な説明並びに以
下の実施例の他にも各種の態様において実施され得るも
のであり、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当
業者の知識に基づいて実施され得る種々なる態様のもの
が何れも本発明の範貼に属するものと理解されるべきで
ある。

実施例　１ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
ニー、鉄：６＋、ｏ％、炭酸マンガン：２７．０％、酸
化亜鉛：１２．０％からなる組成のフェライト原料粉末
混合物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間
仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られたフェライト素材としての成形体を
、次のように焼成した。即ら、先ず、室温から８００℃
までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で、そして８００
°（：から１０００℃までは４０℃／　ｈ　ｒの昇温速
度で胃温し、更にその後１０００℃の温度で４時間保持
し７た。なお、この焼成の間、焼成雰囲気は酸素濃度が
０．１％の窒素雰囲気とした。次いで、４０℃／ｈｒの
１７　？ｎ速度で屏温し、１２００℃で２時間保持する
ごとにより、第一の焼成操作を続け、成形体中の・＼マ
タ・イ４相を消滅させた。なお、１１００℃にＶｌン晶
直後の焼成体及び１２００℃で２時間保持後の焼成体を
途中で取り出し、焼成体内部の切断面をＸ線回折法に、
Ｌ幻調べたところ、前者ではヘマタイト相が残っている
のに対し、後者でば１００％）ｌうイト相となっており
、この間にヘマタイト相方くン肖Ｄｌｉしていることを
確認した。また、この焼成の間、焼成雰囲気は酸素濃度
が１％の窒素雰囲気とした。

更にその後、１５０℃／　ｈ　ｒのシノー温速度で１３
Ｏｎ　’（：まで昇温し、その温度に８時間保持するこ
とに、Ｌす、第二の焼成操作を実施した。また、この焼
成の間、焼成温度は酸素濃度５％の窒素雰囲気とした。

そして、かかる焼成の後、１１００℃以下の冷却工程を
窒素雰囲気中で行ない、目的とするフェライト焼成体（
多結晶体）を得た。この得られた多結晶体は、平均粒径
：９．８μｍ、気孔率：０．０１％、不連続粒成長温度
：ｌ３４０°Ｃであった。

また、ごの得られた多結晶体を、５１１　Ｘ　５　龍×
１０鰭の大きさに切断し、加熱処理を以下のように行な
い、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

先ず、室温から１１００℃までを３００℃／　ｈ　ｒで
腎温し、この間の雰囲気を窒素とした。その後、更に、
３００℃／　ｈ　ｒで１３００℃まで昇温し、そして２
時間保持した。この間の雰囲気を酸素濃１ｆｌ−５％の
窒素雰囲気とした。次いで、３００℃／ｈｒで降温し、
そして１１００℃から窒素雰囲気中で冷却し、加熱処理
したフェライト焼成体を得た。

実施例　２ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄７６２．５％、炭酸マンガン：２６．５％、酸化亜
鉛：１１．（１％からなる＃：Ｉｌ成のフェライト原料
粉末混合物を、空気中において約１０００℃の温度で２
時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった
。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１０００℃までは４０℃
／　ｈ　ｒの昇温速度でＷ温し、更に１０００℃の温度
で４時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰囲気は
酸素濃度が０．５％の窒素雰囲気とした。そして、その
後４０℃／１１ｒの昇温速度で昇温し、更に１２２０℃
の温度で２時間保持して、成形体中のヘマタイｌ−相を
消滅させた。なお、１１００°（：に昇温直後の焼成体
及び１２２０℃で２時間保持後の焼成体を途中で取り出
し、焼成体内部の切断面をＸ線回折法によ杓調べたとこ
ろ、前者ではヘマタイト相が残っているのに対し、後者
では１００％フェライト相となっており、この間にヘマ
タイト相が消滅していることを確認した。その間、雰囲
気を酸素濃度１％の窒素雰囲気とした。

次いで、１５０℃／ｈｒの昇温速度で１３００℃の温度
まで昇温し、その温度に８時間保持することにより、最
終の焼成操作を実施した。また、この焼成の間、焼成雰
囲気は、酸素濃度が３％の窒素雰囲気とした。そして、
焼成後、１１００℃以下の冷却工程を窒素雰囲気で行な
い、目的とする〕エライト焼成体（多結晶体）を得た。

この得られた多結晶体は、平均粒径：８．９μｍ、気孔
率：０．００８％、不連続粒成長温度１３５０℃であっ
た。

また、この得られた多結晶体を５ｍｉＸ５ｍｍＸ１０ｍ
ｍの大きさに切断し、その加熱処理を実施例１と同じ方
法により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

実施例　３ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：　ｆｉ　３．５％、戻酸マンガン：２２．５％、
酸化亜鉛１４．０％からなるＳ、１１成のフェライト原
料粉末混合物を、空気中におい−（約１０　（１０℃の
温度で２時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なった。

そして、この得られた成形体を、次の、Ｌうに焼成した
。即ち、室温から８　ｆｌ　Ｏ’ｃまで４Ｊ：　Ｉ　ｆ
ｉ　（１℃／　ｈ　ｒの昇温温度で、そして８００°Ｃ
がら１０００℃までは４０℃／　ｋ＋　ｒの屏湛／島度
で昇温し、更に１０００°Ｃの温度で４時間保持した。

なお、この焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が１％の
窒素雰囲気とした。す！にその後、４０　”Ｃ／　ｈ　
ｒの昇温速度で１２００℃ｇＥでル昌見し、そして１２
０　（１℃の温度で２時間保持−４ることにより、焼成
操作を続行し、成形体中の−・マタイト相を消滅さ−ｌ
た。

なお、１１００℃に昇温直後の焼成体及び１２００℃で
２時間保持後の焼成体を途中で取り出し、焼成体内部の
切断面をＸ線回折法にまり調べたところ、前者ではヘマ
タイト相が残っているのに対し、後者では３０１１％フ
ェライト柑吉２ｆっでおり、、−の間にヘマタイト相が
消滅していることを確認した。この間、焼成雰囲気は、
酸素濃度１％の窒素雰囲気とした。

次いで、１５０°Ｃ／　ｈ　ｒの昇温速度で１３５０°
（：の温度まで昇温し、そしてその温度に８時間保持す
ることにより、最終の焼成操作を施した。また、この焼
成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が１％の窒素雰囲気と
した。そして、かかる焼成の後、＋　１　（ｉ　０℃以
下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的とするフェ
ライト焼成体（多結晶体）を得た。この多結晶体は、平
均粒径：１０．２μｍ。

気孔率：０．０１１８％、不連続粒成長温度：１４２０
℃であった。

また、この得られた多結晶体を５　ａｍ　Ｘ　５　＋ｎ
　Ｘ　１０ＩＩＩの大きさに切断し、その加熱処理を、
実施例１と同じ方法により行ない、加熱処理後の気孔率
の変化を調べた。

実施例　４ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：６５．０％、炭酸マンガン：２５．０％、酸化亜
鉛：１０．０％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１０５０℃までは４０℃
／ｈｒの昇温速度で昇温し、更に１０５０℃の温度で４
時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰囲気は酸素
濃度が３．０％の窒素雰囲気とした。更にその後、４０
℃／　ｈ　ｒの昇温速度で昇温し、そして１２２０℃の
温度で２時間保持することにより、成形体中のヘマタイ
ト相を消滅させた。なお、ｌｌ００℃に昇温直後の焼成
体及び１２２０℃で２時間保持後の焼成体を途中で取り
出し、焼成体内部の切断面をＸ線回折法により調べたと
ころ、前者ではヘマタイト相が残っているのに対し、後
者では１００％フェライト相となっており、この間にヘ
マタイト相が消滅していることを確認した。この間、焼
成雰囲気は、酸素濃度１．０％の窒素雰囲気とした。

次いで、１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で１３５０℃の
温度まで昇温し、そしてその温度に８時間保持すること
により、最終の焼成操作を実施した。

また、この焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が１．０
％の窒素雰囲気とした。そして、かかる焼成の後、１１
００℃以下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的と
するフェライト焼成体（多結晶体）を得た。この多結晶
体は、平均粒径：９．２μｍ、気孔率：　０．００９％
、不連続粒成長温度：１３８０℃であった。

また、この得られた多結晶体を５　ａｍ　Ｘ　５龍×ｌ
Ｏｓ■の大きさに切断し、その加熱処理を、実施例１と
同じ方法により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調
べた。

実施例　５ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：６６．５％、炭酸マンガン：１７．０％、酸化亜
鉛：１６．５％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１０００℃までは４０℃
／　ｈ　ｒの昇温速度で胃温し、更に１０００℃の’（
ＩＪ、度で４時間保持した。なお、この焼成の間、焼成
雰囲気は酸素濃度が１０％の窒素雰囲気とした。史にそ
の後、４０℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、そして１２０
０℃の温度で２時間保持することにより、成形体中のへ
マタイＩ・相を消滅さゼた。なお、１１００℃に昇温直
後の焼成体及び１２００℃で２時間保持後の焼成体を途
中で取り出し、焼成体内部の切断面をＸ線回折法により
調べたところ、前者ではヘマタ・イト相が残っているの
に対し、後者では１００％フェライト相となっており、
この間にヘマタイト相が消滅していることを確認した。

この間、焼成雰囲気は、酸素濃度が３％の窒素雰囲気と
した。

次いで、１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で１３５０℃ま
で屏温し、その温度に８時間保持することにより、最終
の焼成操作を実施した。また、この焼成の間、焼成雰囲
気は酸素濃度が０．５％の窒素雰囲気とした。そして、
かかる焼成の後、１１００℃以下の冷却工程を窒素雰囲
気で行ない、目的とするフェライト焼成体（多結晶体）
を得た。この多結晶体は、平均粒径：ｉｏ、５μｍ、気
孔率：０゜００８％、不連続粒成長温度：１４１０℃で
あった。

また、この得られた多結晶体を５鰭×５鶴×１０鰭の大
きさに切断し、その加熱処理を、実施例１と同じ方法に
より行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

実施例　６ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄７６１．５％、炭酸マンガン：２０．５％、酸化亜
鉛：１２．０％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１１００℃までは３５℃
／　ｈ　ｒの昇温速度で昇温し、更に１１００℃の温度
で４時間保持した。なお、この焼成の間の焼成雰囲気は
、酸素濃度が２０％の窒素雰囲気とした。更にその後、
３５℃／　ｈ　ｒの昇温速度で昇温し、１２５０℃の温
度で２時間保持することにより、成形体中のヘマタイト
相を消滅させた。なお、１１００℃に昇温直後の焼成体
及び１２５０℃で２時間保持後の焼成体を途中でをり出
し、焼成体内部の切断面をＸ線回折法により調べたとこ
ろ、前者ではへマタイ′ト相が残っているのに対し、後
者では１００％フェライト相となっており、この間にヘ
マタイト相が消滅していることを確認した。この間、焼
成雰囲気は、酸素濃度５％の窒素雰囲気とする。

次いで、１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で１３７０℃の
温度まで昇温し、その温度に８時間保持することにより
、最後の焼成操作を実施した。また、この焼成の間、焼
成雰囲気は酸素濃度が０．３％の窒素雰囲気とした。そ
して、かかる焼成の後、１１００℃以下の冷却工程を窒
素雰囲気中で行ない、目的とするフェライト焼成体（多
結晶体）を得た。

この多結晶体は、平均粒径：ｔＯ，３μｍ、気孔率二〇
。０１％、不連続粒成長温度：１４３０℃であった。

また、この多結晶体を５龍×５鶴Ｘ１０ｍの大きさに切
断し、その加熱処理を実施例Ｉと同じ方法により行ない
、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

比較例　１ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：５Ｓ、０％、炭酸マンガン＝２４．０％、酸化亜
鉛：１８．０％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、伽気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０　Ｔ：／　ｈ　ｒ
の昇温速度で、そして８００℃から１０００℃までは４
０℃／ｈｒのＷ−温速度で昇温し、その後１０００°Ｃ
の温度で４時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰
囲気は、酸素濃度が０．０５％の窒素雰囲気とした。更
にその後、４０℃／ｈｒの昇温速度で昇温し、そして１
２００℃の温度で２時間保持した。なお、１１００℃に
肩部直後の焼成体を途中で取幻出し、焼成体内部の切断
面をＸ線回折法により調べたところ、１００％フェライ
ト相となっており、すてにヘマタイト相が消滅している
ことを確認した。この間、焼成雰囲気は、酸素濃度０．
５％の窒素雰囲気とした。

次いで、１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で１３５０℃の
温度まで昇温し、その温度に８時間保持することにより
、最終的な焼成操作を実施した。なお、この焼成の間、
焼成雰囲気は、酸素濃度が１０％の窒素雰囲気とした。

そして、かかる焼成の後、１１００℃以下の冷却工程を
窒素雰囲気中で行ない、目的とするフェライト焼成体（
多結晶体）を得た。この多結晶体は、平均粒径：１０．
５μｍ。

気孔率：Ｏ，Ｏ３％、不連続粒成長温度：１４７０°Ｃ
であった。

また、この多結晶体を５ｍｍＸ５ｍＸ１０ｍの大きさに
切断し、その加熱処理を、実施例１と同じ方法により行
ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

比較例　２ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄ニアｏ、ｏ％、炭酸マンガン：１５．０％、酸化亜
鉛：１５．０％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１０００℃までは４０℃
／　ｈ　ｒの昇温速度で昇温し、その後１０００℃の温
度で４時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰囲気
は、酸素濃度が３０％の窒素雰囲気とした。更にその後
、４０°（：　／　ｈ　ｒの昇温速度で昇温し、そしζ
１２００℃の温度で２時間保持した。なお、１２００℃
に２時間保持した焼成体を途中で取り出し、焼成体内部
の切断面をＸ線回折法により調べたところ、ヘマタイト
相が残っており、この間にフェライト化が完了しないこ
とを確認した。この間、雰囲気は、酸素濃度１％の窒素
雰囲気とした。

次いで、１５０℃／ｈｒのＪｌ　ｉＧ　ｉＧ！度で１３
５０℃の温度まで昇温し、その温度に８時間保持するこ
とにより、最終的な焼成操作を実施した。なお、この焼
成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が０．１％の窒素雰囲
気とした。そして、かかる焼成の後、１１００℃以下の
冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的とするフェライ
ト焼成体（多結晶体）を得た。この多結晶体は、平均粒
径：１０．３μｍ。

気孔率：Ｏ，Ｏ５％、不連続粒成長温度：１４６０℃で
あった。

また、この多結晶体を５ｍｍＸ５ｍｍＸＩＱｍの大きさ
に切断し、その加熱処理を、実施例１と同じ方法により
行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

比較例　３ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：５２．５％、炭酸マンガン：３ｔ、Ｏ％、酸化亜
鉛：１６．５％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは「５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１０００℃までは４０℃
／　ｈ　ｒの昇温速度で昇温し、更に１０００℃の温度
で４時間保持した。この間、１０−”ｔｏｒｒ以下の真
空雰囲気とした。なお、この１０００℃で４時間保持し
た焼成体を途中で取り出し、焼成体内部の切断面をＸ線
回折法により調べたところ、１００％フェライト相とな
っており、すでにヘマタイト相が消滅していることを確
認した。更にその後、４０℃／１１ｒの昇温速度で昇温
し、そして１２００℃の温度で２時間保持した。

この間、１０−３Ｌｏｒｒ以下の真空雰囲気とした。

次いで、１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で１３５０℃の
温度まで昇温し、その温度に８時間保持することにより
、最終的な焼成操作を施した。なお、この焼成の間、雰
囲気は、酸素濃度が１％の窒素雰囲気とした。そして、
かかる焼成の後、１１００℃以下の冷却工程を窒素雰囲
気中で行ない、目的とするフェライト焼成体（多結晶体
）を得た。

この多結晶体は、平均粒径：８．５μｍ、気孔率：０、
００８％、不連続粒成長温度：１４２０℃であった。

また、この多結晶体を５ｍｍＸ５ｗＸｌＯ■ｌの大きさ
に切断し、その加熱処理を、実施例１と同じ方法により
行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

比較例　４ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：６３．５％、炭酸マンガン：２２．５％、酸化亜
鉛：１４．０％からなる組成のフエライＦ・原料粉末混
合物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮
焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、次のように焼成した。

即ち、室温から８００℃までは１５０℃／　ｈ　ｒの昇
温速度で、そして８００℃から１０００℃までは４０°
Ｃ／　ｂ　ｒの昇温速度で昇温し、その後１０００°Ｃ
の温度で４時間保持した。そして、その間、１０−３ｔ
ｏｒｒ以下の真空雰囲気とした。更にその後、４０℃／
ｈｒの昇温速度で昇温し、そして１２００℃の温度で２
時間保持した。この間、１０−”ｔｏｒｒ以下の真空雰
囲気とした。なお、１１００°にに昇温直後の焼成体を
途中で取り出し、焼成体内部の切断面をＸ線回折法によ
り調べたところ、１００％フェライト相となっており、
すでにヘマタイト相が消滅していることを確認した。

次いで、１５０℃／　ｈ　ｒの昇温速度で１３５０℃の
温度まで昇温し、その温度に８時間保持する３に とにより、最終的な焼成操作を施した。なお、焼成雰囲
気は、酸素濃度が１％の窒素雰囲気とした。そして、か
かる焼成の後、１１００℃以Ｆの冷却工程を窒素雰囲気
中で行ない、目的とするフェライト焼成体く多結晶体）
を得た。この多結晶体は、平均粒径：９．８μｍ、気孔
率：　０．０６％。

不連続粒成長温度：１５００℃であった。

また、この多結晶体を５ｍｍＸ５＋ｕＸ１０ｍｍの大き
さに切断し、その加熱処理を、実施例１と同じ方法によ
り行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。

比較例　５ モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得た酸化第
二鉄：６３．５％、炭酸マンガン：２２．５％、酸化亜
鉛：１４．Ｏ％からなる組成のフェライト原料粉末混合
物を、空気中において約１０００℃の温度で２時間仮焼
した後、粉砕し、所定の形状に成形を行なった。

そして、この得られた成形体を、１２００℃の温度で２
時間、酸素濃度が１０％の窒素雰囲気中で予備焼成を行
なった。この時の昇温、降温は、３００℃／　ｈ　ｒで
行ない、また１１００℃以下は窒素雰囲気とした。

次いで、以下のようなＨＴ　Ｐ処理を行なった。

なお、還元防１Ｆのため、はぼ同組成のＭｎ−Ｚｎフェ
ライト粉末を上記予備焼成体のまわりに充填し、Ａｒガ
スを圧力媒体として、次のようにして焼成した。圧カニ
　１０００　ｋｇ／ｃｄ、温度：１３００℃で、２時間
処理し、この時の昇温、降温は３００℃／　ｈ　ｒ　、
また昇圧、Ｖ！、圧は、約１ｏｏｏ℃で行なった。ＨＩ
Ｐ後、予備焼成と同一条件でアニール処理し、目的とす
るフェライト焼結体を得た。

牲」Ｕ辷較 上記実施例１〜６及び比較例１〜５でそれぞれ得られた
各種のフェライト焼結体の特性、即ち気孔率、１００ｅ
における飽和磁束密度並びに加熱処理後の気孔率につい
て調べ、その結果を下記第１表に示した。

この第１表の結果から明らかなように、本発明に従う実
施例１〜６のフェライト焼結体にあっては、飽和磁束密
度が著しく高く、また気孔率が何れも０．０１％以下と
なり、しかもそのような気孔率は加熱処理後においても
変化−１ず、気孔の蘇生がないものであることがＩ忍め
られる。

これに対して、酸化鉄のモル％の低い１１Ｓ較例１゜３
のフェライト焼結体は飽和磁束密度が低く、また酸化鉄
のモル％を高くすると、比較例２，４゜５のフェライト
焼結体の如く気孔率が高いものとなったり、加熱によっ
て気孔が蘇生して、気孔率が増大することが認められる
。

第１表

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）モル比で、６０〜６８％の酸化第二鉄と１０〜２
   ０％の酸化亜鉛と３０〜１２％の酸化マンガンとからな
   る組成を有し、且つ飽和磁束密度（Ｂ＿１＿０）が５８
   ００Ｇ以上、気孔率が０．０１％以下であり、そして１
   ０００℃以上の温度での加熱処理において、気孔率が実
   質的に増大しないことを特徴とする高密度フェライト。
2. （２）酸化第二鉄が６０〜６８モル％の割合で含まれ且
   つフェライト相と共にヘマタイト相を有するフェライト
   素材を焼成して、高密度フェライトを製造する方法にし
   て、 該フェライト素材を、０．０１〜５０％の酸素濃度の雰
   囲気中において前記ヘマタイト相を漸次減少せしめつつ
   焼成し、そして１１００〜１２５０℃の温度領域におい
   て該ヘマタイト相を消滅させる第一の焼成工程と、 かかるヘマタイト相の消滅させられたフェライト素材を
   、０．１〜１００％の酸素濃度の雰囲気中において、１
   ２５０℃よりも高い温度下で焼成して、その緻密化を行
   なう第二の焼成工程とを、 含むことを特徴とする高密度フェライトの製造法。
3. （３）前記第一の焼成工程が複数段の昇温工程を含み、
   その最後の昇温工程によって前記フェライト素材が１１
   ００〜１２５０℃の温度に加熱されて、該フェライト素
   材中のヘマタイト相が消滅せしめられる特許請求の範囲
   第２項記載の高密度フェライトの製造法。
4. （４）前記第一の焼成工程において、前記フェライト素
   材が少なくとも８００℃の温度に加熱せしめられて、該
   フェライト素材中のヘマタイト相が減少させられる特許
   請求の範囲第２項又は第３項記載の高密度フェライトの
   製造法。
5. （５）前記フェライト素材が、モル比で、６０〜６８％
   の酸化第二鉄と１０〜２０％の酸化亜鉛と３０〜１２％
   の酸化マンガンとからなる組成を有するものである特許
   請求の範囲第２項乃至第４項の何れかに記載の高密度フ
   ェライトの製造法。
6. （６）前記フェライト素材が、モル比で、６３〜６５％
   の酸化第二鉄と１０〜１５％の酸化亜鉛と２７〜２０％
   の酸化マンガンとからなる組成を有するものであり、そ
   して（前記第一の焼成工程における焼成雰囲気中の酸素
   濃度が０．１〜１０％とされ、且つ前記第二の焼成工程
   における焼成雰囲気中の酸素濃度が１〜２０％とされる
   特許請求の範囲第２項乃至第４項の何れかに記載の高密
   度フェライトの製造法。