JPS63310730A - 六方晶フェライト磁性粉およびその製造方法 - Google Patents

六方晶フェライト磁性粉およびその製造方法

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JPS63310730A
JPS63310730A JP14520687A JP14520687A JPS63310730A JP S63310730 A JPS63310730 A JP S63310730A JP 14520687 A JP14520687 A JP 14520687A JP 14520687 A JP14520687 A JP 14520687A JP S63310730 A JPS63310730 A JP S63310730A
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ferrite magnetic
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hexagonal ferrite
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恭二 大段
Takayuki Kimura
隆幸 木村
Hiroshi Miura
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、六方晶フェライト磁性粉およびその製造方法
に関するものである。
さらに詳しくは、本発明は高密度記録用の磁気記録媒体
に用いるのに適した、比表面積が20〜70r//(]
、保磁力が200〜15000eであり、保磁力の温度
変化が小さい六方晶フェライト磁性粉およびその製造方
法に関するものである。
近年、磁気記録の高密度化の要求に伴い、六方晶フェラ
イト磁性粉を磁気記録媒体として用いる垂直磁気記録方
式の開発が進められている。
垂直磁気記録方式に用いられる六方晶フェライト磁性粉
としては、保磁力が適当な値(200〜15000e)
で、飽和磁化ができるだけ高く、保磁力の温度変化が小
さいものが望まれている。
(従来の技術およびその問題点) 従来、六方晶フェライト磁性粉の製造方法としては、例
えば共沈法、ガラス結晶化法、水熱合成法専科々の方法
が知られており、ガラス結晶化法については特公昭60
−15574号公報、水熱合成法については、例えば特
開昭59−175707号公報、特公昭60−1297
3号公報、特公昭60−15576号公報、特開昭60
−137002号公報等で提案されている。
前記方法により得られる六方晶フェライト磁性粉は、磁
気記録媒体として使用するために保磁力をさげる目的で
Co、Ni、cu、Zn等の2価元素と、Ti、Sn、
Zr、等の4価元素またはNb、V、Mo、W等の5価
元素との組合わせで、鉄原子を置換している。この場合
、置換される鉄原子と同数の元素で置換しており、しか
も置換元素の価数の合計が置換される鉄原子のそれと等
しくなるように置換して電荷を補償している0例えば、
鉄原子をC。
−Tiの2価と4価の組合わせで置換する場合、置換さ
れる鉄原子と同数の原子数でCo−Tiを加え、その割
合をモル比で1=1として平均して原子価数が3となる
ように置換している。
しかしながら、前記従来法における置換方法によれば、
保磁力の制御はできるものの、温度による保磁力の変化
が大きく、媒体化した場合に記録再生特性が使用時にお
ける周囲温度の変化に伴い大幅に変動することになり、
実用上支障を生じるという問題があった。
(発明の目的) 本発明の目的は、前記問題点を解決し、微粒子で比表面
積が20〜70イ/g、保磁力が200〜15000c
であり、保磁力の温度変化が小さい高密度記録用の磁気
記録媒体に用いるのに適した六方晶フェライト磁性粉お
よびその製造方法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、鋭意検討の結果、六方晶フェライト磁性
粉の鉄原子の一部を他の元素で置換するに当′す、置換
される鉄原子数よりも少ない原子数で置換して結晶格子
中の鉄原子の位置を一部空格子とし、しかも鉄の置換位
置の平均原子価を3未満として電荷を補償しないことに
より、保磁力の温度変化が小さくなることを見出した。
すなわち、本発明は、一般式 %式% (ただし、AはBa、Sr、Pl)、Ca、Mgからな
る群から選ばれる一種以上の元素を示し、MはCo、N
i。
Cu、Zn等の2価元素、Ti、Sn、Zr、等の4価
元素およびNb、V、Mo、W等の5価元素からなる群
から選ばれる一種以上の元素または元素の組合わせを示
し、0.1 < x < 25.0.1<y<x、z=
(3x−my)/2、かつO<zであり、mはMの平均
原子価を表す、)で表される六方晶フェライト磁性粉お
よびその製造方法に関する。
本発明の一般式 AO−Fe12−xMyO18−7に
おいて、Aとしては、Ba、Sr、Pb、Ca、Mgか
らなる群から選ばれる一種以上の元素が用いられる9M
としては、Co、Ni、Cu、Zn等の2価元素、Ti
、Sn、Zr、等の4価元素およびNll、V、Mo、
W等の5価元素からなる群から選ばれる一種以上の元素
または元素の組合わせが用いられる。
置換される鉄原子のmxは、0.1<x<15である。
Xがこの範囲を外れると保磁力が高すぎたり、磁化容易
軸がC軸からずれてくるので好ましくない、置換元素M
の量yは0.1 < y < xであり、Mの平均原子
価mが、Z= (3x−my)/2>0となるように置
換元素の組合わせを選ぶ、置換元素の量および組合わせ
を前記範囲とすることで、置換される鉄原子数よりも置
換原子数が少なくなり、結晶格子中の鉄原子の位置が一
部空格子となリ、しかも鉄の置換位置の平均原子価が3
未満となり電荷が補償されないことにより、保磁力の温
度変化を小さくすることができる。
上記六方晶フェライト磁性粉の製造方法としては、共沈
法、ガラス結晶化法、水熱合成法等が挙げられるが、粒
子形状、コストの点から共沈法が好ましい。
以下、共沈法によりバリウムフェライト磁性粉を製造す
る方法を述べる。
本発明においては、出発原料として、バリウム1グラム
原子に対して、鉄12−xグラム原子、Mがyグラム原
子の割合のそれぞれの元素の化合物を用い、該出発原料
を水に溶解し、これに混合後の溶液中の水酸化アルカリ
濃度が3モル/ρ以上となるように水酸化アルカリを加
えて沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリを50〜
80℃で熟成した後、生成した沈澱物に融剤を混合し、
混合物を700〜950”Cで焼成し、得られた焼成物
を洗浄することにより、六方晶バリウムフェライト磁性
粉が得られる。
本発明においては、まず出発原料であるバリウム、銑お
よびMのそれぞれの化合物分水に溶解し、これに水酸化
アルカリを加えて沈澱物を生成させる。
バリウム化合物としては、硝酸バリウム、塩化バリウム
、水酸化バリウム等が用いられる。バリウムの使用量は
、バリウム濃度が0.03〜0.50モル/1の範囲に
なるようにするのが六方晶の結晶性のよい粒子を得るう
えで望ましい。
鉄化合物としては、硝酸第二鉄、塩化第二鉄等が用いら
れる。
Mの化合物としては、その塩化物、鎖酸塩、オキシクロ
ライド等の水に可溶性のものが用いられる。
水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等が用いられる。水酸化アルカリの使用量は水酸
化アルカリを混合した後の溶液中の水酸化アルカリ濃度
が3モル/!J以上となる量が必要であり、4〜8モル
/lの範囲が好ましい。
水酸化アルカリの量が少なすぎると粒子が大きくなった
り、粒度分布が広くなったり、またへマタイトが生成す
る。また水酸化アルカリを過度に多くするのは経済的で
ない。
前記出発原料の水溶液に水酸化アルカリを混合する方法
については、特に制限はないが、例えば出発原料の水溶
液に、直接水酸化アルカリを添加するか、あるいは水酸
化アルカリの水溶液を添加する方法がある。あるいはバ
リウム化合物を水酸化アルカリの水溶液側に加えて、こ
れと鉄を含む水溶液を混合する方法がある。
さらに、予め出発原料の水溶液あるいは水酸化アルカリ
の水溶液にSi 、Caなどの水に可溶性の化合物、例
えばケイ酸、ケイ酸ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化
カルシウム等を若干添加することができる。これらの添
加物は粒子形状を制御するうえで好ましい。
次に、沈澱物を含むスラリを50〜80℃で十分に熟成
し、前駆体を形成させる。
次いで、熟成により生成したIR細な結晶の沈澱物を水
洗して、遊離のアルカリ分を除去した後、得られた沈澱
物に融剤を混合する。融剤としては、塩化ナトリウム、
塩化カリウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウムおよ
びフッ化ナトリウムのうち少なくとも一種が用いられる
。融剤の使用量は沈澱物(乾燥物基準)に対して、10
〜180重量%、好ましくは30〜120重量%が適当
である。融剤の量が少なすぎると粒子の焼結が起り、ま
た多すぎても多くしたことによる利点はなく、経済的で
ない、沈澱物と融剤の混合方法は特に制限はなく、例え
ば沈澱物のスラリに融剤を加えて湿式混合した後、スラ
リを乾燥してもよく、あるいは沈澱物を乾燥した後、融
剤を加えて乾式混合してもよい。
次いで、得られた混合物を焼成することにより、バリウ
ムフェライトの結晶化が完全に行われる、焼成温度は7
00〜950℃、好ましくは800〜930℃である。
温度が低ずぎると結晶化が進まず、飽和磁化が低くなる
。また温度が高ずざると粒子が大きくなったり、焼結が
起こるので好ましくない、ツエ成時間は10分〜30時
間程度が適当である。焼成雰囲気は特に制限されないが
、一般に空気雰囲気が便利である。
得られた焼成物を洗浄後、濾過、乾燥することにより、
バリウムフェライト磁性粉が得られる。
洗浄は焼成物中の融剤、過剰のバリウムなどの不純物を
十分に除去できればよどのような方法で行ってもよい、
洗浄液としては水や硝酸、塩酸などの無i酸、酢酸、1
0ピオン酸などの有機酸などを用いることができる。
(実施例) 実施例1 脱イオン水1300mNに、硝酸第二鉄[Fe(NO3
)3・9H20」3.12モル、硝酸コバルト[C0(
No3)2・6H20]0.12モル、および四塩化チ
タン(”Fi C1a ) 0.24モルを溶解し、別
に脱イオン水1300rnJlに、水酸化バリウム[B
a(OH)2・8H2oコ0,30モル、カセイソーダ
(NaOH>37モルを溶解し、両溶液を混合して沈澱
物を生成させた。
得られた沈澱物を含むスラリを80℃で20時間熟成を
行った0次いでtl)られな沈澱物を十分に水洗した後
、濾過、乾燥し、これに融剤として、Na C,QとB
a CO2・2H20の重量比が1:1の混合物を沈澱
物に対して100重量?≦加えて混合した。この混合物
を空気雰囲気下で860”Cで2時間焼成した。得られ
た焼成物を水で十分水洗した後、濾過、乾燥してバリウ
ムフェライト磁性粉を得た。
得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、BaOoFelo、4
 C00,4”0.8017.6であり、六方晶マグネ
トブランバイト型であった。
またこのバリウムフェライト磁性粉について振動試料式
磁力計で磁気特性を測定した結果を第1表に示す、なお
、保磁力の温度変化は20℃・〜150℃で測定した。
実施例2〜16 実施PAlに準じて第1表および第2表に示す組成のバ
リウムフェライト磁性粉を調製した。
得られたバリウムフェライト磁性粉について振動試料式
磁力計で磁気特性を測定した結果を第1表および第2表
に示す、なお、保磁力の温度変化は20℃〜150℃で
測定した。
比較例1 脱イオン水1300mJlに、硝酸第二鉄3.12モル
、硝酸コバルト0.24モルおよび四塩化チタン0.2
4モルを溶解し、別に脱イオン水1300m、Qに、水
酸化バリウム0.30モルおよびカセイソーダ37モル
を溶解し、両溶液を混合して沈澱物を生成させた。
得られた沈澱物を含むスラリを80℃で20時間熟成を
行った。
次いで得られた沈澱物を十分に水洗した後、濾過、乾燥
し、これに融剤としてNa CJとBacJ2・2H2
0との重量比で1:1の混合物を沈澱物に対して100
重至%加えて混合した。この混合を空気雰囲気下で86
0℃で2時間焼成した。得られた焼成物を水で十分水洗
した後、濾過、乾燥してバリウムフェライト磁性粉を得
た。
得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、B a O−F el
o、 4COo、 aT j o、 ao 1aであり
、六方晶マグネトブランバイト型であった。
またこのバリウムフェライト磁性粉について振動試料式
磁力計で磁気特性を測定した結果を第2表に示す、なお
、保磁力の温度変化は20”C〜150℃で測定した。
比較例2〜4 比較例1に準じて第2表に示す組成のバリウムフェライ
ト磁性粉を調製した。
得られたバリウムフェライト磁性粉について振動試料式
磁力計で磁気特性を測定した結果を第1表に示す、なお
、保磁力の温度変化は20”C〜150℃で測定した。
(発明の効果) 本発明によれば、一般式 %式% (ただし、AはBa、Sr、Pb、Ca、M(lからな
る群から選ばれる一種以上の元素を示し、MはCo、N
i。
Cu、Zn等の2価元累、Ti、Sn、Zr、等の−1
価元素およびNb、V、Mo、W等の5価元素からなる
群から選ばれる一種以上の元素または元素の組合わせを
示し、0.1<x<25.0.1<y<x、z=(3x
−my>/2、かつOくZであり、mはMの平均原子価
を表す、)で表される六方晶フェライト磁性粉が得られ
る。この六方晶フェライト磁性粉は従来のものと比較し
て、保磁力の温度変化が非常に小さく、磁気記録媒体に
用いるのに適している。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式AO・Fe_1_2_−_xM_yO_1
    _8_−_z(ただし、AはBa、Sr、Pb、Ca、
    Mgからなる群から選ばれる一種以上の元素を示し、M
    はCo、Ni、Cu、Zn等の2価元素、Ti、Sn、
    Zr、等の4価元素およびNb、V、Mo、W等の5価
    元素からなる群から選ばれる一種以上の元素または元素
    の組合わせを示し、0.1<x<2.5、0.1<y<
    x、z=(3x−my)/2、かつ0<zであり、mは
    Mの平均原子価を表す。)で表される六方晶フェライト
    磁性粉。
  2. (2)六方晶フェライトがバリウムフェライトである特
    許請求の範囲第1項記載の六方晶フェライト磁性粉。
  3. (3)出発原料として、バリウム1グラム原子に対して
    、鉄が12−xグラム原子、Mがyグラム原子の割合の
    それぞれの元素の化合物を用い、該出発原料を水に溶解
    し、これに混合後の溶液中の水酸化アルカリ濃度が3モ
    ル/l以上となるように水酸化アルカリを加えて沈澱物
    を生成させ、該沈澱物を含むスラリを50〜80℃で熟
    成した後、生成した沈澱物に融剤を混合し、混合物を7
    00〜950℃で焼成し、得られた焼成物を洗浄するこ
    とを特徴とする 一般式BaO・Fe_1_2_−_xM_yO_1_8
    _−_z(ただし、MはCo、Ni、Cu、Zn等の2
    価元素、Ti、Sn、Zr、等の4価元素およびNb、
    V、Mo、W等の5価元素からなる群から選ばれる一種
    以上の元素または元素の組合わせを示し、0.1<x<
    2.5、0.1<y<x、z=(3x−my)/2、か
    つ0<zであり、mはMの平均原子価を表す。)で表さ
    れる六方晶フェライト磁性粉の製造方法。
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JPS63185829A (ja) * 1986-09-19 1988-08-01 Nippon Zeon Co Ltd 磁気記録用磁性粉
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KR101989385B1 (ko) * 2017-12-22 2019-06-14 한국세라믹기술원 막대형 페라이트 자성입자 제조방법

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