JPS59143004A - 磁性合金粉末の製造方法 - Google Patents

磁性合金粉末の製造方法

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JPS59143004A
JPS59143004A JP58017194A JP1719483A JPS59143004A JP S59143004 A JPS59143004 A JP S59143004A JP 58017194 A JP58017194 A JP 58017194A JP 1719483 A JP1719483 A JP 1719483A JP S59143004 A JPS59143004 A JP S59143004A
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小櫃 正道
Tetsue Munechika
宗近 哲衛
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彰 村上
Shigeru Takagi
茂 高木
Isao Oota
勇夫 太田
Makoto Tsunoda
誠 角田
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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】 本発明は鉄を主成分とする磁性合金粉末の製造方法に関
するものであり2%に高密度記録に適した保磁力(He
)及び飽和磁束密度(σS)の高い磁気記録媒体用強磁
性金属粉末の製造方法に関するものである。
従来よりオキシ水酸化鉄、酸化鉄及びこれらに他種金属
を含有させたもの全還元性ガスで乾式還元して製造さn
た強磁性金属粉末について幾つかの欠点が指摘されてき
た。まず還元処理が通常高温水素気流中で行なわれるた
め体積の減少、多孔質化、形状の変化、焼結が生じてた
とえ望ましい形状のオキシ水酸化鉄、酸化鉄等から出発
しても期待はどの磁気特性が得られ難い。このため保磁
力、角形比が悪く、テープ化において分散が不完全にな
り記録材料として有望な性質をそなえているにもかかわ
らず実用面で問題がある。 また、この方法で得られ念
金属粉末は発火性であるという欠点を有し笑際上の使用
の妨げになっている。
本発明は上記欠点を解決するものである。
即ち1粒子表面がZnとNi 、 Cu、 Coから選
ばれる金属の1種ないし3種の金属とでZn−フェライ
ト化したマグヘマイトヲ還元性ガス流下で加熱還元する
こと全特徴とする鉄を主成分とする磁性合金粉末の製造
方法に関するもので、生成した磁性合金粉末は高保磁力
でかり角形比が高くテープ化において高分散性であるこ
とを見出した。
さらに必要に応じて針状のオキシ水酸化鉄粒子表面iZ
nの水酸化物とNi 、 Ou、 Coから選ばれる1
種層いし3種の水酸化物とで同時に付着処理した後1粒
子表面をケイ素化合物で被覆し。
該処理物を乾燥脱水し次いで還元性ガス流下で加熱還元
してマグネタイトにし、さらに徐酸化を行ない2表面が
ZnとNi、Ou、Coから選ば扛る金属の1種ないし
3樵の金属とでZn−7zライト化したマグネタイト’
に還元性ガス流下で加熱還元すれば生成した磁性合金粉
末の上記諸物件は更に向上することを見出し本発明をな
すに至ったものである。以下にさらに詳細に本発明を説
明すると、オキシ水酸化鉄粒子表面へのZnの水酸化物
とNi、 Ou、 (3oから選ば扛る1種ないし5種
の水酸化物及びケイ素化合物の付着によりその後の加熱
還元時の粒子間の焼結が効果的に抑制され、またZnの
優れた耐熱性、更に又ZnとNi 、 Ou、 Co金
属の合金化による優れた耐熱性とあいまって熱安定性に
優れた鉄を主体とする磁性合金粉末が得られる。
本発明においで使用される金属水酸化物の前駆体として
は2・、N・、Cu及びC・の硝酸り塩化物、硫酸塩な
どの水可溶性塩類が好適なものとして挙げられ、これら
Zn、 Ni 、 Ou及びCOの水酸化物をオキシ水
酸化鉄粒子の表面に被着させるにはオキシ水酸化鉄粒子
を酢酸などで弱酸性にした水溶液中に分散し央横Znの
水可溶性塩とNi 、 Cu、 Coから選ばれる1種
ないし3種の水可溶性塩類を添加した後水酸化ナトリウ
ムなどのアルカリで中和することによってZnの水酸化
物とN、i、 Ou、 Coから選ばれる1種ないし3
種の水酸化物が同時にオキシ水酸化鉄粒子表面に被着さ
れる。被着量はオキシ水酸化鉄に対してCZn十M)y
。(M = Ni、 Ou、 Coから選ばれる1sな
いし3種の金属の合計量)の原子換算重量比で[11〜
10%の範囲で被着させるのが好ましく少なすぎると所
望の効果が得られず、多すぎると粒子の多孔化等全惹起
するおそnがある。
Znの水酸化物とNi’、 Ou、 Coから選ばれる
1種ないし3種の水酸化物とともにオキシ水酸化鉄粒子
の表面に被着させるケイ素化合物としては高度に水分散
性のコロイダルシリカ、種々の組成の水ガラスなど非晶
質の水可溶性ケイ酸塩が好ましくこれらケイ素化合物全
被着させるにはZnの水酸化物とNi、Ou、 Coか
ら選ばnる1種ないし3種の水酸化物を被着させたオキ
シ水酸化物の分散液にこれら高度に水分散性のコロイダ
ルシリカ−水可溶性ケイ酸塩等を添加することによって
行なわれる。被着量はオキシ水酸化鉄に対してSi/F
eの原子換算重量比で0.1〜10%の範囲内で被着さ
せるのが好ましく少なjぎると焼結や形崩れの防止効果
が充分でなく多すぎると飽和磁束密度(σS)が低下す
る。
以上のようにZnの水酸化物とNi、 Cu、 Coか
ら選ばnる1種ないし3種の水酸化物及びケイ素化合物
を被着させたオキシ水酸化鉄は常法に準じ水素ガスなど
の還元性ガス流下で500〜600℃の温度で加熱還元
さn鉄を主成分とする磁性合金粉末が製造できる。この
ようにして得ら扛た鉄を主成分とする磁性合金粉末は従
来のZnの水酸化物とNi、 C!u、 Coから選ば
nる1種ないし6種の水酸化物とで処理していない磁性
鉄粉末に比しテープ化においてより高分散性であること
を見出した。
しかしZnの水酸化物とNi、 Cu、 Coから選ば
れる1種ないし6種の水酸化物及びケイ素化合物全被覆
させたオキシ水酸化鉄を常法に準じた還元法で還元する
と、いまだ粒子間の焼結が若干起こり、目標とする保磁
力及び角形比が高く。
かつテープ化において高分散性の鉄を主体とする磁性合
金粉末が得ら扛るとはいいがたい。
そこで本発明者らは更にこの点に鋭意検討した結果次の
ような事実を見出した。
即ち、@記のZnの水酸化物とNi、 Cu、 Co 
から選ばれる1種ないし5柚の水酸化物及びケイ素化合
物全付着させたオキシ水酸化鉄全乾燥。
脱水後水全含む還元性ガス流下でマグネタイトまで還元
した後200〜400℃で徐々に酸化してZn金属とN
i 、’ (!u、 Coから選ばnる1種ないし3棟
の金属とで表面がZnフェライト化したマグネタイトに
する。該マグヘマイIf還元性ガス流下で加熱還元して
得らnる鉄全主体とする磁性合金粉末は粒子間の焼結が
全くなく保磁力及び角形比が高くかつテープ化において
高分散性であること全見出し2本発明を完成するに至っ
たものである。
従ってZn金属とNi、 Ou、 Coから選ばnる1
種ないし6種の金属とでマグヘマイト粒子の表面層にZ
nフェライトが形成することによりZn金属とNi、’
Ou、 Coから選ばnる1種ないし5種の金属が粒子
表面に均一に拡散さn、最終的に鉄全主体とする磁性合
金粉末まで加熱還元したときZnの優nた耐熱性、  
ZnとNi、 Cu、 Co から選ばれる1種ないし
3種の金属の合金化による優nた耐熱性が効果的に作用
し、更にNj、 、 Ou 、 Coから選げnる1種
ないし3種の金属が局所的でなく均一に拡散することに
より還元時の粒子間の焼結が押さえら扛、上記のすぐn
た諸物件をもつ磁性合金粉末が得ら扛る。
Zn金属とNi 、 Cu、 、 Coから選ばれる1
種ないし6種の金属が均一にZn−フェライト化するの
は該オキシ水酸化鉄がマグヘマイト粒子表面し加熱還元
さnるときのみでヘマタイトやマグネフィト段階では形
成さしないのは下記のモデル実験で明らかである。
α−オキシ水1扱化鉄単独及びα−オキシ水酸化鉄にZ
n(○l(l、とN1(081,i各々N I Fe、
o(1(N1.Znl F’e、O,。
ZnFe、O,の組成になるよう加えたもの全空気中4
00℃で加熱脱水してヘマタイト化する(生成物(I・
))。次いで水を含む還元性ガス流下400℃でマグネ
タイト化まで還元する(生成物III目。
さらに200〜400℃で徐酸化してマグヘマイト化す
る(生成’l/IJ (Ill) )。生成物(1)(
II) (III)をX竹 線粉末回析装置(理学電機KK製)で分析すると表1の
如くなる。
表  1 □− 〕 つ 従ってZTIの水酸化物とNlの水酸化物をオキシ水酸
化鉄に同時に付着させたとき本発明条件では粒子の表面
層において表1でモデル化した反応が起こると考えられ
る。
ここでいえるのはZnの水酸化物のみ又はN1の水1投
化物のみ全オキシ水は化鉄に付着させたときにはオキシ
水酸化鉄粒子をマグネタイト化、マグヘマイト化しても
均一なフェライト層は形成されずZnの水酸化物とN1
の水酸化物を同時に付層させたときのみマグヘマイト粒
子表面に均一なZn−フェライトが形成さnる。一方、
Nlの水は化物のみの時にはマグネタイト粒子表面に金
属ニッケルが点在しているためさらに加熱還元すると粒
子間の焼結を高める逆効果がでてくる事も判明した。
以上の事はオキシ水酸化鉄粒子表面’k Znの水ば化
物とCu、 Coから選ばれる金属の1種ないし2種の
水酸化物で処理した場合にもおこると推定さnる。
以下本発明を比較例、実施例をもって具体的に説明する
。しかし本発明は下記の実施例によって限定されるもの
ではない。
Q比較例1 常法により調製したα−オキシ水酸化鉄(比表面積74
゜7rr?/y)より2 wt%のα−オキシ水酸化鉄
の分散液全作成した。この分散液10硝酸ニッケル水溶
液560−の混合溶液を添加し2次いで1.0モル/l
の水酸化ナトリウム溶液でPH=10.0にし、20分
攪拌後SiO,濃度1.Owt%の水ガラス水溶液16
00di加え、さらに20分攪拌した。この処理液を常
法により水洗濾過を繰り返した後乾燥しさらに粉砕し、
 ZnとN1の水酸化物及びケイ素化合物が粒子表面に
付着しているα−オキシ水酸化鉄の粉末を得た。得らn
たα−オキシ水酸化鉄0.57fパイレツクス製の両端
開放型の焼成管に入nH,ガス度で還元し、  Znと
N1及びケイ素を含有する磁性合金粉末を得た。このよ
うにして得られたZtiとNi及びケイ素を含有する磁
性合金粉末のN、吸着法による比表面積、東英工業製振
動型磁力計(+5M1k使用した保磁力(He)、飽和
磁束後の飽和磁束密度の測定結果を表2に示した。
表  2 0比較例2 ZnとN1の水酸化物の被着処理を省いた以外は比較例
1と同様にしてケイ素を含有する磁注鉄粉末金得た。得
られ之粉末の物性値を表3に示した。
表  3 表2と表3を比較して分るようにZnとN1の水酸化物
を被着させた方が同程度の比表面積の値を示しているに
もかかわらず劣化試験後のものを含めてよシ高い飽和磁
束密度(σθ)をもっている。
O実施例1 比較例1の乾燥粉砕したZnとN1の水酸化物及びケイ
素化合物が表面に付着しているα−オキシ水酸化鉄を加
熱脱水後、水を含むH2雰囲気下400℃で還元しさら
に250jで空気により徐酸化してマグヘマイトにした
。次いで比較例1と同様な方法で還元し、  ZnとN
1及びケイ素を含有する磁性合金粉末全得た。その粉末
の物性値を表4に示す。
表  4 表2と表4を比べて明らかなようにZnとN1及びケイ
素を含有する磁性合金粉末でも実施例1で得られた粉体
は比表面積が大きく、保磁力が高くしかも飽和磁束密度
が同程度のものであることがわかる。
また表3と表4を比べて明らかなように比較例2のZn
とNi f含有せずケイ素のみ金含有している金属鉄粉
末より実施例1で得られたZnとN1及びケイ素を含有
する磁性合金粉末の方が比表面積が大きく飽和磁束密度
が大きいことがわかる。
O実施例2 常法により調製したα−オキシ水酸化鉄(比表面積82
.1tr?/9”)より2 wt%のα−オキシ水酸化
鉄の分散液を作成した。この分散液1tを酢酸でPL−
1=3.5に調節した後02モル/lの硝酸亜鉛水溶液
68艷と02モル/lの硝酸ニッケル水溶液34nf、
及び硝酸銅水溶液64ゴの混合溶液を添加し2次いで1
.0モル/lの水酸化ナトリウム溶液でPH=10.0
にし、20分攪拌後Sin、濃度1.Owt%の水ガラ
ス水溶液9bdf加えさらに20分間攪拌した。
この処理液全常法により水洗、濾過金繰り返した後乾燥
し、さらに粉砕し20とNi、Cuの水酸化物及びケイ
素化合物が粒子表面に付着しているα−オキシ水ば化鉄
の粉末を得た。
得られたα−オキシ水酸化鉄0.59 f実施例1と同
様に処理して20とNi、 Ou及びケイ素全含有する
磁性合金粉末を得た。
その粉末の物性値全表5に示す。
表5 0実施例3 実施例2の酢酸でPH= 3.5に調節した2 wt%
のα−オキシ水酸化鉄に0.2モル/lの硝酸亜鉛水溶
液64m1と0.2モル/lの酢酸コバルト水溶液64
−の混合溶液を添加し次いで10モル/lの水酸化ナト
リウム溶液でPH=10゜0にし、20分攪拌後Sin
、 9度1. Owt%の水ガラス水溶液95mek加
え、さらに20分攪拌した。この処理液を常法により水
洗濾過金繰り返した後乾燥、さらに粉砕しZnと術の水
酸化物及びケイ素化合物が粒子表面に付着しているα−
オキシ水酸化鉄の粉末を得た。
得られたα−オキシ水酸化鉄052を実施例1と同様に
処理してZnと(′!0及びケイ素を含有する磁性合金
粉末を得た。その粉末の物性値全表6に示す。
表 6 O実施例4 常法により調製したα−オキシ水酸化鉄(比表面積54
.6y//rlより2wt%のα−オキシ水酸化鉄の分
散液を作成した。この分散液10t’c比較例1と同様
な方法を用い粒子表面にZnとN1の水酸化物及びケイ
素化合物全被着しているα−オキシ水酸化鉄を得た。
得らnたα−オキシ水酸化鉄100 ffステンレス製
の両端開放型の焼成管に入れた後実施例1と同様に試料
をマグヘマイトにした。次いで30 t/分で水素ガス
を流し480℃の温度で還元しZnとN1及びケイ素を
含む磁性合金粉末を得た。 得られた粉末を表7の組成
で磁性塗料全作成した後乾燥後厚さが5μになるように
アプリケーターで塗布しテープ金作製した。
磁性合金粉末及びテープの物性値全表8に示した。
O比較例3 実施例4の未処理のα−オキシ水酸化鉄を比較@J 2
と同様な方法で処理した後4so℃加熱還元してケイ素
全含有する磁性鉄粉末を得た。
得られた粉末を実施例4と同様な方法でテープ化しその
物性値を表8に示した。
表7 実施例、比較例3の塗料組成 1−−□−−−−−−−−−−−−−−−−−−−一一
一−−−−表 8 磁性粉末及びテープの物性値 衣8で明らかなように磁性粉末の物性としては実施例4
で得られたものと比較例3とはほぼ同等であるがテープ
化したときには実施例4で得られた粉末の方が保磁力H
cの低下が小さくしかも角形比が大きくテープ化におい
て分散性の高い粉末であると云える。 一方、比較例3
の粉末は保磁力Heの低下が著るしり、1〜かも角形比
はそれほど大きくなくテープ化において分散性の悪い粉
末である。
特許出願人 日産化学工業株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)粒子表面がZnとNi、 Cu、 Coから選ば
    れる金属の1種ないし6棟の金属とでZnフェライト化
    したマグヘマイトを還元性ガス流下で加熱還元すること
    全特徴とする鉄を主成分とする磁性合金粉末の製造方法
  2. (2)針状のオキシ水酸化鉄粒子表面ヲznの水酸化物
    とNi、 nu、 Coから選ばれる1種ないし3種の
    水酸化物とで同時に付着処理した後粒子表面金ケイ素化
    合物で被覆し該処理物を乾燥脱水し次いで還元性ガス流
    下で加熱還元してマグネタイトにし、さらに徐酸化を行
    ない2表面がZnとNi、Ou、Coかも選ばれる金属
    の1種ないし5樵の金属とでZnフェライト化したマグ
    ヘマイトとし1次いで還元性ガス流下で加熱還元するこ
    と全特徴とする鉄を主成分とする磁性合金粉末の製造方
    法。
JP58017194A 1983-02-04 1983-02-04 磁性合金粉末の製造方法 Granted JPS59143004A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4933004A (en) * 1986-02-05 1990-06-12 Basf Aktiengesellschaft Preparation of acicular ferromagnetic metal particles of substantially iron
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