JPS63140005A - 強磁性金属微粒子粉末の製造法 - Google Patents
強磁性金属微粒子粉末の製造法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は強磁性金属微粒子粉末の製造法に関する。更に
詳しくはα−オキシ水酸化鉄に異種金属の化合物を被着
した後還元して得られる強磁性金屑微粒子粉末の製造法
に関するものである。
詳しくはα−オキシ水酸化鉄に異種金属の化合物を被着
した後還元して得られる強磁性金屑微粒子粉末の製造法
に関するものである。
近年、高保磁力、高磁束密度を有する強磁性鉄系微粒子
粉末が高性能カセットオーディオテープ、コンパクトビ
デオチーブ等に用いられている。ここで使用される強磁
性鉄系微粒子粉末は一般には鉄の酸化物またはa−オキ
シ水酸化鉄を主体とする粉末をHt等の還元性ガス気流
中で加熱還元して得られたものである。各種磁気テープ
の高性能化のため磁性粉末の微粒子化は一つの大きな流
れであるが、強磁性鉄粉末の場合における大きな問題点
は出発物質(鉄の酸化物又はα−オキシ水酸化鉄)の微
粒子化に伴なって還元時に粒子のくずれや焼結が生じや
すくなること及び酸化反応による磁気劣化が大きくなる
ことである。上記問題点に対する対策として鉄の酸化物
やα−オキシ水酸化鉄に種々の異種金属化合物を種々の
方法で添加、被着する方法が数多く提案されている。
粉末が高性能カセットオーディオテープ、コンパクトビ
デオチーブ等に用いられている。ここで使用される強磁
性鉄系微粒子粉末は一般には鉄の酸化物またはa−オキ
シ水酸化鉄を主体とする粉末をHt等の還元性ガス気流
中で加熱還元して得られたものである。各種磁気テープ
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れであるが、強磁性鉄粉末の場合における大きな問題点
は出発物質(鉄の酸化物又はα−オキシ水酸化鉄)の微
粒子化に伴なって還元時に粒子のくずれや焼結が生じや
すくなること及び酸化反応による磁気劣化が大きくなる
ことである。上記問題点に対する対策として鉄の酸化物
やα−オキシ水酸化鉄に種々の異種金属化合物を種々の
方法で添加、被着する方法が数多く提案されている。
異種金属化合物を添加、被着する方法としては大別して
(1)a−オキシ水酸化鉄合成時に水酸化第1鉄と共に
異穏金属の塩等を加えて共沈させるか反応液中に異在金
属の塩等を溶存させて酸化反応を行う方法(以後「ドー
プ法」という。)及び(2)生成したα−オキシ水酸化
鉄の粉末または湿潤ケーキを水に懸濁し必要に応じて酸
性又はアルカリ性にした後異種金属塩の水溶液を添加し
必要に応じて懸濁液を中和することにより沈澱被着する
方法(以下「被着法」という。)等が知られている。
異穏金属の塩等を加えて共沈させるか反応液中に異在金
属の塩等を溶存させて酸化反応を行う方法(以後「ドー
プ法」という。)及び(2)生成したα−オキシ水酸化
鉄の粉末または湿潤ケーキを水に懸濁し必要に応じて酸
性又はアルカリ性にした後異種金属塩の水溶液を添加し
必要に応じて懸濁液を中和することにより沈澱被着する
方法(以下「被着法」という。)等が知られている。
しかしドープ法では添加した金属化合物の種類、量及び
添加の方法によっては得られたa −オキシ水酸化鉄に
枝分れ粒子が生じたシ又粒度分布が広くなったシする。
添加の方法によっては得られたa −オキシ水酸化鉄に
枝分れ粒子が生じたシ又粒度分布が広くなったシする。
この様なa−オキシ水酸化鉄から得られる磁性金属粉末
を用いて磁気テープを製造した場合、粉末の高充填化が
得られず結果として高記録密度化テープとはならない。
を用いて磁気テープを製造した場合、粉末の高充填化が
得られず結果として高記録密度化テープとはならない。
被着法によれば前記枝分かれのない粒度分布の狭いα−
オキシ水酸化鉄が得易い。しかし被着法の大きな難点は
a−オキシ水酸化鉄粒子一本一本に均一にかつ完全な層
として被着することが非常に難しいことである。均一に
被着がなされない場合、還元工程で粒子のくずれや焼結
が生じ、その結果、磁気特性が低下し、また、酸化に対
する抵抗性(以下「耐食性」という。)の改善が不充分
となるという欠点が出てくる。
オキシ水酸化鉄が得易い。しかし被着法の大きな難点は
a−オキシ水酸化鉄粒子一本一本に均一にかつ完全な層
として被着することが非常に難しいことである。均一に
被着がなされない場合、還元工程で粒子のくずれや焼結
が生じ、その結果、磁気特性が低下し、また、酸化に対
する抵抗性(以下「耐食性」という。)の改善が不充分
となるという欠点が出てくる。
これ等の従来法の欠点に鑑み、本発明は、枝分れのない
また針状性の優れたα−オキシ水酸化鉄で還元工程にお
ける粒子のくずれや焼結がほとんど認められずかつ酸化
に対する抵抗性(以下「耐食性」という。)の優れた、
磁気特性の優れた金属微粒子粉末を製造する方法を提供
することを目的とする。
また針状性の優れたα−オキシ水酸化鉄で還元工程にお
ける粒子のくずれや焼結がほとんど認められずかつ酸化
に対する抵抗性(以下「耐食性」という。)の優れた、
磁気特性の優れた金属微粒子粉末を製造する方法を提供
することを目的とする。
C問題点を解決するための手段〕
すなわち本発明はα−オキシ水酸化鉄の水懸濁液にアル
ミニウム塩の水溶液及び第1鉄塩水溶液を添加し酸化反
応をおこなうととによりα−オキシ水酸化鉄の表面にア
ルミニウムを含有化鉄」という。)をつく)この表面に
更にニッケル化合物、次いでけい素化合物を被着させた
後このスラリーを濾過等の方法で分別後乾燥し、所望に
より加熱焼成したものを還元することにより強磁性金属
微粒子粉末を得ることを骨子とするものである。
ミニウム塩の水溶液及び第1鉄塩水溶液を添加し酸化反
応をおこなうととによりα−オキシ水酸化鉄の表面にア
ルミニウムを含有化鉄」という。)をつく)この表面に
更にニッケル化合物、次いでけい素化合物を被着させた
後このスラリーを濾過等の方法で分別後乾燥し、所望に
より加熱焼成したものを還元することにより強磁性金属
微粒子粉末を得ることを骨子とするものである。
前記表層、aドープa−オキシ水酸化鉄をつくる際、出
発物質として使用するa−オキシ水酸化鉄の水懸濁液は
、α−オキシ水酸化鉄合成反応スラリー並びにa−オキ
シ水酸化鉄合成反応スラリーを濾過、水洗した湿潤ケー
キ及びこれを乾燥して得られる粉末のいずれでも使用で
きる。これらを使用して表層Alドープα−オキシ水酸
化鉄を作る方法としては次の2つの方法が好適である。
発物質として使用するa−オキシ水酸化鉄の水懸濁液は
、α−オキシ水酸化鉄合成反応スラリー並びにa−オキ
シ水酸化鉄合成反応スラリーを濾過、水洗した湿潤ケー
キ及びこれを乾燥して得られる粉末のいずれでも使用で
きる。これらを使用して表層Alドープα−オキシ水酸
化鉄を作る方法としては次の2つの方法が好適である。
(1) α−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキ又は粉末を
水に懸濁し酢酸等の有機酸を加えるか又は予め水に有機
酸を加えて前記ケーキ又は粉末を加えpH4以下として
a−オキシ水酸化鉄を十分に分散しこれにアルミニウム
塩の水溶液と第1鉄塩水溶液を屓次(いずれを先にして
もよい5)加える。次にNaOH−NHs水、Na2C
o8等の塩基性物質の水溶液又はアンモニアガスを先に
加えた酸の中和量を考慮し添加した第1鉄塩とAl塩に
対して化学消量以上(式で示せば「(添加塩基尚量)≧
(酸中和自量)+(添加第1鉄塩当景)+(添加U塩当
債(Alが塩基となっているときは「+」、酸根となっ
ているときはr−J))J)となる様に加える。続いて
空気等の酸素を含有する気体を吹き込むか酸化剤を添加
して酸化反応を行うことKよって表層Alドープα−オ
キシ水酸化鉄を得る。
水に懸濁し酢酸等の有機酸を加えるか又は予め水に有機
酸を加えて前記ケーキ又は粉末を加えpH4以下として
a−オキシ水酸化鉄を十分に分散しこれにアルミニウム
塩の水溶液と第1鉄塩水溶液を屓次(いずれを先にして
もよい5)加える。次にNaOH−NHs水、Na2C
o8等の塩基性物質の水溶液又はアンモニアガスを先に
加えた酸の中和量を考慮し添加した第1鉄塩とAl塩に
対して化学消量以上(式で示せば「(添加塩基尚量)≧
(酸中和自量)+(添加第1鉄塩当景)+(添加U塩当
債(Alが塩基となっているときは「+」、酸根となっ
ているときはr−J))J)となる様に加える。続いて
空気等の酸素を含有する気体を吹き込むか酸化剤を添加
して酸化反応を行うことKよって表層Alドープα−オ
キシ水酸化鉄を得る。
(2) α−オキシ水酸化鉄合成反応スラリーにアル
ミニウム塩の水溶液と第1鉄塩水溶液を加える。ここで
前記アルミニウム塩の水溶液及び第1鉄塩水溶液の添加
速度は遅い程好ましい。前記アルミニウム塩と第1鉄塩
は沈澱が生じない限り混合液として添加しても第1鉄塩
を添加した後アルミニウム塩を添加してもよいが、しか
しこれ等の場合は微小粒子が生じやすくなるのでアルミ
ニウム塩の水溶液を添加した後第1鉄塩の水溶液を添加
する方法が好ましい。その後空気等の酸素を含有する気
体を吹き込むか酸化剤を添加して酸化反応をおこなうこ
とによって表層Alドープα−オキシ水酸化鉄を得る。
ミニウム塩の水溶液と第1鉄塩水溶液を加える。ここで
前記アルミニウム塩の水溶液及び第1鉄塩水溶液の添加
速度は遅い程好ましい。前記アルミニウム塩と第1鉄塩
は沈澱が生じない限り混合液として添加しても第1鉄塩
を添加した後アルミニウム塩を添加してもよいが、しか
しこれ等の場合は微小粒子が生じやすくなるのでアルミ
ニウム塩の水溶液を添加した後第1鉄塩の水溶液を添加
する方法が好ましい。その後空気等の酸素を含有する気
体を吹き込むか酸化剤を添加して酸化反応をおこなうこ
とによって表層Alドープα−オキシ水酸化鉄を得る。
アルミニウム塩及び第1鉄塩を加えた後pH8以上好ま
しくはpI(8〜12に調節すれば該アルミニウムの一
部分または大部分が第1鉄イオンと共に水酸化物等の化
合物となって沈澱すシ水酸化鉄の表面にα−オキシ水酸
化鉄として析出しその際アルミニウムを均一にとシ込み
該アルミニウムのa−オキシ水酸化鉄との強い付着が実
現される。
しくはpI(8〜12に調節すれば該アルミニウムの一
部分または大部分が第1鉄イオンと共に水酸化物等の化
合物となって沈澱すシ水酸化鉄の表面にα−オキシ水酸
化鉄として析出しその際アルミニウムを均一にとシ込み
該アルミニウムのa−オキシ水酸化鉄との強い付着が実
現される。
使用しうるアルミニウム塩としては、硫酸アルミニウム
、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸アルミ
ニウム、アルミン酸ソーダ等の無機塩、酢酸アルミニウ
ム、乳酸アルミニウム等の有機酸塩の水溶液がある。
、塩化アルミニウム、硝酸アルミニウム、リン酸アルミ
ニウム、アルミン酸ソーダ等の無機塩、酢酸アルミニウ
ム、乳酸アルミニウム等の有機酸塩の水溶液がある。
添加するアルミニウム塩と第1鉄塩の量比はr A−1
−/ Fe (1) J (原子の量基準)が3〜35
重量%にするのがよい。35重量%以上ではα−オキシ
水酸化鉄表層へのアルミニウム化合物のとシ込みが完全
ではなくアルミニウム化合物単独被着の部位が生じ耐食
性を低下させ、また生成粒子も還元がし難くなる等の問
題が発生し好ましくない。また3重量%以下ではアルミ
ニウムの添加効果が出ない。
−/ Fe (1) J (原子の量基準)が3〜35
重量%にするのがよい。35重量%以上ではα−オキシ
水酸化鉄表層へのアルミニウム化合物のとシ込みが完全
ではなくアルミニウム化合物単独被着の部位が生じ耐食
性を低下させ、また生成粒子も還元がし難くなる等の問
題が発生し好ましくない。また3重量%以下ではアルミ
ニウムの添加効果が出ない。
表mAlドープα−オキシ水酸化鉄を得る際出発α−オ
キシ水酸化鉄とアルミニウム化合物と同時に添加する第
1鉄塩(例えばFe5Oa)の量比は)e(第1鉄塩か
らの原子の量)/α−FeOOH(出発原料)ヨが1.
5〜20重量%以下とするのが好ましい。20重景%以
上では出発原料のα−オキシ水酸化鉄の表層ドープの生
長以外に単独でドープ反応が生じるため微小粒子、枝分
れ粒子が生じたシ、また粒子サイズが不揃いになったシ
して好ましくない。一方1.5重量%以下では最終的に
得られる粉末の耐食性が不充分となる。
キシ水酸化鉄とアルミニウム化合物と同時に添加する第
1鉄塩(例えばFe5Oa)の量比は)e(第1鉄塩か
らの原子の量)/α−FeOOH(出発原料)ヨが1.
5〜20重量%以下とするのが好ましい。20重景%以
上では出発原料のα−オキシ水酸化鉄の表層ドープの生
長以外に単独でドープ反応が生じるため微小粒子、枝分
れ粒子が生じたシ、また粒子サイズが不揃いになったシ
して好ましくない。一方1.5重量%以下では最終的に
得られる粉末の耐食性が不充分となる。
このようにしてアルミニウムがα−オキシ水酸化鉄の表
面に均一に付着される。アルミニウムが均一に付着され
ると後のNi、Siも均一に被着される。
面に均一に付着される。アルミニウムが均一に付着され
ると後のNi、Siも均一に被着される。
次に被着処理について述べる。
表層Alドープα−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキを又は
粉末を用いる場合はこれを水に懸濁してスラリーとする
。これに有機酸を加えるか、又は予め前記水に有機酸を
加えておき、pH3〜5として後ニッケル塩の水溶液を
加える。この際使用される有機酸としては酢酸、ぎ酸、
くえん酸、しゆう酸等いずれでも使用できるが分散能力
の点から酢酸が好ましい。次にアンモニアを加えてpH
8,5〜11、好ましくは8.5〜10の範囲に調節す
る。アンモニアの添加はアンモニア水として加えてもよ
くアンモニアガスを吹込んでもよい。その後加熱あるい
は煮沸し熟成してニッケル水酸化物を粒子表面に析出さ
せよシ強固に被着させる。この際スラリ一温度は70℃
以上で高い程よい。好ましくは90℃以上がよい。また
熟成時間は30分間以上好まし〈は1時間以上がよい。
粉末を用いる場合はこれを水に懸濁してスラリーとする
。これに有機酸を加えるか、又は予め前記水に有機酸を
加えておき、pH3〜5として後ニッケル塩の水溶液を
加える。この際使用される有機酸としては酢酸、ぎ酸、
くえん酸、しゆう酸等いずれでも使用できるが分散能力
の点から酢酸が好ましい。次にアンモニアを加えてpH
8,5〜11、好ましくは8.5〜10の範囲に調節す
る。アンモニアの添加はアンモニア水として加えてもよ
くアンモニアガスを吹込んでもよい。その後加熱あるい
は煮沸し熟成してニッケル水酸化物を粒子表面に析出さ
せよシ強固に被着させる。この際スラリ一温度は70℃
以上で高い程よい。好ましくは90℃以上がよい。また
熟成時間は30分間以上好まし〈は1時間以上がよい。
使用しうるニッケル塩としては硫酸ニッケル、塩化ニッ
ケル、硝酸ニッケル等のニッケルの鉱酸塩、ニッケルア
ンミン錯塩、ニッケルシアノ錯塩、ニッケルチオシアン
錯塩等の錯塩及び酢酸ニッケル、しゆう酸ニッケル、ぎ
酸ニッケル等のニッケルの有機酸塩の水溶液が使用でき
るが好ましくは有機酸塩がよい。
ケル、硝酸ニッケル等のニッケルの鉱酸塩、ニッケルア
ンミン錯塩、ニッケルシアノ錯塩、ニッケルチオシアン
錯塩等の錯塩及び酢酸ニッケル、しゆう酸ニッケル、ぎ
酸ニッケル等のニッケルの有機酸塩の水溶液が使用でき
るが好ましくは有機酸塩がよい。
ニッケル塩の添加量は表層Mドープα−オキシ水酸化鉄
の鉄原子100Xi一部に対してニッケル原子1〜30
重量部が好ましい。添加したニッケルはほぼ100%が
水酸化ニッケル等の形で被着される。11重量部以下で
はニッケル添加効果が出ない。また30重量部以上では
最終的に得られる強磁性粒子粉末の磁気特性が飽4 和
しまた粒子形状も悪くなシ好ましくない。
の鉄原子100Xi一部に対してニッケル原子1〜30
重量部が好ましい。添加したニッケルはほぼ100%が
水酸化ニッケル等の形で被着される。11重量部以下で
はニッケル添加効果が出ない。また30重量部以上では
最終的に得られる強磁性粒子粉末の磁気特性が飽4 和
しまた粒子形状も悪くなシ好ましくない。
ニッケル化合物被着後けい素化合物の水溶液を徐々に加
える。また必要に応じてアンモニアを加えけい素化合物
を強固に被着させる。アンモニアの添加はアンモニア水
として加えてもよく、アンモニアガスを吹込んでもよい
。けい素化合物の水溶液を加える時のスラリ一温度は熟
成時の温度が好ましい。けい素化合物の水溶液に加える
に当たってはスラリーを冷却してからでもよいがこの場
合加え終った後再び90℃以上で処理することが強固に
被着させる上からも有利である。被着したけい素化合物
は水酸化けい素ないし酸化けい素の形をとっている。
える。また必要に応じてアンモニアを加えけい素化合物
を強固に被着させる。アンモニアの添加はアンモニア水
として加えてもよく、アンモニアガスを吹込んでもよい
。けい素化合物の水溶液を加える時のスラリ一温度は熟
成時の温度が好ましい。けい素化合物の水溶液に加える
に当たってはスラリーを冷却してからでもよいがこの場
合加え終った後再び90℃以上で処理することが強固に
被着させる上からも有利である。被着したけい素化合物
は水酸化けい素ないし酸化けい素の形をとっている。
使用しうるけい素化合物としてはオルトけい酸、メタけ
い酸等の各種けい酸水溶液、シリカゾル、アンモニアで
安定化されたシリカゾル及びアルミニウムで変性された
シリカゾル等が使用できる。
い酸等の各種けい酸水溶液、シリカゾル、アンモニアで
安定化されたシリカゾル及びアルミニウムで変性された
シリカゾル等が使用できる。
前記けい素化合物の使用量は表層Alドープα−オキシ
水酸化鉄の鉄原子100重量部に対してけい素原子とし
て0.1〜10ffii部が好ましい。添加したけい素
はほぼ100%が水酸化けい素等のけい素化合物の形で
被着される。
水酸化鉄の鉄原子100重量部に対してけい素原子とし
て0.1〜10ffii部が好ましい。添加したけい素
はほぼ100%が水酸化けい素等のけい素化合物の形で
被着される。
0.1ii部以下では焼結防止効果がなく10重量部以
上では還元が抑制され所望の磁気特性特に高飽和磁化量
を得ることができない。けい素化合物の添加に際しては
スラリーのpHは7以上好ましくは8〜11がよい。
上では還元が抑制され所望の磁気特性特に高飽和磁化量
を得ることができない。けい素化合物の添加に際しては
スラリーのpHは7以上好ましくは8〜11がよい。
次に被着後の処理について説明する。
被着処理の終了したスラリーを濾過等の方法で分別後乾
燥してそれぞれの金属化合物で処理された乾燥α−オキ
シ水酸化鉄を得る。乾燥温度は100〜180℃でおこ
なう。その後好ましくは還元に先立ちN、あるいは空気
算囲気で温度350〜700℃で加熱脱水し粒子形状を
整えた後、H2等の還元性ガスで温度400〜600℃
で還元し所望の強磁性金属粒子粉末を得る。
燥してそれぞれの金属化合物で処理された乾燥α−オキ
シ水酸化鉄を得る。乾燥温度は100〜180℃でおこ
なう。その後好ましくは還元に先立ちN、あるいは空気
算囲気で温度350〜700℃で加熱脱水し粒子形状を
整えた後、H2等の還元性ガスで温度400〜600℃
で還元し所望の強磁性金属粒子粉末を得る。
本発明の方法によれば表層Alドープα−オキシ水酸化
鉄粒子にNi及びSiの化合物が順次均一に被着される
。還元後の強磁性金属微粒子粉末では内部からAl20
.r!1中間がニッケル層、最表層部が5iChL−と
3つの1全形成しているものと推定される。最下層のA
40.は耐食性の向上に寄与している。中間層のニッケ
ルは還元促進効果があるため還元温度の低下が可能であ
シ結果的に焼結防止に寄与している。最表層の5in2
は焼結防止効果が大である。しかしこれ等の効果全十二
分に発揮させるためには可及的に均一なニッケル化合物
、けい素化合物の順次被着層を形成させることが重要で
ある。そのためにもα−オキシ水酸化鉄の表面にアルミ
ニウムを含有したα−オキシ水酸化鉄層を形成させる方
法は本発明の重要な一部を構成している。
鉄粒子にNi及びSiの化合物が順次均一に被着される
。還元後の強磁性金属微粒子粉末では内部からAl20
.r!1中間がニッケル層、最表層部が5iChL−と
3つの1全形成しているものと推定される。最下層のA
40.は耐食性の向上に寄与している。中間層のニッケ
ルは還元促進効果があるため還元温度の低下が可能であ
シ結果的に焼結防止に寄与している。最表層の5in2
は焼結防止効果が大である。しかしこれ等の効果全十二
分に発揮させるためには可及的に均一なニッケル化合物
、けい素化合物の順次被着層を形成させることが重要で
ある。そのためにもα−オキシ水酸化鉄の表面にアルミ
ニウムを含有したα−オキシ水酸化鉄層を形成させる方
法は本発明の重要な一部を構成している。
本発明は粉末の磁気特性の良さをそのま\維持し且つ耐
食性を大巾に改善したものである。
食性を大巾に改善したものである。
本発明の方法によれば表層Mドープα−オキシ水酸化鉄
は通常のドープ法と異なシ粒子の表層部に高濃度のアル
ミニウムが均一に強固に付着された層として存在する。
は通常のドープ法と異なシ粒子の表層部に高濃度のアル
ミニウムが均一に強固に付着された層として存在する。
一方アルミニウム単独の被着法による被着ではアルミニ
ウムの均一な被着が困難である。従って本発明による表
層Alドープ法によれば従来のドープ法や被着法と異な
り明らかに耐食性が向上する。なおアルミニウム層自体
でも還元時の耐焼結性は若干効果が見られるが非常に不
満足なものである。
ウムの均一な被着が困難である。従って本発明による表
層Alドープ法によれば従来のドープ法や被着法と異な
り明らかに耐食性が向上する。なおアルミニウム層自体
でも還元時の耐焼結性は若干効果が見られるが非常に不
満足なものである。
従って後に粒子の表面に耐焼結効果の大きいけい素化合
物を被着させる。逆にけい素化合物を用いて表層Siド
ープα−オキシ水酸化鉄をつくりこれにアルミニウム化
合物を被着させた場合アルミニウム化合物の耐焼結効果
が小さいこと及び被着の不均一性等のため耐焼結性、耐
食性の優れた強磁性金属微粒子粉末が得られない。
物を被着させる。逆にけい素化合物を用いて表層Siド
ープα−オキシ水酸化鉄をつくりこれにアルミニウム化
合物を被着させた場合アルミニウム化合物の耐焼結効果
が小さいこと及び被着の不均一性等のため耐焼結性、耐
食性の優れた強磁性金属微粒子粉末が得られない。
従ってアルミニウム塩とけい素化合物の添加、被着順序
が重要である。α−オキシ水酸化鉄製造時の苛性ソーダ
に起因する残存Na+の存在下アルミニウム化合物とけ
い素化合物の共存はゼオライト系化合物を作るためと推
定されるがアルミニウム化合物又はけい素化合物単独の
場合に比べて明らかに粒子を還元し難しくする。アルミ
ニウムがドープ、けい素化合物が被着で下層、上層の二
層で別々に存在していることは還元の容品性の上からも
非常に有利となる。ニッケル化合物は還元を容易にする
ため添加する。
が重要である。α−オキシ水酸化鉄製造時の苛性ソーダ
に起因する残存Na+の存在下アルミニウム化合物とけ
い素化合物の共存はゼオライト系化合物を作るためと推
定されるがアルミニウム化合物又はけい素化合物単独の
場合に比べて明らかに粒子を還元し難しくする。アルミ
ニウムがドープ、けい素化合物が被着で下層、上層の二
層で別々に存在していることは還元の容品性の上からも
非常に有利となる。ニッケル化合物は還元を容易にする
ため添加する。
この場合上記の理由によりニッケル層は最下層のアルミ
ニウム層と最上層のけい素層との中間層に存在させるこ
とが望ましい。
ニウム層と最上層のけい素層との中間層に存在させるこ
とが望ましい。
以下、本発明を実施例で説明する。尚以下の例において
「%」は特にことわらない限り「重量%」であることを
表わす。
「%」は特にことわらない限り「重量%」であることを
表わす。
実施例1
6 mot/ (J NaOH水溶液12.61に0.
34mol / l FeSO4水溶液381を添加し
空気流量20g/rninで40℃に保ってα−オキシ
水酸化鉄を合成しこれを濾過水洗して得た湿潤ケーキ2
500 fcα−オキシ水酸化鉄乾燥重量1000y)
に水241を加え、1時間攪拌後酢酸を加えてpH8,
5とじI分間攪拌した。このスラリーK O,5mo!
、 / l硫酸アルミニウム水溶液673g1ft、続
いて0.5 mot/ l硫酸第1鉄水溶液4’500
g/i添加し15分間攪拌した後5 mol/ I!
NaOH1400mlを加えた。30分間攪拌後0.2
1 / minの流量で空気を吹込み25℃に保ち5時
間酸化反応を行った。反応終了後濾過水洗して表層Mド
ープα−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキを得た。この湿潤
ケーキ3300F(表層Alドープa−オキシ、水酸化
鉄乾燥重量で100OF)をとり水20!lに懸濁させ
た。これに酢酸を加えてpH8,5とした後2890F
の酢酸ニッケル水溶液にッケル濃度2.0%水溶液)を
加えた。その後アンモニア水を添加してpHf 9.5
に調整し、引き続いて90℃に昇温し60分間熟成処理
し水酸化ニッケルとして強固に被着させた。次にけい酸
水溶液(Si濃度1.0%水溶液)の162Ofを徐々
に加えて60分間攪拌した後冷却した。スラリ一温度が
50℃以下になったとき戸別し130〜135℃で一夜
乾燥した。この被着処理された乾燥α−オキシ水酸化鉄
500gを先づ600℃で加熱脱水し粒子形状の整った
α−Fe203 (ヘマタイト)を得た。その後H7流
量20 l/ minで第1表に示す温度で還元し針状
性の強磁性金属微粒子粉末を得た。この還元した強磁性
金属微粒子粉末をトルエン中に取出した後空気中で風乾
したものを耐食性テストl;イ共秤寺した。
34mol / l FeSO4水溶液381を添加し
空気流量20g/rninで40℃に保ってα−オキシ
水酸化鉄を合成しこれを濾過水洗して得た湿潤ケーキ2
500 fcα−オキシ水酸化鉄乾燥重量1000y)
に水241を加え、1時間攪拌後酢酸を加えてpH8,
5とじI分間攪拌した。このスラリーK O,5mo!
、 / l硫酸アルミニウム水溶液673g1ft、続
いて0.5 mot/ l硫酸第1鉄水溶液4’500
g/i添加し15分間攪拌した後5 mol/ I!
NaOH1400mlを加えた。30分間攪拌後0.2
1 / minの流量で空気を吹込み25℃に保ち5時
間酸化反応を行った。反応終了後濾過水洗して表層Mド
ープα−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキを得た。この湿潤
ケーキ3300F(表層Alドープa−オキシ、水酸化
鉄乾燥重量で100OF)をとり水20!lに懸濁させ
た。これに酢酸を加えてpH8,5とした後2890F
の酢酸ニッケル水溶液にッケル濃度2.0%水溶液)を
加えた。その後アンモニア水を添加してpHf 9.5
に調整し、引き続いて90℃に昇温し60分間熟成処理
し水酸化ニッケルとして強固に被着させた。次にけい酸
水溶液(Si濃度1.0%水溶液)の162Ofを徐々
に加えて60分間攪拌した後冷却した。スラリ一温度が
50℃以下になったとき戸別し130〜135℃で一夜
乾燥した。この被着処理された乾燥α−オキシ水酸化鉄
500gを先づ600℃で加熱脱水し粒子形状の整った
α−Fe203 (ヘマタイト)を得た。その後H7流
量20 l/ minで第1表に示す温度で還元し針状
性の強磁性金属微粒子粉末を得た。この還元した強磁性
金属微粒子粉末をトルエン中に取出した後空気中で風乾
したものを耐食性テストl;イ共秤寺した。
前記、耐食性テスト条件は60℃190%RHの環境下
に24時間放置した後の飽和磁化量(σS)の低下率で
示した(以下の例においても同じ。)。その特性値全第
1表に示す。
に24時間放置した後の飽和磁化量(σS)の低下率で
示した(以下の例においても同じ。)。その特性値全第
1表に示す。
実施例2
実施例1と同様に合成したα−オキシ水酸化mlを加え
た。30分間攪拌後0.21 / minの流量で空気
を吹き込み25℃に保ち5時間酸化反応を行なった。反
応終了後濾過水洗して表層Mドープ°α−オキシ水酸化
鉄を得た。
た。30分間攪拌後0.21 / minの流量で空気
を吹き込み25℃に保ち5時間酸化反応を行なった。反
応終了後濾過水洗して表層Mドープ°α−オキシ水酸化
鉄を得た。
その他は実施例1と同様に行った。その結果を第1表に
示す。
示す。
実施例3
硫酸アルミニウムの代シにアルミン酸ソーダを使用した
他は実施例1と同様に行った。その結果を第1表に示す
。
他は実施例1と同様に行った。その結果を第1表に示す
。
実施列4
添加する硫酸アルミニウムの量及び添加する第1鉄塩(
硫酸第1鉄)と出発原料のα−オキシ水酸化鉄の重量比
を変えた以外は実施例1と同様に行なった。その結果を
第1表に示す。
硫酸第1鉄)と出発原料のα−オキシ水酸化鉄の重量比
を変えた以外は実施例1と同様に行なった。その結果を
第1表に示す。
実施例5
硫酸アルミニウムの代シにアルミン酸ソーダを使用し且
つAl/ Feの重量比を変えた以外は実施例1と同様
に行った。その結果を第1表に示す。
つAl/ Feの重量比を変えた以外は実施例1と同様
に行った。その結果を第1表に示す。
実施例6.7
硫酸アルミニウムの量を変えた以外は実施例1と同様に
行った。その結果を第1表に示す。
行った。その結果を第1表に示す。
比較例1
6 mot/ l NaOH水溶液12.64に0.5
mot/ l NaAl0t水溶液1335gどを加
え更にこの混合溶液に0.34 mot/ II Fe
5Oa水溶液38A’を添加し空気201J / mi
nで40′CK保ってα−オキシ水酸化鉄を合成しこれ
を濾過水洗して得た湿潤ケーキ33001 (Alドー
プα−オキシ水酸化鉄乾燥重量で100OF)に水20
1を加え懸濁させた。この後ニッケル化合物及びけい紫
化合物の被着処理を行なうが処理方法は実施例1と同様
に行い強磁性金属微粒子粉末を得た。その結果を第1表
に示す。
mot/ l NaAl0t水溶液1335gどを加
え更にこの混合溶液に0.34 mot/ II Fe
5Oa水溶液38A’を添加し空気201J / mi
nで40′CK保ってα−オキシ水酸化鉄を合成しこれ
を濾過水洗して得た湿潤ケーキ33001 (Alドー
プα−オキシ水酸化鉄乾燥重量で100OF)に水20
1を加え懸濁させた。この後ニッケル化合物及びけい紫
化合物の被着処理を行なうが処理方法は実施例1と同様
に行い強磁性金属微粒子粉末を得た。その結果を第1表
に示す。
出発原料のα−オキシ水酸化鉄をAlドープにしている
ため表層部のAl濃度が本発明の様に表層部にA/、を
集中させた尼表層ドープに比べて低濃度となっている。
ため表層部のAl濃度が本発明の様に表層部にA/、を
集中させた尼表層ドープに比べて低濃度となっている。
このため次のNi及びStの被着に先き立って行う水へ
の懸濁(分散)かや\不十分となりNi及びSi化合物
の被着が粒子一本一本に均一に被着出来ない。
の懸濁(分散)かや\不十分となりNi及びSi化合物
の被着が粒子一本一本に均一に被着出来ない。
そのため第1表から明らかなように還元後の磁気特性は
良好であるものの耐食性が実施例IK比べて劣っている
。
良好であるものの耐食性が実施例IK比べて劣っている
。
比較例2
実施例1と同一条件で作った出発原料のa −オキシ水
酸化鉄の湿潤ケーキ2soof(α−オキシ水酸化鉄乾
燥重−Ft1000y)に水241と加え1時間攪拌後
酢酸を加えpH8,5とし更に30分間攪拌した。次に
けい酸水溶液(Stt度1.0%水溶液)t−1620
Fを続いて0.5えた。30分間攪拌後0.2 l /
minの流量で空気を吹き込み25℃に保ち5時間酸
化反応を行った。反応終了後濾過水洗して表層Siドー
プα−オキシ水酸化鉄を得た。この湿潤ケーキ3300
1表層Stドープα−オキシ水酸化鉄乾燥重量で100
Oy)をとシ水201に懸濁させた。これに酢酸を加え
てpH8,5とした後2890yの酢酸ニッケル水溶液
にッケル濃度2.0%水溶液)を加えた。その後アンモ
ニア水を添加してPH9,5に調整し引き続いて90℃
に昇温し60分間熟成処理して水酸化ニッケルとして被
着させた。このスラリーを50’Ofで冷却した後硫酸
アルミニウム水溶液(Al濃度2.0%水溶液)770
Fを徐々に加えて60分間攪拌後p別しこのケーキを1
30〜135℃で一夜乾燥させた。この後は実施例1と
同様に行い強、磁性金pA微粒子粉末を得た。その結果
を第1表に示す。
酸化鉄の湿潤ケーキ2soof(α−オキシ水酸化鉄乾
燥重−Ft1000y)に水241と加え1時間攪拌後
酢酸を加えpH8,5とし更に30分間攪拌した。次に
けい酸水溶液(Stt度1.0%水溶液)t−1620
Fを続いて0.5えた。30分間攪拌後0.2 l /
minの流量で空気を吹き込み25℃に保ち5時間酸
化反応を行った。反応終了後濾過水洗して表層Siドー
プα−オキシ水酸化鉄を得た。この湿潤ケーキ3300
1表層Stドープα−オキシ水酸化鉄乾燥重量で100
Oy)をとシ水201に懸濁させた。これに酢酸を加え
てpH8,5とした後2890yの酢酸ニッケル水溶液
にッケル濃度2.0%水溶液)を加えた。その後アンモ
ニア水を添加してPH9,5に調整し引き続いて90℃
に昇温し60分間熟成処理して水酸化ニッケルとして被
着させた。このスラリーを50’Ofで冷却した後硫酸
アルミニウム水溶液(Al濃度2.0%水溶液)770
Fを徐々に加えて60分間攪拌後p別しこのケーキを1
30〜135℃で一夜乾燥させた。この後は実施例1と
同様に行い強、磁性金pA微粒子粉末を得た。その結果
を第1表に示す。
第1表から分る様に本例では最表層にアルミニウム化合
物が存在しているため還元時における耐焼結性がSi化
合物が表層に存在する本発明の方法に比べて劣る。その
ため還元後の磁気特性が劣っていることが分る(He、
σr/σSの低下から明らか)。またSi表層ドープで
あるため本発明の尼表層ドープに比べて水への分散が不
十分でSt表表層ドープ−オキシ水酸化鉄の粒子を一本
一本にばらけさせることが出来ない。そのため縁密で均
一なNi 、 Al化合物の被着が行なわれず耐食性も
劣るものとなっている。
物が存在しているため還元時における耐焼結性がSi化
合物が表層に存在する本発明の方法に比べて劣る。その
ため還元後の磁気特性が劣っていることが分る(He、
σr/σSの低下から明らか)。またSi表層ドープで
あるため本発明の尼表層ドープに比べて水への分散が不
十分でSt表表層ドープ−オキシ水酸化鉄の粒子を一本
一本にばらけさせることが出来ない。そのため縁密で均
一なNi 、 Al化合物の被着が行なわれず耐食性も
劣るものとなっている。
比較例3
実施例1と同じα−オキシ水酸化鉄の湿潤ケーキ125
0y(α−オキシ水酸化鉄乾燥重量500F)に水12
1を加え1時間攪拌後酢酸を加えpaa、sとし0.5
mol / (l硫酸アルミニウム3375g/′f
r:加え、続いて0.5 mot / ll硫分間攪拌
後0.21 / minの流量で空気を吹き込み25℃
に保ち5時間酸化反応をおこなった。
0y(α−オキシ水酸化鉄乾燥重量500F)に水12
1を加え1時間攪拌後酢酸を加えpaa、sとし0.5
mol / (l硫酸アルミニウム3375g/′f
r:加え、続いて0.5 mot / ll硫分間攪拌
後0.21 / minの流量で空気を吹き込み25℃
に保ち5時間酸化反応をおこなった。
反応終了後渥過水洗して表層Alドープα−オキシ水酸
化鉄の湿潤ケーキを得た。その湿潤ケーキ3300g(
表層Alドープα−オキシ水酸化鉄乾燥重量で1010
0Oを水201に懸た。この乾燥被着ゲータイトを先づ
600℃で加熱脱水し粒子形状の整ったα−Fe103
を得た。
化鉄の湿潤ケーキを得た。その湿潤ケーキ3300g(
表層Alドープα−オキシ水酸化鉄乾燥重量で1010
0Oを水201に懸た。この乾燥被着ゲータイトを先づ
600℃で加熱脱水し粒子形状の整ったα−Fe103
を得た。
その後H!流量201/minで第1表に示す温度で還
元し針状性の強磁性金属微粒子粉末を得た。
元し針状性の強磁性金属微粒子粉末を得た。
その結果を第1表に示す。
本例では、出発原料のα−オキシ水酸化鉄の量に対して
添加する第1鉄塩(Fe1o4)の量全60%以上と多
くしたため表層ドープの生長反応と並行して単独でもド
ープ反応が進行して粒子が形成されるため粒子サイズが
不揃いになり、出来上がりの粒度分布が広くなり、第1
表から明らかなように所望の磁気特性のものが得られな
い。本質的に実用に供しないものとなる。
添加する第1鉄塩(Fe1o4)の量全60%以上と多
くしたため表層ドープの生長反応と並行して単独でもド
ープ反応が進行して粒子が形成されるため粒子サイズが
不揃いになり、出来上がりの粒度分布が広くなり、第1
表から明らかなように所望の磁気特性のものが得られな
い。本質的に実用に供しないものとなる。
比較例4
Al化合物を表層ドープ法ではなくNi化合物及びSi
化合物と同様被着法で実施した以外は実施例1と同様に
して強磁性金属微粒子粉末を得た。その結果t@1表に
示す。
化合物と同様被着法で実施した以外は実施例1と同様に
して強磁性金属微粒子粉末を得た。その結果t@1表に
示す。
本例は、Alt−表1ドープせず被着処理したもので本
発明の様にAlk表層ドープすることによって尼をα−
オキシ水酸化鉄に均一に且っ強固に付着させたものに比
べて次のNi及びStK還元後の磁気特性は比較的良い
ものの、本発明の目標である耐食性の点で大きく劣るも
のとなっている。
発明の様にAlk表層ドープすることによって尼をα−
オキシ水酸化鉄に均一に且っ強固に付着させたものに比
べて次のNi及びStK還元後の磁気特性は比較的良い
ものの、本発明の目標である耐食性の点で大きく劣るも
のとなっている。
比較例5
水酸化ニッケル被着時に水懇濁液に加える酸を酢酸の代
シに硫酸を使用した以外は実施例1と同様にして強磁性
金属微粒子粉末を得た。その結果を第1表に示す。
シに硫酸を使用した以外は実施例1と同様にして強磁性
金属微粒子粉末を得た。その結果を第1表に示す。
本例では酢酸の代シに硫酸を使用しているため被着処理
後硫酸根が残存しこれが還元時に焼結をおこす原因とな
る。従って第1表から明らかなように良好な磁気特性の
ものは得られない(He、σr/σSの低下)。 また
硫酸根の存在は耐食性の面で不利であることがσSの低
下率をみても分る(実施例1と比較)。
後硫酸根が残存しこれが還元時に焼結をおこす原因とな
る。従って第1表から明らかなように良好な磁気特性の
ものは得られない(He、σr/σSの低下)。 また
硫酸根の存在は耐食性の面で不利であることがσSの低
下率をみても分る(実施例1と比較)。
比較例6
Ni及びStの被着時の温度を90℃にせず常温で行な
った他は実施例7と同様にして強磁性金属微粒子粉末を
得た。その結果を第1表に示す。
った他は実施例7と同様にして強磁性金属微粒子粉末を
得た。その結果を第1表に示す。
本例では被着時において高温の加熱を行なわなかったの
で、強固でかつ緻密な被着ができず、そのため還元工程
での粒子のくずれや焼結が起こシ、M1表から明らかな
ように、強磁性金属微粒子粉末の磁気特性及び耐食性の
劣るものとなっている。
で、強固でかつ緻密な被着ができず、そのため還元工程
での粒子のくずれや焼結が起こシ、M1表から明らかな
ように、強磁性金属微粒子粉末の磁気特性及び耐食性の
劣るものとなっている。
比較例7
′#L着時において実施例1で得た表層Uドープα−オ
キシ水酸化鉄の湿潤ケーキを水に懸濁しスラリーとした
後酢酸を加えずpHヲ下げることなしに直接Ni化合物
及びSi化合物を実施例1と同様にして被着して強磁性
金属微粒子粉末を得た。その結果を第1表に示す。
キシ水酸化鉄の湿潤ケーキを水に懸濁しスラリーとした
後酢酸を加えずpHヲ下げることなしに直接Ni化合物
及びSi化合物を実施例1と同様にして被着して強磁性
金属微粒子粉末を得た。その結果を第1表に示す。
本例においては、被着前に酢酸を使用していないため、
表層尼ドープα−オキシ水酸化鉄粒子を水中へ分散させ
る際粒子一本一本まで水中に均一に分散させることがで
きない。従ってニッケル化合物及びけい素化合物の被着
が不均一となυ、第1表から明らかなように、保磁力及
び角型比の劣ったものとなっている。また均一な厚みの
被着層も形成されていないため耐食性も劣るものとなっ
ている。
表層尼ドープα−オキシ水酸化鉄粒子を水中へ分散させ
る際粒子一本一本まで水中に均一に分散させることがで
きない。従ってニッケル化合物及びけい素化合物の被着
が不均一となυ、第1表から明らかなように、保磁力及
び角型比の劣ったものとなっている。また均一な厚みの
被着層も形成されていないため耐食性も劣るものとなっ
ている。
(第1表の註)
*1)Al頃はゲータイト合成時〈加えた。
*2)Alドープα−FeooH合成時に使用したAl
#。
#。
*3)Alは単独被着した。
*4)Stは表層ドープで付着させた。
*5)表層MドープをせずMは単独で被着した。
*6)被着前の粒子分散用の酸(こ硫酸を使用した。
*7)被着時に加熱をしなかった。
*8)被着前に粒子分散用の酸に使用しなかった。
以上
Claims (1)
- a−オキシ水酸化鉄の水懸濁液にアルミニウム塩及び
第1鉄塩を添加し酸化反応をおこなうことにより、前記
a−オキシ水酸化鉄の表層部にアルミニウムを含有した
a−オキシ水酸化鉄層を形成し(以下、この層を形成し
たa−オキシ水酸化鉄を「表層Alドープa−オキシ水
酸化鉄」という。)、この際前記第1鉄塩の添加量を前
記a−オキシ水酸化鉄に対し「Fe(II)/a−Fe
OOH」で1.5〜20重量%とし、また前記アルミニ
ウム塩の添加量と前記第1鉄塩の添加量の比を「Al/
Fe(II)」で3〜35重量%とし、得られた表層ド
ープa−オキシ水酸化鉄の水懸濁液を、濾過水洗し、得
られた湿潤ケーキ又はそれを乾燥して得られた粉末を水
に懸濁させスラリーとしこのスラリーに有機酸を加える
か、又は有機酸を加えた水に前記湿潤ケーキもしくは乾
燥粉末を加えてスラリーとし、このスラリーのpHを3
〜5にした後、ニッケル塩の水溶液を加え、次にアンモ
ニアを加えてpH9〜11のスラリーとし、70℃以上
で熟成し、その後このスラリーにけい素化合物の水溶液
を添加し、その後このスラリーを濾過等の方法で分別後
乾燥し、所望により加熱焼成し、これを還元することを
特徴とする強磁性金属微粒子粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61286379A JPS63140005A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 強磁性金属微粒子粉末の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61286379A JPS63140005A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 強磁性金属微粒子粉末の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63140005A true JPS63140005A (ja) | 1988-06-11 |
JPH0151524B2 JPH0151524B2 (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=17703629
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61286379A Granted JPS63140005A (ja) | 1986-12-01 | 1986-12-01 | 強磁性金属微粒子粉末の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63140005A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04147909A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 磁気記録用磁性金属粉末の製造方法 |
JP2007081227A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Dowa Holdings Co Ltd | 強磁性粉末ならびにそれを用いた塗料および磁気記録媒体 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7287351B2 (ja) | 2020-06-01 | 2023-06-06 | トヨタ自動車株式会社 | ハイブリッド車両の制御装置 |
-
1986
- 1986-12-01 JP JP61286379A patent/JPS63140005A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04147909A (ja) * | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 磁気記録用磁性金属粉末の製造方法 |
JP2007081227A (ja) * | 2005-09-15 | 2007-03-29 | Dowa Holdings Co Ltd | 強磁性粉末ならびにそれを用いた塗料および磁気記録媒体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0151524B2 (ja) | 1989-11-06 |
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