CN1285078A - 铁磁性粉末 - Google Patents

铁磁性粉末 Download PDF

Info

Publication number
CN1285078A
CN1285078A CN98813670A CN98813670A CN1285078A CN 1285078 A CN1285078 A CN 1285078A CN 98813670 A CN98813670 A CN 98813670A CN 98813670 A CN98813670 A CN 98813670A CN 1285078 A CN1285078 A CN 1285078A
Authority
CN
China
Prior art keywords
particle
powder
ratio
axis direction
ferromagnetic powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN98813670A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1189896C (zh
Inventor
久野诚一
齐藤和久
佐野和司
泽边明朗
井上明人
井上健一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dowa Mining Co Ltd filed Critical Dowa Mining Co Ltd
Publication of CN1285078A publication Critical patent/CN1285078A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1189896C publication Critical patent/CN1189896C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/06—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05—Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • C22C33/0285—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5% with Cr, Co, or Ni having a minimum content higher than 5%
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/706—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
    • G11B5/70605—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material metals or alloys
    • G11B5/70621—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material metals or alloys containing Co metal or alloys
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/714—Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the dimension of the magnetic particles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

一种铁磁性粉末,含有铁作为主要成分,并且含有大于5到50at%的Co、0.1—30at%Al、0.1—10at%的稀土元素(包括Y)、0.05wt%或更少的属于元素周期表的1a族的元素、0.1wt%或更少的(包括0wt%)属于元素周期表的2a族的元素,所述粉末含有平均长轴长度为0.01—0.40μm,通过X射线衍射确定的结晶直径(Dx)为50—250埃的扁针状颗粒,假定垂直于长轴切开的短轴方向的截面直径具有一个较大的宽度和一个较小的宽度,并且在短轴方向上的这个截面比(较大的宽度与较小的宽度的比值)均匀地产生一个大于1的值,优选的是1.5或更高的值,所述粉末获得一个0.7或更高的σs/Dx比,其中,σs表示饱和磁化强度,Dx表示通过X射线衍射确定的结晶尺寸。

Description

铁磁性粉末
本发明涉及一种铁磁性粉末，适用于形成涂敷型磁记录介质(如磁带和磁盘)的磁性涂层。
在所谓涂敷型磁记录介质中，该介质包括通过涂敷分散在粘合剂树脂中的磁性粉末薄膜在载体上形成的磁性层，仍然需要提高记录密度。为了满足这种需要，使用由更细的颗粒组成的铁磁性粉末，随着颗粒尺寸的减小，输出、C/N比、频率特性等电磁转换性能得到改进。例如，在日本专利申请公开Nos.36265/1994、163232/1994、33130/1995、74365/1995、126704/1995、179913/1995和181008/1996提出了构成所述涂敷型磁记录介质的磁性层的各种铁磁性粉末。这些公开还表明了所述磁性粉末的磁性能以及粉末特性。
此外，希望使所述磁性层更薄，以获得高的输出特性并使噪音最小。为了满足这种要求，提出了具有多层结构的涂敷型磁记录介质，其中，在所述磁性层和所述载体之间，提供一个分散在粘合剂树脂中的非磁性粉末的薄膜作为非磁性层。例如，在美国专利5,496,622和5,637,390中提出了一种具有多层结构的磁记录介质，作为形成所述磁性层的磁性粉末，描述了使用含有Co、稀土元素、Al、Si等的细针状金属铁粉。
在使用细晶磁性粉末获得密度提高的磁记录介质中，无论其是否具有多层结构，发现下列问题需要克服：
(1)随着颗粒尺寸减小，饱和磁化强度降低，从而导致磁记录介质具有低输出和低的C/N比；
(2)随着颗粒尺寸减小，矫顽力类似地降低，从而导致磁记录介质具有低输出和低的C/N比；
(3)随着颗粒尺寸减小，不能保持要求的颗粒形状，从而由于颗粒变形或成为圆形颗粒，或者由于颗粒中存在气孔，导致磁记录介质具有低的C/N比；
(4)随着饱和磁化强度的增大，耐天气性(耐久性)趋于降低。
根据本发明的一个方面，提供一种铁磁性粉末，含有铁作为主要成分，并且含有大于5at％到50at％的Co、0.1-30at％Al、0.1-10at％的稀土元素(包括Y)、0.05wt％或更少的属于元素周期表的1a族的元素、0.1wt％或更少的(包括0wt％)属于元素周期表的2a族的元素，所述粉末含有平均长轴长度为0.01-0.40μm，通过X射线衍射(Dx)确定的结晶直径为50-250埃的扁针状颗粒，假定垂直于长轴切开的短轴方向的截面直径具有一个较大的宽度和一个较小的宽度，并且在短轴方向上的这个截面比(较大的宽度与较小的宽度的比值)沿长轴方向大体一致地为大于1的值，优选的是1.5或更高的值，所述粉末获得一个0.7或更高的σs/Dx比，其中，σs表示饱和磁化强度，Dx表示通过X射线衍射确定的结晶尺寸。
根据本发明的铁磁性粉末优选地在100℃放出2wt％或更少的H2O，在300℃放出4wt％或更少的H2O；优选地具有5.55g/cm3或更高的真密度，通过BET法确定的比表面积在30-70m2/g范围内；优选地其饱和磁化强度(σs)在100-200emu/g范围内并且矫顽力在1,200-3,000 Oe范围内；在60℃，在相对湿度为90％的大气中放置一周，其饱和磁化强度(σs)降低15％或更少。
图1表示作为描述根据本发明的扁针状颗粒外形的解释方式而提供的颗粒的示意图；
图2是表示扁针状颗粒外形的另一个实例的另一个图，表示沿着其短轴方向的截面；
图3是表示扁针状颗粒外形的又一个实例的另一个图，表示沿着其短轴方向的截面；
图4是表示扁针状颗粒外形的再一个实例的另一个图，表示沿着其短轴方向的截面；
图5是表示扁针状颗粒外形的再另一个实例的另一个图，表示沿着其短轴方向的截面；
图6是表示由根据本发明的扁针状铁磁性颗粒组成的粉末的单个颗粒外形的电子显微图像(放大倍数为300,000倍的TEM图像)；
图7是在相同的放大倍数但是把样品架倾斜30°角观察的图6表示的相同样品的相同部分的电子显微图像。
图8是由根据本发明的扁针状铁磁性颗粒组成的粉末的带有阴影的单个颗粒的电子显微图像(放大倍数为300,000倍的TEM图像)；
图9是表示投射角和阴影长度之间关系的说明图。
用于涂敷型磁记录介质的根据本发明的铁磁性粉末是一种由针状颗粒组成的Fe基金属粉末，因为它对所述颗粒的成分和尺寸及外形有特定的要求，所以它能使磁性层适合于高密度记录。更具体地，所述粉末的尺寸和外形特性满足以下条件，它包括具有平均长轴长度为0.01-0.40μm的扁针状颗粒，并具有特定的组成。因此，具有形状保持性能和磁性能的良好平衡的根据本发明的粉末能使生产的磁记录介质具有传统产品从未获得的高性能。构成根据本发明的金属磁粉的颗粒的成分含量以及尺寸和外形特性描述如下。
[组分含量]
根据本发明的金属磁粉包括含有大于5at％到50at％的Co、0.1-30at％的Al、0.1-10at％的稀土元素(包括Y)、0.05wt％或更少的属于元素周期表的1a族的元素、0.1wt％或更少(包括0wt％)的属于元素周期表的2a族的元素，并且其余基本为铁的扁针状(术语“扁针状”在下文中将进一步描述)铁磁性颗粒。此外，所述铁磁性粉末优选在100℃释放2wt％或更少的H2O，并且在300℃释放4wt％或更少的H2O。
下面描述限制上述每种成分的含量的原因。钴可以改善矫顽力Hc和饱和磁通密度σs，并且晶体直径的减小，虽然它可以有效地防止σs(Δσs)的降低，如下文的实施例中所述，但是如果Co的含量不大于5at％，这些作用不能有效地表现出来。另一方面，如果Co的含量大于50at％，矫顽力反而会恶化。因此，Co的量大于5at％但是不大于50at％。加入Co的优选的范围是在大于5at％到40at％的范围内，更优选地，在10-35at％范围内。
Al的引入在改善这种扁针状细颗粒的分散性(同时防止在加热还原过程中的烧结)并且在所述还原过程中保持所述颗粒的形状方面具有明显的效果。如果Al含量小于0.1at％，不能获得上述作用，如果所述含量大于30at％，降低所述饱和磁化强度，因此恶化了磁性能。因此，Al的含量限制在0.1-30at％范围内，优选为1-20at％，更优选为2-15at％范围内。在以Al的化合物(氧化物)形式引入Al时，上述Al含量不是指所述Al化合物的含量，而是指所述化合物中的单质Al的含量。
与Al类似，稀土元素(包括Y)有效地防止在加热条件下的还原过程中的金属粉末发生的烧结，进一步改善所述分散性。如果其含量小于0.1at％，所述作用太小而促进了烧结，如果所述含量超过10at％，所述元素的氧化物的含量增大，因此降低了饱和磁化强度。这使得所述粉末不适合于用作金属磁性粉末。作为所述稀土元素，可以特别提及Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Tb、Dy、Gd等，在这些元素的两种或多种以组合的形式引入的情况下，它们总加入量应该在0.1-10at％范围内。应该注意，上述元素的含量不是指所述化合物的含量，而是指在所述化合物中的元素的含量。
作为属于元素周期表中的1a族中的元素，可以提到Li、Na、K等。如果这些元素的可溶盐结合在构成本发明的粉末的颗粒表面上，当在树脂粘合剂中分散时，所述粉末的分散性降低，降低了所述介质产品的可保存性以及耐天气性。因此，这些元素的浓度限制为不大于0.05wt％；如果多种这些元素以组合的形式引入，总浓度应该限制在不大于0.05wt％。由于这些元素属于元素周期表的1a族，所以加速了在生产扁针状铁磁性粉末中的还原过程中的烧结，在所述还原步骤之前，优选尽可能除去这些元素。
作为属于元素周期表的2a族的元素的实例，可以提到Mg、Ca、Sr、Ba等，在这些元素的可溶盐结合在构成本发明的粉末的颗粒表面上的情况下，类似地，在分散在树脂粘合剂中时，降低了所述粉末的分散性；并且恶化了所述介质产品的可保存性以及耐天气性。因此，这些元素的浓度限制为不大于0.1wt％；如果多种这些元素以组合的形式引入，所述总浓度应该限制在不大于0.1wt％。
也就是说，如果上述1a族元素在根据本发明的扁针状细颗粒中的含量超过0.05wt％，所述颗粒不能分散在所述粘合剂树脂中，或者所涂敷的薄膜产生较差的薄膜强度。此外，由于这些元素是可溶性的，当所述的磁带保持一段时间时，他们可能沉淀在所述带的表面上形成结晶的化合物，这些化合物引起脱落的增多，从而降低了所述磁带的储存稳定性。另一方面，如果2a族元素的浓度超过0.1wt％，所述粉末与所述树脂的混溶性降低，从而降低了所述涂层薄膜的强度，其浓度的极度增大以类似于1a族元素的情况的方式降低所述磁带的储存稳定性。
所述金属磁粉的含水量优选控制为在100℃检测(放出)的量不大于2.0wt％，优选不大于1.5wt％，其在300℃的放出量不大于4.0wt％，优选不大于3.0wt％。所述涂料的粘度以及所述粉末吸附的粘合剂的含量受所述粉末的含水量的影响，如果在100℃检测的含水量大于2.0wt％，或者在300℃检测的含水量大于4.0wt％，其在涂层上的分散性不够。
[颗粒的尺寸和形状]
根据本发明的磁粉的尺寸和形状特性描述如下。术语“扁针状颗粒”本文是指所述针状颗粒是扁的并且长轴长度与短轴的长度比(长短轴比)优选为2或更大，其中，所述长轴长度是指沿纵向的长度，短轴长度是指沿横向的最大长度，所述针状颗粒是扁颗粒，在垂直于所述长轴切开的短轴向的横截面上有一个较大的宽度和一个较小的宽度，其中，沿长轴方向上的较大宽度与较小宽度的比值(在本说明书中称为“在短轴方向上的截面比”)大体一致地大于1，优选为1.5或更大。
图1是给出解释所述扁针状形状的方式的示意图。参考图1，在针状本体1中，在纵向有一个最大长度L(即长轴长度)和在垂直于所述纵向的截面方向上的最大长度S(即短轴的长度)，可以看出所述本体的形状表现出扁平的形状，在垂直于所述长轴的短轴方向上有一个截面2，较大宽度为WL，较小宽度为WS。更具体地，可以说所述本体具有类似于平板的外形(带状外形)，宽度为WL，厚度为WS。但是，在短轴方向上的截面2的扁平形状不是仅局限于图1所示的矩形，而且可以表现出图2所示的类似胶囊形状，图3所示的椭圆形状，图4所示的多边形，或者图5所示的异形盘状。简而言之，要求在短轴向上的截面比，即WL/WS比均匀地(即没有扭曲)产生一个大于1的值，优选为1.5或更大。此外，根据本发明的扁平针状颗粒大体没有分叉。
上述的具有0.01-0.40μm的平均长轴长度和长短轴比为2或更大的扁针状金属磁粉，其短轴向的截面比大于1，优选1.5或更大，在具有根据本发明的特定组成时，在生产高性能磁记录介质时表现出优异的形状保持性能和磁性能，如下文的实施例所述。特别地，即使在这样的扁针状细颗粒的情况下，饱和磁化强度(σs)与X射线结晶尺寸(Dx)的比值σs/Dx，获得一个0.7或更高的值，因此，获得了所述形状保持性能和所述的磁性能。通过使用衍射仪获得的X射线衍射谱图上对应于(110)晶面的峰的半高宽，然后通过代入Scherrer’s方程，可以确定所述扁针状金属颗粒的X射线结晶尺寸(Dx)。
扁针状颗粒的优选的尺寸范围应该使所述平均长轴长度落在0.01-0.4μm范围内，更优选地，在0.04-0.2μm范围内。如果所述平均长轴长度小于0.01μm，所述颗粒表现出超顺磁性，极大地恶化了所述电磁转换性能。另一方面，如果所述平均长轴长度超过0.4μm，所述颗粒趋于由多磁畴组成，从而使所述电磁转换性能恶化。因此，为了保持所要求的磁性能，所述细颗粒优选的是具有平均长轴长度在0.01-0.4μm范围内的针状细颗粒。
所述扁针状金属颗粒的结晶尺寸(例如，所述X射线结晶尺寸Dx)优选在50-250范围内，更优选在100-200范围内。如果所述结晶尺寸小于50，所述颗粒变成超顺磁性，从而极大地降低所述电磁转换性能。另一方面，如果所述结晶尺寸超过250，所述颗粒趋于增大噪音，从而降低所述电磁转换性能。
本发明的铁磁性金属粉末的真密度可以为5.55g/cm3或更高。用这种方式，可以保持优异的磁性能。
根据BET法测得的所述铁磁性金属粉末的比表面积在30-70m2/g范国内，优选地在40-60m2/g范围内。如果所述比表面积小于30m2/g，在制备磁带时所述粉末与树脂的混合性能降低，从而降低所述电磁转换性能。如果所述比表面积大于70m2/g，在制备所述磁带过程中产生分散不足，从而类似地降低所述电磁转换性能。
图6和7表示在下文的实施例8中获得的根据本发明的铁磁性金属粉末的相同样品的透射电子显微图像(放大倍数为300,000倍)，其中，在相同的放大倍数但是倾斜所述样品架来观察相同试样的相同部位。也就是说，图6表示保持所述样品架水平时获得的显微图像，图7表示把所述样品架相对于水平位置倾斜30°时观察的试样的显微图像。通过倾斜所述样品架，可以从不同角度观察所述试样。因此，用这种方式，可以观察沿着短轴的厚度变化，即可观察在所述短轴方向上较大宽度与较小宽度的截面比，例如，对于在图6和7中给出的显微图像的中心部分观察的单个颗粒，可以看出，在图6的情况下，所述短轴的最大长度为0.02μm，而在图7中所获得的同一长度为0.03μm。通过这样倾斜所述样品架，发现所述颗粒在所述长轴方向上具有大致均匀变化的短轴长度。此外，根据图6和7，可以看出大部分颗粒没有分叉。
例如，可以用下述方式测得所述短轴方向上的截面比。更具体地，在图8中表示的是下文所述的实施例8中的根据本发明的铁磁性粉末的电子显微图像，其中，在照相之前，把所述粉末分散在粘性样品架上，在把粘结了粉末的样品安装在真空蒸发室内之后，把蒸发的金属以预定的角度喷射在所述样品表面上，使得在其上粘结了粉末的部分通过所述喷射形成阴影，其中，所述阴影在由于所述颗粒的存在没有喷射到所述蒸发金属的部分形成。因此，在电子显微镜下拍摄带有阴影的样品。从图8可以看出，阴影部分，即没有喷射到蒸发金属的部分，在每个颗粒的一边均匀地形成。通过测量所述每个颗粒的短轴长度和阴影长度，可以获得每个颗粒的短轴方向上的截面比。
更明确地，如图9示意表示的，在相对于试样的平面1以角度θ向所述平面喷射蒸发金属时，在高度为H、宽度为W的颗粒上产生的阴影长度L可以表示为：
L=H/tanθ
因此，H可以从所述角度θ和测得的长度L计算。W/H比可以从H值和测得的宽度W获得。在图8中，角度θ等于18度。用这种方法，发现在图8中观察的每个颗粒是扁针状颗粒。此外，从100个颗粒上获得的L和W值，确定所述短轴方向的平均截面比是2.2。
[磁性能]
根据本发明的铁磁性金属颗粒产生在1,200-3,000(Oe)范围内的矫顽力、在100-200emu/g的饱和磁化强度(σs)、并且在相对湿度为90％的条件下，在60℃放置一周后饱和磁化强度的降低在不超过15％的范围内。所述金属粉末的矫顽力Hc越高，所述粉末越适合于高密度记录。但是，根据磁头的性能，控制所述矫顽力在1,200-3000(Oe)范围内，优选为1,600-2,800(Oe)。
饱和磁化强度σs越高，可以获得的输出越高。然而，考虑抗氧化性、噪音等，σs的值确定在120-200emu/g范围内，优选为120-200emu/g范围内，更优选在130-180emu/g范围内。如果所述饱和磁化强度大于200 emu/g，在制造磁带的情况下，趋于发生磁凝聚(magneticagglomeration)，因此，使其难以用现有技术生产优选的拉制磁带，降低了所得磁带的表面光滑度。如果所述饱和磁化强度小于120emu/g，不能获得足够的输出。
在使所述粉末在90％的相对湿度下，在60℃下放置一周后的饱和磁化强度(σs)的降低(Δσs％)可用于评价耐天气性。根据本发明的金属粉末的饱和磁化强度的降低为15％或更低。在所述粉末用于磁带的情况下，类似地，可以用使所述磁带在90％的相对湿度下，在60℃放置一周的饱和磁通量密度(Bm)的降低(ΔBm％)来评价所述磁带的耐天气性，在本专利的情况下，该降低为15％或更低。
为了获得适合于高密度记录的铁磁粉末，应该同时确定所述磁性能和所述粉末特性。更具体地，即使所述颗粒的尺寸减小，也必须保持所述形状，并且必须保持高的饱和磁化强度σs。根据本发明的铁磁性粉末在表现出上述的各种性能的同时，保持了优异的磁性能和所述粉末特性。可以利用(饱和磁化强度σs(emu/g))/(结晶尺寸Dx(埃))比值评价所述磁性能和粉末特性是否良好平衡。该比值越高，这些性能的平衡越好，对改善所述磁记录介质的输出和C/N比的贡献越大。根据本发明的铁磁性粉末的σs/Dx比值可以为0.7或更高，此外，它可以为0.8或更高。而且，即使用长轴长度为0.1μm或更小和σs为150emu/g或更高的扁针状细颗粒也可以获得所述σs/Dx比值。由于所述颗粒是具有高饱和磁化强度的扁针状细颗粒，所以可以大大改善输出和C/N比。在σs/Dx比为0.8或更高、主轴长度为0.1μm或更小、Hc为2,300(Oe)或更高，优选在2,400-2,700(Oe)范围内的扁针状颗粒的情况下，可以大大改善所述C/N比和输出，因为所述颗粒是具有高矫顽力的扁平针状细颗粒。
[本发明的金属磁粉的制备方法]
使用基本上没有分支的扁针状羟基氧化铁颗粒作为原料，通过在较高温度下加热并还原这些颗粒，可以制备含有根据本发明的扁针状细颗粒的金属磁粉。为了获得基本没有分支的扁针状羟基氧化铁颗粒，可以有利地使用下列方法。
例如，可以使用一种方法，包括向三价铁盐(如硫酸铁、氯化铁、硝酸铁等)的水溶液中加入一种碱性氢氧化物，以相对于Fe3+离子为1.0-3.5的当量值，在5℃或更高的温度下形成一种沉淀物(一种中和沉淀物)；把所得的悬浮液保持在比前面的温度更高的温度下，使扁平针状羟基氧化铁(FeOOH)颗粒析出；通过固液分离从所述悬浮液中分离所得的沉淀的羟基氧化铁(其中，从含有所述中和沉淀物的悬浮液中沉淀出羟基氧化铁的这种处理称为“熟化”)。用这种方式，可以制备基本没有分叉并且没有非晶体物质的扁平针状羟基氧化铁颗粒。与生产针状氧化铁(Fe2O3)的情况相比，本方法是有利的，因为本方法不引入任何在高温下进行的工艺步骤，从而不会产生晶粒间烧结的问题。
与上述方法相反，使用如下的传统方法，难以获得没有分叉并且在短轴方向上表现出扁平截面的扁平针状羟基氧化铁颗粒：即例如，包括下列步骤的一种方法，通过向二价铁盐的水溶液中加入超过所述当量值的碱性氢氧化物的水溶液，先制备一种含有氢氧化亚铁胶体的悬浮液，然后在pH为11或更高、温度为80℃或更低的条件下向所述悬浮液中鼓入一种含氧气体进行氧化反应；或者一种方法，包括向通过使二价铁盐的水溶液与碱性碳酸盐的水溶液反应获得的悬浮液中通入含氧气体进行氧化反应。
在根据本发明生产扁平针状金属磁性粉末的情况下，先制备一种由羟基氧化铁的扁平针状颗粒组成的粉末作为原料，可预先向所述扁平羟基氧化铁颗粒中引入Co。为了引入Co，例如，可以加入一种钴(Ⅰ)盐(如硫酸钴(Ⅰ)、氯化钴(Ⅰ)、硝酸钴(Ⅰ)等)或者一种钴(Ⅱ)盐(如硫酸钴(Ⅱ)、氯化钴(Ⅱ)、硝酸钴(Ⅱ)等)，其加入量使得相对于在中和前(在加入碱性氢氧化物之前)、在刚刚中和之后或者在上述的熟化处理过程中的任何阶段中在所述三价铁盐中含有的三价铁离子，Co可以占5-50at％。
为了进一步向这样制备的用作所述原料的含Co的羟基氧化铁的扁平针状颗粒中引入Al，可以使合适的Al化合物结合在所述颗粒的表面上，并使所得颗粒经过还原处理。作为可以使用的Al化合物，可以使用Al的水溶性盐，如Al2(SO4)3、Al(NO3)3和AlCl3等，或者水溶性铝酸盐，如NaAlO2(铝酸钠)。为了通过使用这样的铝化合物用Al化合物涂敷将要还原的颗粒的表面，可以用那些Al化合物处理通过上述熟化形成的羟基氧化铁。更具体地，例如，这些铝化合物可以溶解在一种碱性水溶液中，在分散了上述的羟基氧化铁之后，可以向其中加入一种气态二氧化碳或者一种酸进行中和。用这种方法，可以用结晶或无定形Al2O3(水合氧化铝)的形式用)Al化合物涂敷所述颗粒。
可以以固溶体的形式向上述颗粒中引入(浸渍)Al。为了制备以固溶体形式引入(包裹)铝的含Co羟基氧化铁，可以在产生所述羟基氧化铁的反应体系中提供上述水溶性的Al盐或铝酸盐。也就是说，在通过熟化沉淀所述羟基氧化铁的阶段允许Al的化合物共同存在。例如，可以在含有氢氧化铁胶体的悬浮液中加入上述任何Al的化合物进行上述的熟化，或者预先向形成所述中和沉淀物时或者在形成所述中和沉淀物之前向所述溶液中加入上述铝化合物的任何一种进行所述熟化。通过以这种方式在溶解的Al存在下进行上述熟化，与在所述溶液中未溶解有Al的情况下相比，可以获得更优选的扁平针状羟基氧化铁颗粒。
通过加热这样获得的含Co和Al的羟基氧化铁或氧化铁，Al可以以Al2O3的形式固定(在这种情况下，通过脱水反应，羟基氧化铁转变成氧化铁)，并且向其中引入稀土元素。作为引入稀土元素的方法，可以提到的是，例如，把所述颗粒分散在含稀土元素的溶液中，再向其中加入碱使所述稀土元素以氢氧化物的形式沉淀在所述颗粒上，或者一种包括把所述颗粒分散在含有稀土元素化合物的溶液中，然后通过蒸发从中除去水的方法。
然后在还原气氛下加热以预定量在其中分别引入Co、Al和稀土元素的氧化铁粉末。然后，在控制湿度后，可以获得一种金属磁性粉末，它以铁为主要成分，Co、Al和稀土元素作为附加成分，还含有适量的水。为了获得含痕量属于元素周期表的1a族或2a族的元素的粉末，可以利用一种包括使用不含属于元素周期表的1a族或2a族的元素的原料的方法，或者利用一种包括在获得所述羟基氧化铁、氧化铁或金属磁性粉末的每个阶段中充分地进行漂洗的方法。关于后一种方法，随着工艺步骤的进行，漂洗效率增大，因为这些元素逐渐偏析在所述颗粒的表面上。此外，通过使用其中加入酸降低pH值的漂洗水并且提高其温度可以更有效地进行所述的去除。因此，通过适当地组合前一种和后一种方法，上述元素的含量可以降低到预定的浓度，甚至更低。作为属于元素周期表的1a族的代表元素，可以提到Li、Na、K。作为属于元素周期表的2a族的元素，可以有代表性地提到Mg、Ca、Sr、Ba等。
在使用扁针状羟基氧化铁作为原料生产扁针状铁磁性粉末的情况下，可以有利地获得一种铁磁性粉末，所述粉末由保持了原始羟基氧化铁颗粒的扁针状形状的颗粒组成，与传统针状铁磁性颗粒相比，其气孔减少或者完全没有气孔。本方法的这个优点的原因大概是由于在本发明的情况下的气孔在加热条件下的还原步骤中更容易除去。因此，根据本发明获得的铁磁性颗粒几乎没有产生开裂或变形。因此，所述粉末能够具有高的矫顽力，从而实现具有高输出性能的磁记录介质。
根据本发明的由扁针状颗粒组成的铁磁性粉末适用于通过制备根据传统方法的涂敷型磁记录介质中使用的多层结构的磁性层或上层(即在一个非磁性层上形成的磁性层)而用于高密度记录。作为其上形成涂层或多个涂层的载体，可以使用的是已知的薄膜，如用聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯等、或聚烯烃、醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚砜芳族聚酰胺(polysulfone aramid)、芳族聚酰胺等制备的薄膜。
下面通过实施例进一步详细描述根据本发明的铁磁性粉末的特性。
实施例
[实施例1]
制备平均长轴长度为0.13μm、平均长短轴比为5、在短轴长度方向的截面比约为1.3、相对于Fe来讲，含有10at％的Co的扁针状FeOOH颗粒。扁针状FeOOH颗粒制备如下：向一种三价铁盐的水溶液(硫酸铁水溶液)中加入一种含有氢氧化钠的水溶液，相对于Fe3+离子的当量值为1.6，获得一种沉淀物，然后把含有所述沉淀物的悬浮液在45℃保温16小时进行熟化。在所述熟化过程中，向所述悬浮液中加入一种钴(Ⅰ)盐(硫酸钴(Ⅰ))来向所述颗粒中引入Co。
单独地，在5升纯水中溶解9.8g硫酸铝(Al2(SO4)3)制备一种溶液，然后用浓度为10％的NaOH溶液把其pH值调节到12.5。
向这样获得的溶液中加入50g由含钴的扁针状FeOOH颗粒组成的上述粉末，获得一种悬浮液，在提供充分搅拌的同时，向所述浆料中吹入气态二氧化碳进行中和以把pH值调节到9或更低。通过这样用水合氧化铝(Al2O3·nH2O)覆盖所述FeOOH颗粒表面，通过过滤分离所得的涂敷水合氧化铝的颗粒，漂洗，并在400℃加热3小时的时间，获得涂敷Al2O3的含Co氧化铁。这样获得的颗粒相对于Fe和Co含有4.7at％的Al。
然后把所得颗粒悬浮在1升其中溶有3.56g硝酸镧[La(NO3)3]的水溶液中。在充分搅拌之后，把所述浆料放在干燥器内使其中引入的水在100℃蒸发，并把所得产物悬浮在5升纯水中。然后把所述悬浮液过滤成滤饼，随后加热，用60℃的纯水漂洗，并干燥。
在回转窑中在450℃加热10小时同时向窑内引入H2来还原所获得的含有Al、La和Co的氧化铁颗粒。在还原完成时，引入N2流把所述窑炉冷却到室温，通过引入含有1％O2的N2对所得的产物进行逐渐的氧化处理。这样获得了一种含有Al、La和Co的金属磁性粉末。此外，在N2气氛下进行后续操作作为对所得产物的后处理，其中，该工艺包括把所述粉末悬浮在含有气态二氧化碳的纯水中，过滤所述悬浮液，漂洗所述粉末并干燥。
在表1和2中给出了所获得的金属磁性粉末的分析数值、粉末特性和磁性能。
此外，以下列方式制备了使用上述金属磁性粉末作为磁性层的磁带，获得了其磁带特性、电磁转换特性及其表面粗糙度。表1和2中给出了所述结果。
[磁带的生产方法]
(1)制备了具有下列组成的用于底层的涂料来形成所述底层。
羟基氧化铁    100份重量
(在实施例1中，其长轴长度为0.15μm，在100℃放出1.0wt％的水)
聚氨酯树脂    20份重量
甲基乙基酮    165份重量
环己酮    65份重量
甲苯     165份重量
硬脂酸     1份重量
乙酰丙酮   1份重量
把上述成分在离心球磨机中分散1小时获得一种涂料，使用涂敷器把所得涂料涂敷在聚对苯二酸乙二酯制成的基底薄膜上，从而获得了最终厚度为3μm的底层。
(2)制备具有下列组成的用于上层的涂料来形成上层。
上述金属磁性粉末    100份重量
聚氨酯树脂           30份重量
甲基乙基酮          190份重量
环己酮               80份重量
甲苯                110份重量
硬脂酸丁酯            1份重量
乙酰丙酮              1份重量
α-氧化铝             3份重量
碳黑                  2份重量
把上述成分在离心球磨机中分散1小时获得一种用于所述上层的涂料，使用涂敷器把所得涂料涂敷在上述底层上。所得片状试样再经过压光处理并切开成为8mm的宽度，获得了上层厚度为0.5-0.6μm的的磁带。
[评价]
以下列方式评价粉末特性、磁性能、以及磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
通过在放大倍数为174,000倍的电子显微镜下观察的100个颗粒的平均值表示平均长轴长度、平均短轴长度和所述长短轴比。
根据在拍摄电子显微图像时如图8中说明的上述倾斜真空蒸发法测量在短轴方向上的截面比。
用X射线衍射仪获得的在X射线衍射谱图上对应于(110)晶面的峰的半高宽，然后通过代入Scherrer’s方程计算所述结晶直径，来确定所述结晶尺寸(在所述表中表示为“Dx”)。
根据BET法获得所述比表面积(在所述表中表示为“BET”)，吸附硬脂酸的量确定如下：先把所述粉末试样分散在一种含有2％硬脂酸的MEK溶液中，在用离心分离器使所述溶液中的粉末试样沉降后，获得上层清液的浓度，来计算单位比表面积的吸附量。
根据JISK 5101中所述的方法获得所述粉末的pH值。使用甲苯作为溶剂，根据浸渍法测定真比重。类似地，根据JIS K 5101获得堆积密度。所述粉末的含水量根据Karl Fischer法在100℃的重量变化来获得。根据微观电泳现象通过测量ξ电位获得等电点。
关于所述表中表示的磁性能，Hc表示矫顽力(Oe)，σs表示所述磁粉的饱和磁化强度(emu/g)，σr表示所述磁粉的剩余磁通密度(emu/g),σr/σs表示磁滞回线中的矩形比，Δσs(％)表示在90％的相对湿度下在60℃把所述磁粉放置一周后饱和磁化强度(σs)的降低，σs/Dx表示饱和磁化强度(σs)与X射线结晶尺寸(Dx)的比值。这个比值越高，所述保持形状性能和磁性能越好。
关于所述磁带特性，Br表示所述磁带的剩余磁通密度(高斯)，Bm表示所述磁带的饱和磁通密度(高斯)，Br/Bm为矩形比。ΔBm(％)表示在90％的RH(相对湿度)下在60℃把所述磁带放置1周后Bm的降低。
利用Hi8走带机构测量所述电磁转换性能的输出和C/N比。利用Kosaka Laboratory Co.,Ltd.制造的三维精密轮廓测量仪(ModelET-30HK)测量所述磁带的表面粗糙度Ra来评价表面光滑性。
[实施例2]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有20at％的Co，其平均长轴长度为0.15μm，平均长短轴比为5，在所述短轴方向上的截面比为1.5。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例3]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有30at％的Co，其平均长轴长度为0.14μm，平均长短轴比为7，在所述短轴方向上的截面比为1.6。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例4]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有40at％的Co，其平均长轴长度为0.18μm，平均长短轴比为7，在所述短轴方向上的截面比为1.1。此外，用其中溶解了3.58g硝酸铈的水溶液代替硝酸镧。其它过程与实施例1中所述的过程相同。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例5]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有50at％的Co，其平均长轴长度为0.13μm，平均长短轴比为7，在所述短轴方向上的截面比为1.6。此外，用其中溶解了4.8g硝酸钇的水溶液代替硝酸镧。其它过程与实施例1中所述的过程相同。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例6]
实施实施例3中所述的相同过程，但不同的是在350℃保温30小时在流动的H2中进行所述加热还原，而不是在450℃保温10小时进行所述加热还原。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例7]
实施实施例5中所述的相同过程，但不同的是在350℃保温30小时在流动的H2中进行所述加热还原，而不是在450℃保温10小时进行所述加热还原。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例8]
按照实施例7中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有30at％的Co，其平均长轴长度为0.19μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为1.6。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例9]
按照实施例8中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是在5升纯水中溶解的硫酸铝[Al2(SO4)3]的量变化为7.85g，并且用其中溶解了3.6g硝酸铈的水溶液代替硝酸钇。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例10]
按照实施例9中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有35at％的Co，其平均长轴长度为0.11μm，平均长短轴比为10，在所述短轴方向上的截面比为2.1。此外，在5升纯水中溶解的硫酸铝[Al2(SO4)3]的量变化为6.0g。其它过程与实施例9中所述的过程相同。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例11]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有30at％的Co，其平均长轴长度为0.13μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为2.5。此外，在5升纯水中溶解的硫酸铝[Al2(SO4)3]的量变化为6.0g，把这样获得的FeOOH颗粒悬浮在水溶液中，用浓度为10％的NaOH溶液把其pH值调节到12.5，然后使用其中溶解了4.7g硝酸钇[Y2(NO3)3]的水溶液，以代替硝酸镧的水溶液。然后在引入H2流的同时在回转窑中在350℃加热还原30小时之后对所得粉末进行快速冷却。其它过程与实施例1中所述的过程相同。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例12]
重复实施例11中所述的相同过程，但不同的是硝酸钇的量从4.7g变化为6.2g。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例13]
重复实施例11中所述的相同过程，但不同的是从4.7g的硝酸钇变化为4.5g的硝酸钕。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例14]
按照实施例11中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有30at％的Co，其平均长轴长度为0.16μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为2.1。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例15]
按照实施例11中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有40at％的Co，其平均长轴长度为0.11μm，平均长短轴比为10，在所述短轴方向上的截面比为2.7。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例16]
按照实施例11中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有40at％的Co，其平均长轴长度为0.18μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为1.7。此外，重复实施例11中所述的相同的过程，但是硝酸钇的量从4.7g变化为2.45g。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例17]
按照实施例11中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有35at％的Co，其平均长轴长度为0.16μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为2.4。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例18]
按照实施例11中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是所述颗粒的平均长轴长度为0.08μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为1.5。此外，重复实施例11中所述的相同的过程的，但是硝酸钇的量从4.7g变化为6.5g。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例19]
按照实施例13中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是所述颗粒的平均长轴长度为0.19μm，平均长短轴比为8，在所述短轴方向上的截面比为2.0。此外，重复实施例13中所述的相同的过程，但是用引入含0.2％O2的N2代替含有1％O2的N2的同时进行所述逐渐的氧化处理2小时。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[实施例20]
实施实施例14中所述的相同过程，但是用引入含0.2％O2的N2代替含有1％O2的N2进行所述逐渐的氧化处理2小时。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[对比实施例1]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是所述颗粒完全不含Co，其平均长轴长度为0.13μm，平均长短轴比为5，在所述短轴方向上的截面比为1.2。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[对比实施例2]
实施与实施例1中所述的相同过程，但不同的是通过省略了把所述颗粒悬浮在硝酸镧水溶液中的工艺步骤而没有用1a涂敷所述颗粒。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[对比实施例3]
按照实施例1中所述的相同过程制备FeOOH颗粒，但不同的是，相对于Fe所述颗粒含有50at％的Co，其平均长轴长度为0.13μm，平均长短轴比为5，在所述短轴方向上的截面比为1.2，通过省略了把所述颗粒悬浮在硝酸镧水溶液中的工艺步骤而没有用La涂敷所述颗粒，用含0.03％O2的N2代替含有1％O2的N2进行所述逐渐的氧化处理1小时，并且省略了在所述逐渐氧化处理之后的漂洗步骤。表1-2表示了这样获得的金属磁粉的化学分析数据、粉末特性和磁性能，以及所述磁带特性、电磁转换特性和表面粗糙度。
[对比实施例4]
实施与实施例1中所述的相同过程，但不同的是制备相对于Fe含有10at％的Co，平均长轴长度为0.13μm，平均长短轴比为4的椭球体FeOOH颗粒。这样获得的椭球体颗粒在所述短轴方向上的截面比为1(圆形)，制备过程如下：在47℃，向包括20升含有25mol的NaCO3的水溶液和10升含有15mol的NaOH的水溶液的混合溶液中加入20升含有20mol的Fe3+的硫酸铁水溶液，然后加入含有Co的当量值为10mol％的硫酸钴的水溶液，然后在47℃的温度下，向所得的悬浮液中以每分钟90升的速率引入空气300分钟。
从上面的表1-2中所示的结果可以看出，根据本发明的由扁针状细颗粒组成的铁磁性粉末保持了优选的针状并表现出高的饱和磁化强度和矫顽力。因此，在与传统粉末比较时，它能使磁记录介质的磁性层具有优异的性能，适合于高密度记录。
如上所详细解释的，本发明提供了一种由保持扁针状外形的颗粒组成的铁磁性粉末，从而能够具有高的饱和磁化强度和高的矫顽力。因此，通过使用所述铁磁性粉末，可以获得适合于高密度记录的涂敷型磁记录介质。
表1
Figure 9881367000241
表1(续)
表2(续表1)
表2(续)

Claims (6)

1．一种铁磁性粉末，含有铁作为主要成分，并且含有大于5at％到50at％的Co、0.1-30at％Al、0.1-10at％的稀土元素(包括Y)、0.05wt％或更少的属于元素周期表的1a族的元素、0.1wt％或更少的(包括0wt％)属于元素周期表的2a族的元素，
所述粉末含有平均长轴长度为0.01-0.40μm，通过X射线衍射确定的结晶直径(Dx)为50-250埃的扁针状颗粒，假定垂直于长轴切开的短轴方向的截面直径具有一个较大的宽度和一个较小的宽度，并且在短轴方向上的这个较大的宽度与较小的宽度的比值即截面比沿长轴方向大体一致地为大于1的值，并且所述粉末获得一个0.7或更高的σs/Dx比，其中，σs表示饱和磁化强度，Dx表示通过X射线衍射确定的结晶尺寸。
2．一种根据权利要求1的铁磁性粉末，其中，在所述短轴方向的所述截面比为1.5或更高。
3．一种根据权利要求1或2的铁磁性粉末，其中，在100℃放出的H2O量为2wt％或更少，在300℃放出的H2O量为4wt％或更少。
4．一种根据权利要求1-3的任一项的铁磁性粉末，其中，所述粉末的真密度为5.55g/cm3或更高，通过BET法确定的比表面积在30-70m2/g范围内。
5．一种根据权利要求1-4的任一项的铁磁性粉末，其中，所述粉末产生的饱和磁化强度(σs)在100-200emu/g范围内，矫顽力在1,200-3,0000e范围内。
6．一种根据权利要求1-5的任一项的铁磁性粉末，其中，所述粉末在60℃、相对湿度为90％的大气中放置一周后，饱和磁化强度(σs)的降低为15％或更低。
CNB988136708A 1998-12-18 1998-12-18 铁磁性粉末 Expired - Lifetime CN1189896C (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP1998/005748 WO2000038201A1 (fr) 1998-12-18 1998-12-18 Poudre ferromagnetique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1285078A true CN1285078A (zh) 2001-02-21
CN1189896C CN1189896C (zh) 2005-02-16

Family

ID=14209641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB988136708A Expired - Lifetime CN1189896C (zh) 1998-12-18 1998-12-18 铁磁性粉末

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6506264B1 (zh)
EP (1) EP1065675B1 (zh)
KR (1) KR100565886B1 (zh)
CN (1) CN1189896C (zh)
DE (1) DE69836284T2 (zh)
HK (1) HK1034800A1 (zh)
WO (1) WO2000038201A1 (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356452C (zh) * 2002-04-03 2007-12-19 同和矿业株式会社 涂敷型磁记录媒体的底层用粉末
CN100359568C (zh) * 2002-04-03 2008-01-02 同和矿业株式会社 涂敷型磁记录媒体的底层用粉末与使用该粉末的磁记录媒体
CN100423089C (zh) * 2003-07-04 2008-10-01 同和电子科技有限公司 涂布型叠层磁记录介质的底层用粉末以及使用该粉末的磁记录介质
CN100566891C (zh) * 2007-03-14 2009-12-09 中国原子能科学研究院 制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺
CN1971718B (zh) * 2005-11-23 2011-04-27 同和电子科技有限公司 用于磁记录介质的铁磁粉,该粉末的制备方法以及使用该粉末的磁记录介质
CN103887031A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 阿尔卑斯绿色器件株式会社 Fe基软磁性粉末、使用了其的复合磁性粉末及使用了上述复合磁性粉末的压粉磁芯
CN102744398B (zh) * 2005-09-06 2015-01-14 株式会社三德 多孔铁粉、其制造方法及电波吸收体
CN106163700A (zh) * 2014-03-31 2016-11-23 同和电子科技有限公司 Fe‑Co合金粉末及其制造方法以及天线、感应器以及EMI滤波器
CN110246521A (zh) * 2019-06-05 2019-09-17 陈佳 一种录音磁带的磁化层

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001237114A (ja) * 2000-02-22 2001-08-31 Sony Corp 金属磁性粉末及び磁気記録媒体
US7172642B2 (en) 2001-12-04 2007-02-06 Toda Kogyo Corporation Magnetic metal particles containing iron as main component, process for producing the same and magnetic recording medium using the same
US20040210289A1 (en) * 2002-03-04 2004-10-21 Xingwu Wang Novel nanomagnetic particles
US20050244337A1 (en) * 2003-04-08 2005-11-03 Xingwu Wang Medical device with a marker
US20050261763A1 (en) * 2003-04-08 2005-11-24 Xingwu Wang Medical device
US20060102871A1 (en) * 2003-04-08 2006-05-18 Xingwu Wang Novel composition
US20050155779A1 (en) * 2003-04-08 2005-07-21 Xingwu Wang Coated substrate assembly
US20050149169A1 (en) * 2003-04-08 2005-07-07 Xingwu Wang Implantable medical device
US20040254419A1 (en) * 2003-04-08 2004-12-16 Xingwu Wang Therapeutic assembly
US20050240100A1 (en) * 2003-04-08 2005-10-27 Xingwu Wang MRI imageable medical device
US20050025797A1 (en) * 2003-04-08 2005-02-03 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20050149002A1 (en) * 2003-04-08 2005-07-07 Xingwu Wang Markers for visualizing interventional medical devices
US20050278020A1 (en) * 2003-04-08 2005-12-15 Xingwu Wang Medical device
US20050079132A1 (en) * 2003-04-08 2005-04-14 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20050119725A1 (en) * 2003-04-08 2005-06-02 Xingwu Wang Energetically controlled delivery of biologically active material from an implanted medical device
US20070010702A1 (en) * 2003-04-08 2007-01-11 Xingwu Wang Medical device with low magnetic susceptibility
US20070027532A1 (en) * 2003-12-22 2007-02-01 Xingwu Wang Medical device
JP4534059B2 (ja) * 2004-03-17 2010-09-01 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 窒化鉄系磁性粉末およびその製造法
US20060118758A1 (en) * 2004-09-15 2006-06-08 Xingwu Wang Material to enable magnetic resonance imaging of implantable medical devices
US10974959B1 (en) 2015-09-01 2021-04-13 Hrl Laboratories, Llc Methods for charge-titrating assembly of partially metallized nanoparticles, and metamaterials produced therefrom
US10189718B1 (en) 2015-09-01 2019-01-29 Hrl Laboratories, Llc Methods for charge-titrating particle assembly, and structures produced therefrom
US11219919B1 (en) 2016-08-19 2022-01-11 Hrl Laboratories, Llc Electrostatically driven assembly of nanoparticle materials into dense films
US10957475B2 (en) * 2017-01-02 2021-03-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Coil component
US11488627B2 (en) 2018-03-20 2022-11-01 Fujifilm Corporation Ferromagnetic powder for magnetic recording and magnetic recording medium
JP6872572B2 (ja) * 2018-03-20 2021-05-19 富士フイルム株式会社 磁気記録用強磁性粉末および磁気記録媒体

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05347017A (ja) 1992-04-14 1993-12-27 Konica Corp 磁気記録媒体
JP3309425B2 (ja) * 1992-05-22 2002-07-29 松下電器産業株式会社 キャッシュ制御装置
JPH0636265A (ja) 1992-07-13 1994-02-10 Tdk Corp 磁気記録媒体
JPH06163232A (ja) 1992-11-18 1994-06-10 Nissan Chem Ind Ltd 高密度磁気記録媒体用磁性粉末
JP3403810B2 (ja) 1993-05-26 2003-05-06 株式会社半導体エネルギー研究所 半導体装置およびその作製方法
JPH0722224A (ja) * 1993-07-01 1995-01-24 Dowa Mining Co Ltd 強磁性金属粉末
US5591535A (en) * 1993-07-01 1997-01-07 Dowa Mining Co., Ltd. Ferromagnetic metal powder
US5496622A (en) 1993-07-26 1996-03-05 Konica Corporation Magnetic recording medium comprising an underlayer containing α-iron oxide powder and a magnetic layer containing ferromagnetic metallic powder
JP3303896B2 (ja) 1993-11-02 2002-07-22 戸田工業株式会社 紡錘状を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末及びその製造法
JPH07179913A (ja) 1993-12-24 1995-07-18 Kao Corp 金属磁性粉末の製造方法および磁気記録媒体用塗膜
JPH07210856A (ja) * 1994-01-19 1995-08-11 Tdk Corp 磁気記録媒体
JP3092649B2 (ja) 1994-06-06 2000-09-25 戸田工業株式会社 鉄を主成分とする紡錘状金属磁性粒子粉末の製造法
US5645652A (en) * 1994-12-13 1997-07-08 Toda Kogyo Corporation Spindle-shaped magnetic iron-based alloy particles containing cobalt and iron as the main ingredients and process for producing the same
JPH08181008A (ja) 1994-12-27 1996-07-12 Sony Corp 磁性粉末及び磁気記録媒体及びこれを用いた磁気記録方法
JP3473875B2 (ja) * 1995-07-04 2003-12-08 富士写真フイルム株式会社 磁気記録媒体
DE69703521T2 (de) * 1996-08-09 2001-05-17 Toda Kogyo Corp Rechteckige, parallelopipedale Lepidokrokitteilchen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JPH1069629A (ja) 1996-08-27 1998-03-10 Dowa Mining Co Ltd 重層構造の塗布型磁気記録媒体
JP4182232B2 (ja) * 1997-06-05 2008-11-19 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 強磁性粉末

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100356452C (zh) * 2002-04-03 2007-12-19 同和矿业株式会社 涂敷型磁记录媒体的底层用粉末
CN100359568C (zh) * 2002-04-03 2008-01-02 同和矿业株式会社 涂敷型磁记录媒体的底层用粉末与使用该粉末的磁记录媒体
CN100423089C (zh) * 2003-07-04 2008-10-01 同和电子科技有限公司 涂布型叠层磁记录介质的底层用粉末以及使用该粉末的磁记录介质
CN102744398B (zh) * 2005-09-06 2015-01-14 株式会社三德 多孔铁粉、其制造方法及电波吸收体
CN1971718B (zh) * 2005-11-23 2011-04-27 同和电子科技有限公司 用于磁记录介质的铁磁粉,该粉末的制备方法以及使用该粉末的磁记录介质
CN100566891C (zh) * 2007-03-14 2009-12-09 中国原子能科学研究院 制备147Pm高活度源的粉末冶金工艺
CN103887031A (zh) * 2012-12-19 2014-06-25 阿尔卑斯绿色器件株式会社 Fe基软磁性粉末、使用了其的复合磁性粉末及使用了上述复合磁性粉末的压粉磁芯
CN103887031B (zh) * 2012-12-19 2016-09-07 阿尔卑斯绿色器件株式会社 Fe基软磁性粉末、使用了其的复合磁性粉末及使用了上述复合磁性粉末的压粉磁芯
CN106163700A (zh) * 2014-03-31 2016-11-23 同和电子科技有限公司 Fe‑Co合金粉末及其制造方法以及天线、感应器以及EMI滤波器
CN110246521A (zh) * 2019-06-05 2019-09-17 陈佳 一种录音磁带的磁化层

Also Published As

Publication number Publication date
EP1065675A4 (en) 2001-05-16
HK1034800A1 (en) 2001-11-02
US6506264B1 (en) 2003-01-14
EP1065675A1 (en) 2001-01-03
EP1065675B1 (en) 2006-10-25
KR100565886B1 (ko) 2006-03-31
DE69836284D1 (de) 2006-12-07
CN1189896C (zh) 2005-02-16
DE69836284T2 (de) 2007-02-15
KR20010040793A (ko) 2001-05-15
WO2000038201A1 (fr) 2000-06-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1189896C (zh) 铁磁性粉末
CN1933043A (zh) 铁磁性粉末,使用该铁磁性粉末的涂层材料和磁性记录介质
CN1075818A (zh) 由具有极薄、连续、非晶、水合氧化铝涂层的磁性粉粒制得的磁性记录介质
CN1182517C (zh) 用于涂敷型磁记录介质底层的粉末及其生产方法
JP4182232B2 (ja) 強磁性粉末
JP3903139B2 (ja) 塗布型磁気記録媒体の下層用粉末
JP3412676B2 (ja) 紡錘状ゲータイト粒子粉末及びその製造法
JP4669913B2 (ja) 強磁性粉末
CN1069779C (zh) 含钴磁性氧化铁及其生产方法
JP4305589B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末及びその製造法並びに磁気記録媒体
JP2011162882A (ja) 強磁性金属粉末及びそれを用いた磁気記録媒体
JP5293946B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末の製造方法、及び磁気記録媒体
JP3832539B2 (ja) 磁気記録媒体
JP2003247002A (ja) 鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末及びその製造法並びに磁気記録媒体
JP4732556B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末及びその製造法並びに磁気記録媒体
JP3661734B2 (ja) 鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を使用している磁気記録媒体の非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末、該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体
JP3763353B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用ヘマタイト粉末及び該非磁性下地層用ヘマタイト粉末を用いた磁気記録媒体の非磁性下地層並びに磁気記録媒体
US6153296A (en) Acicular hematite particles and magnetic recording medium
JP3661738B2 (ja) 非磁性下地層を有する磁気記録媒体用基体及び該基体を用いた磁気記録媒体
JP3656700B2 (ja) 磁気記録媒体
JP3661735B2 (ja) 磁気記録媒体
JP3965660B2 (ja) 鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末を使用している磁気記録媒体の非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末、該針状ヘマタイト粒子粉末を用いた非磁性下地層を有する磁気記録媒体
JP3690456B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用針状ヘマタイト粒子粉末及び磁気記録媒体
JP4732555B2 (ja) 磁気記録媒体の非磁性下地層用非磁性粒子粉末及びその製造法並びに磁気記録媒体
JP3654406B2 (ja) 磁気記録媒体

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20050216