CN1792509A - 保存稳定性出色的氮化铁系磁性粉末 - Google Patents

保存稳定性出色的氮化铁系磁性粉末 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种保存稳定性显著改善的氮化铁系磁性粉末。本发明的磁性粉末是在以Fe16N2为主体的氮化铁系磁性粉末(例如平均粒径在25nm或以下)的粒子表面包覆Si、P、Ti中的一种或多种的氮化铁系磁性粉末，其C/Fe的原子比为0.5－30％，优选的(Si+P+Ti)/Fe的原子比为0.1－10％。特别提供用ΔHc＝(HC0－HC1)/HC0×100所定义的ΔHc为5％或以下，用Δσs＝(σs0－σs1)/σs0×100所定义的Δσs为20％或以下的这样的氮化铁系磁性粉末，着火温度为140℃或更高，TAP密度为1.0g/cm3或更高的这样的氮化铁系磁性粉末是合适的对象。这里HC0和σs0分别为上述包覆后的矫顽力(kA/m)和饱和磁化强度(Am2/kg)，HC1和σs1分别为在恒温恒湿容器内在60℃、90％RH下保持一周后的矫顽力和饱和磁化强度。

Description

保存稳定性出色的氮化铁系磁性粉末
技术领域
本发明涉及高记录密度的磁性记录介质所使用的氮化铁系磁性粉末，特别是磁特性的经时劣化得到改善，而且着火温度提高的保存稳定性出色的氮化铁系磁性粉末。
背景技术
近年来对磁性记录介质希望具有更高的记录密度，伴随这一希望正在推进记录波长的短波长化。如果磁性粒子的尺寸不比记录短波长信号范围的长度小很多的话，就不能造出清晰的磁化转移状态，实际上不可能记录。因此，对于磁性粉末，就要求其粒子的尺寸充分地小于记录波长。
另外，为了推进高密度化，记录信号的分辨率也必须要提高，为此，降低磁性记录介质的噪声就变得很重要。噪声受来自粒子大小的影响很大，越是微粒，就越有利于降低噪声。因此，作为高记录密度用的磁性粉末，从这点出发也要求粒子的尺寸充分小。
但是，伴随着变为微粒，粒子之间一个一个单独存在很困难，即使在作为数据存储用一般使用的金属磁性粉的场合，如果明显地微粒化，也存在制造过程中还原时容易引起烧结这样的问题。如果引起烧结，粒子体积变大，因而成为噪声的发生源，另外在制造磁带时分散性恶化和表面平滑性受损，所以不希望出现。作为适用于高密度记录介质的磁性粉末，除了粉体自身的磁特性外，制造磁带时的粉体特性，即，平均粒径、粒度分布、比表面积、TAP密度、分散性等也是重要的。
至今为止，作为适用于高密度记录介质的具有出色磁特性的磁性粉末，已知有以Fe16N2相为主相的氮化铁系磁性粉末，专利文献1、2中对此进行了公开。
在专利文献1中，公开了表现出高矫顽力(Hc)、高饱和磁化强度(σs)的比表面积大的氮化铁系磁性体，教导了作为Fe16N2相晶体磁异向性和磁性粉末的比表面积增大的协同效果，可得到与形状无关的高的磁特性。
在专利文献2中，记载了作为专利文献1的改良的磁性粉末，本质上球状乃至椭圆状稀土类-铁-硼系、稀土-铁系、或稀土-氮化铁系的磁性粉末，教导了用这些磁性粉末在制造磁带介质时可得到出色的特性。其中，记载了以Fe16N2相为主相的稀土-氮化铁系磁性粉末尽管是20nm左右的微粒，矫顽力也可达到200kA/m(2512Oe)或更高，再有，由于根据BET法的比表面积小，饱和磁化强度也高，通过使用此稀土-氮化铁系磁性粉末，涂覆型磁性记录介质的记录密度可以飞跃提高。
此稀土-氮化铁系磁性粉末的制造方法是通过将稀土类元素与Al、Si中的1种或2种在粒子表面包覆的磁铁矿，还原成为稀土类-铁系的磁性粉末后，用NH3气体进行氮化处理的氨氮化法，由于用此氮化处理生成的Fe16N2相的大的晶体磁异向性，可得到适用于高记录密度介质的磁性粉末，即，为微粒的并且具有高Hc、高σs等特性的磁性粉末。
[专利文献1]特开2000-277311号公报
[专利文献2]国际公开WO03/079333A1
发明内容
然而最近，对具有长期使用磁特性劣化也少的出色的“耐候性”的磁性粉末的要求比以往更加强烈。例如，在使用引起大的经时变化的磁性粉末制造计算机用存储磁带时，随着时间的经过，会出现Hc和σs下降的现象。如果Hc下降，由于记录在该磁性粉末上的信息不能保持，会产生信息消失的问题。再有，如果σs下降，则记录在该磁性粉末上的信息会读不出来，作为结果，就会失去信息。尽管可以是高记录密度记录，但对于存储磁带来说，信息的消失却是致命的，因此，具有出色的“耐候性”对于磁性粉末来说是极为重要的条件。
但是，“耐候性”与平均粒径有着很大的关系，平均粒径变小则有恶化的倾向。如前所述，虽然为了实现高记录密度化，微粒化是重要的，但由于“微粒化”和“耐候性”是选择的关系，所以强烈希望能有打破这一关系取得兼容两者的技术。
另外，如果推进微粒化，比表面积增大表面活性提高，如果在高温下粉末曝晒，会容易引起所谓着火的问题。因此，也希望同时开发出提高着火温度从而提高“高温稳定性”的技术。
进一步，为提高介质的记录密度，使介质每单位面积存在尽可能多的磁性粒子是有利的。因此，有必要使粉末的TAP密度提高。如果TAP密度低，尽管微粒化，粒子的堆积(packing)也会恶化，介质的记录密度得不到提高。
本发明借鉴这样的现状，以提供在微粒化的氮化铁系磁性粉末方面，磁特性不容易经时劣化的性质“耐候性”和高温下不易着火的性质“高温稳定性”(以下将这些特性一并称为“保存稳定性”)得到改善的粉末，进一步，TAP密度得到提高的粉末为目的。
本发明人详细研究的结果，发现通过以氮化处理过的氮化铁系粉末为原料，对其进行Si、P、Ti中的1种或多种元素包覆的表面处理，而且含有规定量C的粉末，可以实现“保存稳定性”出色的氮化铁粉末。再有，确认这样的氮化铁磁性粉末的TAP密度也可以同时得到提高。
即，上述的目的可通过对以Fe16N2相为主体的氮化铁系磁性粉末(例如，平均粒径25nm以下)的粒子包覆Si、P、Ti中的1种或多种元素，其C/Fe的原子比为0.5-30％，优选的(Si+P+Ti)/Fe的原子比为0.1-10％的氮化铁系磁性粉末来达到。
这里，C/Fe的原子比是指粉体中的C量和Fe量的比以原子％所表示的比，具体来说，就是采用根据粉体的定量分析求得的C量(原子％)和Fe量(原子％)，根据C量(原子％)/Fe量(原子％)×100所确定的值。同样，(Si+P+Ti)/Fe的原子比是指粉体中的Si、P、Ti的总量和Fe量的比以原子％所表示的比，具体来说，就是采用根据粉体的定量分析求得的Si、P、Ti的各个量(原子％)和Fe量(原子％)，根据{Si量(原子％)+P量(原子％)+Ti量(原子％)}/Fe量(原子％)×100所确定的值。
另外，在本发明中，可提供形成Si、P、Ti的1种或多种的包覆物的上述氮化铁系磁性粉末，特别是用下面式(1)所定义的ΔHc为5％或以下的粉末，或下面式(2)所定义的Δσs为20％或以下的粉末。
ΔHc＝(HC0-HC1)/HC0×100               (1)
Δσs＝(σs 0-σs 1)/σs0×100         (2)
这里，HC0及σs0分别为作为发明对象的上述包覆后的氮化铁系磁性粉末的矫顽力(kA/m)及饱和磁化强度(Am2/kg)。HC1和σs1分别为上述包覆后的氮化铁系磁性粉末在恒温恒湿容器内在60℃、90％RH下保持一周(即，24×7＝168小时)后的矫顽力(kA/m)和饱和磁化强度(Am2/kg)。磁性粉末在恒温恒湿容器内保持的时候，采用将该粉末2g以2-4mm的厚度均等地放入玻璃容器中，将各个该容器放入恒温恒湿容器中，暴露在60℃、90％RH的环境下的方法。
在这里，特别是着火温度在140℃或更高的氮化铁系磁性粉末，或TAP密度在1.0g/cm3或更高的氮化铁系磁性粉末为合适对象。
这里，着火温度为该粉末(例如75mg)在大气中从常温开始以10℃/分的升温速度加热时着火的温度。
根据本发明，在谋求平均粒径在25nm或以下或20nm或以下微粒化的氮化铁磁性粉末方面，可提供在长期使用的场合的磁特性的经时劣化显著改善，而且着火温度提高的磁性粉末，即，“保存稳定性”出色的磁性粉末。同时，也可实现TAP密度的提高。因此，本发明对于提高高记录密度磁介质及装备有高记录密度磁介质的电子仪器的性能及提高耐久性、信赖性是有贡献的发明。
具体实施方式
本发明的氮化铁系磁性粉末在氮化处理后的阶段在其表面被包覆含有Si、P、Ti中的1种或多种的物质(例如氧化物)。该粉末含有碳。在这种粉末的场合，例如，就是平均粒径为25nm或以下或20nm或以下的微粒化的粉末，关于为什么保存稳定性显著提高，而且TAP密度也提高，目前还不清楚。但是，如后面实施例所示，氮化处理后包覆了Si、P、Ti中的1种或多种的本发明的氮化铁系磁性粉末与用氮化处理前包覆Si等的制造方法制造的传统的氮化铁系磁性粉末相比，特别是在粒径25nm或以下的范围呈现出了非常出色的耐候性。另外，与氮化处理后包覆Si等的同类粉末相比，含有规定量C的本发明的氮化铁系磁性粉末，与不添加碳的磁性粉末相比，着火温度明显提高，而且TAP密度也增大。因此可知，本发明的粉末具有与传统粉末不同的结构。
本发明的氮化铁系磁性粉末中特有的出色的耐候性，可通过在恒温恒湿容器中保持的加速试验来确认。即，可将该粉末放入恒温恒湿容器中进行在60℃、90％RH下保持一周的加速试验，测定加速试验后的矫顽力HC1和饱和磁化强度σs1，用此值与该粉末在加速试验前的矫顽力HC0及饱和磁化强度σs0比较来进行评价。具体而言，就是考察上述(1)式所定义的ΔHc和上述(2)式所定义的Δσs的值。本发明的氮化铁系磁性粉末可获得ΔHc为5％或以下，Δσs为20％或以下的出色的耐候性。
再有，关于氮化铁系磁性粉末的着火温度，可用TG/DTA(重量/差热分析装置)通过着火试验确认。即，着火温可通过分取该粉末75mg，将其置入TG/DTA中，在大气中从常温以10℃/分的升温速度加热进行试验，根据着火时的温度进行评价。本发明的氮化铁磁性粉末的着火温度为140℃或更高，高温下的稳定性出色。
下面，对获得保存稳定性及TAP密度得到改善的本发明的氮化铁系磁性粉末的方法进行说明。
[原料]
首先，作为供给包覆处理的氮化铁系磁性粉末(原料)，没有特别的限定，但因为烧结被抑制，粒度分布良好，分散性好的粉末在进行包覆处理时的均质性好，例如根据本发明人在特愿2004-76080号中公开的氮化铁系磁性粉末特别适用。这是将固溶Al的铁氧化物(针铁矿)还原后，通过用含有NH3的气体氮化可得到的Fe16N2为主体的氮化铁系磁性粉末。在原料中，不是必须特别要含有C。因为在后述的含C处理中可使其含有规定量的碳。
关于原料的粒径，除高记录密度的磁性记录介质使用外，优选平均粒径为25nm或以下，或进一步，20nm或以下。根据本发明，这样的微粒化的粉末可获得显著的保存稳定性改善效果。
[Si、P、Ti的包覆处理]
作为包覆Si、P、Ti中的1种或更多种的表面处理方法，首先，将氮化铁磁性粉末原料在水中分散后，添加pH调节剂，然后，可添加作为包覆剂的含Si物质、含P物质或含Ti物质。也可以将氮化铁磁性粉末原料在水中分散后，先添加包覆剂的含Si物质、含P物质或含Ti物质等，然后再添加pH调节剂。添加含Si物质、含P物质或含Ti物质和pH调节剂时，优选对液体进行搅拌。也可以在保持搅拌的液体的同时设定熟化时间。因为通过调整此熟化时间可以改变Si、P、或Ti的包覆量，可以用改变熟化时间来控制包覆量。
作为上述的pH调节剂，可举出硫酸、硝酸、醋酸等的酸和NaOH、NH3等的碱。pH调节剂的添加量可调整为使pH调节剂和含Si物质、含P物质或含Ti物质全部加入时的pH值为9-12的量。但是，在采用pH调节剂先于含Si物质等添加的场合，因为添加大量的酸会使磁性粉末溶解，有必要调整为不激烈溶解的程度。
作为包覆剂的含Si物质，可举出硅酸钠和烷氧基硅烷(Siliconalkoxide)、胶态硅酸盐、硅烷偶联剂等。作为含P物质，可举出磷酸、磷酸盐、苯膦酸、次磷酸钠等。作为含Ti物质，可举出氯化钛、硫酸钛、钛偶联剂等。另外，在使用硅烷偶联剂或钛偶联剂的场合，由于在Si或Ti包覆的阶段中同时含有C，不进行后述的含C处理也可得到着火温度上升及TAP密度改善的效果。
Si、P、Ti的包覆量，优选使这些元素的总含量相对于Fe的原子比为0.1％或更高，即，M/Fe原子比(M为Si、P、Ti的合计)为0.1％或更高。如果M/Fe原子比不足0.1％，会出现不能稳定获得充分的耐候性改善效果的情况。另一方面，关于M/Fe原子比的上限，只要是在最终得到的粉末不变为非磁性的范围内，没有特别的限定，例如，可以是50％或以下的范围。实际上，M/Fe原子比为0.1％-10％的范围就可以获得相当大的耐候性改善效果。为了更进一步地改善耐候性改善效果，也可以在包覆Si、P、Ti中的1种或更多种后，进行80-200℃的热处理。
[含C处理]
如上述这样在氮化铁系磁性粉末的表面上包覆Si、P、Ti中的1种或更多种的磁性粉末，可通过用有机溶剂洗涤，使该粉末含有C。这样在着火温度提高的同时，TAP密度增大。作为有机溶剂可使用醇。例如，可举出甲醇、乙醇、1-丙醇、异丙醇、1-丁醇、2-丁醇等，没有特别的限定。这里所说的“洗涤”指在有机溶剂中添加磁性粉末后，或用搅拌，或用超声波均化器、砂磨机等赋予能量的处理，与单单用醇对磁性粉末表面上所附着的水进行的取代处理不同。虽然为什么在赋予能量的洗涤方法的场合带来着火温度的上升和TAP密度增加现在还不清楚，但推定在赋予能量的洗涤方法的场合和单单用醇取代水的场合，C的含有方式不同。洗涤时间虽然根据搅拌速度和超声波均化器等所给与的能量不同而不同，但优选10分钟或更长。
C的含量优选对于Fe的原子比，即，C/Fe原子比为0.5-30％。C/Fe原子比不足0.5％，会出现不能稳定获得充分的着火温度改善效果的情况。另一方面，关于C/Fe原子比的上限，只要是在最终得到的粉末不变为非磁性的范围内，没有特别的限定，例如，30％以下的范围就足够了，实际上，C/Fe原子比为0.5％-20％的范围就可以获得相当大的着火温度改善效果。如前所述，由于在包覆处理中使用硅烷偶联剂或钛偶联剂的场合，也同时加入了C，因此，也可以省略含C处理。
[实施例]
下面举出本发明的实施例，在这之前，先对各实施例中所得到的特性值的测定方法进行说明。
[成分分析]
磁性粉末中的Fe的定量用平沼产业株式会社制造的平沼自动滴定装置(COMTIME-980)进行。再有，磁性粉末中的P、Ti的定量用日本Jarrell Ash株式会社制造的高频诱导等离子发光分析装置(IRIS/AP)进行。磁性粉末中的Si的定量用JIS M8214中记载的重量法进行。C的定量用株式会社堀场制作所制造的碳·硫分析装置EMIA-220V进行。由于这样的定量结果是用质量％给出的，一旦全元素的比例变换为原子％，可算出Si/Fe原子比、Ti/Fe原子比、P/Fe原子比，C/Fe原子比。
[粉体整体特性的评价]
数平均粒径：用日本电子株式会社制造的透过型电子显微镜100CX MarkII，在拍摄58000倍的透过型电子显微镜照片后，在纵横上都扩大3倍，对上面显示的400个磁性粒子测定每个粒子最长的部分，用其平均值。
磁特性(矫顽力Hc，饱和磁化强度σs，残留磁化强度σr)的测定：用VSM(Digital Management Systems株式会社制造)，在最大796kA/m的外加磁场下测定。
比表面积：用BET法测定。
着火温度：用Seiko Instruments株式会社制造的TG/DTA6300EXSTAR6000，在大气中，从常温开始以10℃/分进行加热，测定当时的着火温度。
TAP密度：将磁性粉末放入玻璃制的样品槽(5mm直径×40mm高)中，振实高度10cm，进行200次轻敲后测定。
[耐候性的评价]
通过加速试验对各制品粉末的磁特性的经时劣化进行评价。即，首先用上述粉末整体特性的磁特性调查方法测定加速试验前的磁特性HC0及σs0。接着，将各制品粉末在恒温恒湿容器内在60℃、90％RH下保持一周后，对该粉末用上述粉末整体特性的磁特性调查方法测定Hc及σs，以所得到的各个测定值作为HC1和σs1。然后，通过下面的式(1)及式(2)求出ΔHc及Δσs，用该值评价耐候性。ΔHc及Δσs越小，耐候性越好。
ΔHc＝(HC0-HC1)/HC0×100              (1)
Δσs＝(σs0-σs1)/σs0×100         (2)
[实施例1]
作为原料的氮化铁系粉末，使用表1中所示的氮化铁A。X射线衍射的结果，氮化铁A是以Fe16N2为主体，具有可认为是γ-Fe2O3的氧化物层的氮化铁。
将纯水972.3mL(L表示升)调整为30℃，添加氨水10.4g(NH3浓度为23.1质量％)。在此溶液中一边搅拌一边加入10g氮化铁A，然后，添加Si浓度为2质量％的硅酸钠水溶液17.2g，搅拌·保持10分钟。其浆料用biphynel漏斗过滤，过滤后的滤饼用1L纯水洗涤。进一步，将得到的粉末加入400mL异丙醇中，以630转/分的搅拌速度搅拌，保持15分钟。然后，将再次过滤得到的粉末在80℃的氮气气氛中干燥6小时或更长，得到含C并包覆Si的目的氮化铁系粉末。成分分析的结果，得到的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为3.0％。另外C含量以C/Fe原子比表示为1.5％。该氮化铁磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例2]
除使用2-丁醇作为醇洗涤剂外，重复实施例1。成分分析的结果，得到的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为2.9％。另外C含量以C/Fe原子比表示为1.9％。该氮化铁磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例3]
在醇洗涤时，除搅拌时变更为用超声波均化器进行处理外，重复实施例1。成分分析的结果，得到的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为3.0％。另外C含量以C/Fe原子比表示为1.2％。该氮化铁磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例4]
将纯水972.3mL调整为30℃，添加氨水11.8g(NH3浓度为23.1质量％)。在此溶液中一边搅拌一边加入10g上述氮化铁A，然后，添加P浓度为2质量％的磷酸水溶液28.5g，搅拌·保持10分钟。其后的工序以和实施例1同样的方法，得到含C并包覆P的氮化铁系粉末。成分分析的结果，得到的氮化铁系粉末中的P含量以P/Fe原子比表示为1.4％。另外C含量以C/Fe原子比表示为0.9％。该氮化铁磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例5]
将纯水931.2mL调整为30℃，添加氨水19.5g(NH3浓度为23.1质量％)。在此溶液中一边搅拌一边加入10g上述氮化铁A，然后，添加Ti浓度为1.8质量％的硫酸钛水溶液47.1g，搅拌·保持10分钟。其后的工序以和实施例1同样的方法，得到含C并包覆Ti的氮化铁系磁性粉末。成分分析的结果，得到的氮化铁系粉末中的Ti含量以Ti/Fe原子比表示为3.7％。另外C含量以C/Fe原子比表示为1.2％。该氮化铁磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例6]
在带有密闭性良好的盖子的1L烧杯中，加入679g的异丙醇，一边搅拌，一边向该溶液中吹入氮气(1L/分)，除去溶解的氧，使烧杯上部空间的气相的氧浓度为0.1％或以下。该氮气的吹入和搅拌一直持续到以后的反应结束为止。
这里，不和大气接触将其特性示于表1中的氮化铁A6g加入烧杯中，搅拌10分钟后，持续60分钟将部分液体从烧杯连续抽出，使该液体通过循环式的砂磨机装置，然后，再返回到烧杯中的这样的连续进行循环的分散处理。这时，砂磨机装置内，以85％的填充率装填有直径为0.1μm的微小的氧化锆珠，另外，烧杯中的搅拌速度为630rpm。
对于结束分散处理的浆料，以使磁性粉末的Si/Fe原子比达到2％的所需量加入浓度为3质量％的硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)，进一步继续进行60分钟与上述同样的分散处理，接着，加入6.3g的纯水，一边促进水解反应，一边进行120分钟的熟化。该水解反应和熟化期间也继续上述通过搅拌和液体循环进行的分散处理。
处理后，得到的浆料用聚四氟乙烯树脂薄膜过滤器过滤，过滤后的滤饼用1L异丙醇进行洗涤。接着，将得到的粉末在80℃的氮气气氛下干燥6小时或更长。得到含C并包覆Si的目的氮化铁系磁性粉末。成分分析的结果，得到的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为1.5％。另外C含量以C/Fe原子比表示为13.3％。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例7]
除将分散处理中所使用的装置变更为超声波均化器外，重复实施例6。通过偶联处理所得到的含C并包覆Si的氮化铁系磁性粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为2.0％。另外C含量以成分分析的结果C/Fe原子比表示为18.2％。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例8]
除使用的偶联剂变更为味之素Fine-Techno株式会社制造的钛偶联剂Plenact，磁性粉末的Ti/Fe原子比变更为2％的需要量之外，重复实施例7。成分分析的结果，通过偶联处理得到的含C并包覆Ti的氮化铁系粉末中的Ti含量以Ti/Fe原子比表示为2.0％。另外C含量以C/Fe原子比表示为16.0％。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[实施例9]
除将使用的偶联剂变更为浓度3质量％的硅烷偶联剂(γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)和味之素Fine-Techno株式会社制造的钛偶联剂Plenact两种，变更磁性粉末的Si/Fe原子比为1％，磁性粉末的Ti/Fe原子比为1％，即，(Si+Ti)/Fe原子比为2％的所需量外，重复实施例7。成分分析的结果，通过偶联处理得到的含C并包覆Si+Ti的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为1.2％，Ti含量以Ti/Fe原子比表示为1.0％。即，(Si+Ti)/Fe原子比为2.2％。另外C含量以C/Fe原子比表示为17.0％。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[比较例1]
除没有实施用异丙醇洗涤的工序外，重复实施例1。成分分析的结果，得到的包覆Si的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为3.2％。另外C含量以C/Fe原子比表示为0.5％或以下。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[比较例2]
除没有实施用异丙醇洗涤的工序外，重复实施例4。成分分析的结果，得到的包覆P的氮化铁系粉末中的P含量以P/Fe原子比表示为1.6％。另外C含量以C/Fe原子比表示为0.5％或以下。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[比较例3]
用上述专利文献2的实施例15所记载的方法，即，在氮化处理前的磁铁矿上包覆Si及Y，其后实施氮化处理的方法，制造出平均粒径18nm、比表面积56m2/g的氮化铁系粉末。得到的氮化铁系粉末中的Si含量以Si/Fe原子比表示为4.3％。该氮化铁系磁性粉末的特性示于表2中。
[表1]
  氮化铁样品   包覆或洗涤处理物质   包覆方法或醇洗涤方法   平均粒径   BET   TAP   Hc   σs   σs/σr   ΔHc   Δσs   着火温度   Si/Fe   P/Fe   Ti/Fe   C/Fe
  nm   m2/g   g/cm3   kA/m   Am2/kg   ％   ％   ℃   at.％   at.％   at.％   at.％
  A   无   无   17   60   0.92   230   82   0.53   7.8   26.2   125   ＜0.1   ＜0.1   ＜0.1   ＜0.5
[表2]
  包覆或洗涤处理物质   包覆方法或醇洗涤方法   平均粒径   BET   TAP   Hc   σs   σs/σr   ΔHc   Δσs   着火温度   Si/Fe   P/Fe   Ti/Fe   C/Fe
  nm   m2/g   g/cm3   kA/m   Am2/kg   ％   ％   ℃   at.％   at.％   at.％   at.％
  实施例1   硅酸钠异丙醇   630转/分搅拌   17   59   1.10   217   81   0.51   4.9   11.9   145   3.0   -   -   1.5
  实施例2   硅酸钠异丙醇   630转/分搅拌   17   59   1.04   215   80   0.50   4.8   12.5   149   2.9   -   -   1.9
  实施例3   硅酸钠异丙醇   超声波均化器   17   58   1.03   212   79   0.50   4.4   8.7   145   3.0   -   -   1.2
  实施例4   磷酸异丙醇   630转/分搅拌   17   54   1.05   210   78   0.50   4.0   15.5   152   -   1.4   -   0.9
  实施例5   硫酸钛异丙醇   630转/分搅拌   17   59   1.09   225   81   0.52   5.0   17.4   142   -   -   3.7   1.2
  实施例6   硅烷偶联剂   砂磨机   17   51   1.24   222   78   0.52   4.3   12.8   149   1.5   -   -   13.3
  实施例7   硅烷偶联剂   超声波均化器   17   50   1.22   226   78   0.52   4.4   13.4   145   2.0   -   -   18.2
  实施例8   钛偶联剂   超声波均化器   17   52   1.20   205   74   0.49   3.2   6.9   150   -   -   2.0   16.0
实施例9   硅烷偶联剂钛偶联剂   超声波均化器 17 50 1.25 220 76 0.50 3.3 7.1 150 1.2 - 1.0 17.0
  比较例1   硅酸钠   630转/分搅拌   17   58   0.94   226   78   0.52   3.5   12.3   127   3.2   -   -   ＜0.5
  比较例2   磷酸   630转/分搅拌   17   55   0.96   224   77   0.51   4.8   17.4   130   -   1.6   -   ＜0.5
比较例3 - - 18 56 - 153 61 0.50 13.7 41.0 - 4.3 - - ＜0.5
[保存稳定性试验结果]
如表2中所示，与本发明有关的实施例1-9的含C而且包覆Si、P或Ti的氮化铁磁性粉末与进行表面处理前的氮化铁A(表1)相比，ΔHc和Δσs被大幅度地改善。同时，着火温度提高到140℃或更高，TAP密度增大到1.0g/cm3或更高。只进行Si、P或Ti的包覆，而不进行含C处理的比较例1、2的氮化铁磁性粉末其着火温度及TAP密度的改善不充分。用氮化处理前包覆Si的传统制造方法制造的比较例3的氮化铁磁性粉末其ΔHc及Δσs的改善不充分，“耐候性”差。

Claims (7)

1.一种氮化铁系磁性粉末，其特征为对Fe16N2主体氮化铁系磁性粉末包覆Si、P、Ti中的一种或多种，其C/Fe的原子比为0.5-30％。
2.一种氮化铁系磁性粉末，其特征为对平均粒径在25nm或以下的Fe16N2主体氮化铁系磁性粉末包覆Si、P、Ti中的一种或多种，其C/Fe的原子比为0.5-30％。
3.权利要求1或2所记载的氮化铁系磁性粉末，其中(Si+P+Ti)/Fe的原子比为0.1-10％。
4.权利要求1-3的任一项所记载的氮化铁系磁性粉末，其中用下式(1)所定义的ΔHc为5％或以下，
ΔHc＝(HC0-HC1)/HC0×100         (1)
这里HC0为上述包覆后的氮化铁系磁性粉末的矫顽力(kA/m)，HC1为上述包覆后的氮化铁系磁性粉末在恒温恒湿容器内在60℃、90％RH下保持一周后的矫顽力(kA/m)。
5.权利要求1-3的任一项所记载的氮化铁系磁性粉末，其中用下式(2)所定义的Δσs为20％或以下，
Δσs＝(σs0-σs1)/σs0×100     (2)
这里σs0为上述包覆后的氮化铁系磁性粉末的饱和磁化强度(Am2/kg)，σs1为上述包覆后的氮化铁系磁性粉末在恒温恒湿容器内在60℃、90％RH下保持一周后的饱和磁化强度(Am2/kg)。
6.权利要求1-3的任一项所记载的氮化铁系磁性粉末，其中着火温度为140℃或更高。
7.权利要求1-3的任一项所记载的氮化铁系磁性粉末，其中TAP密度为1.0g/cm3或更高。
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