CS232989B1 - Způsob1 výroby magnetického oxidu železitého - Google Patents

Abstract

Vynález se týká oboru záznamu informací magnetizací nosiče záznamu a přípravy materiálů pro tyto účely. Řešený problém se týká přípravy magnetického oxidu železitého y-Fe,O, přeměnou oxidhydroxidu železitého zaJteplot 150 až 800 °C v redukčním a oxidačním prostředí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se oxidhydroxid železitý vystaví postupně teplotě 500 až 750 C po dobu 0,5 až 3 h v proudu nosného plynu, dále teplotě 350 až 500 °C po dobu 10 min až 6 h v proudu nosného plynu s obsahem redukčního činidla a posléze teplotě 180 až 350 °C po dobu 10 min až 8 h v proudu nosného plynu s obsahem oxidačního činidla, přičemž teplota v následující fázi přeměny je vždy nižší, než teplota ve fázi předchozí a celá přeměna se provede v jediném zařízení, s výhodou v rotační peoi s nepřímým ohřevem.

Description

A OBJEVY

BOLF VLADISLAV, GOTTWALDOV, HEJL VLASTIMIL ing., PŘEROV, HANSLÍK TOMÁŠ ing. CSc., ZAPLETAL VLADIMÍR ing. CSc., (75) SÝKORA VLADIMÍR ing. CSc., PRAHA, ZEZULA JAROMÍR, GOTTWALDOV

Autor vynálezu (54) Způsob¹ výroby magnetického oxidu železitého

Vynález se týká oboru záznamu informací magnetizací nosiče záznamu a přípravy materiálů pro tyto účely. Řešený problém se týká přípravy magnetického oxidu železitého y-Fe,O, přeměnou oxidhydroxidu železitého za^Jteplot 150 až 800 °C v redukčním a oxidačním prostředí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se oxidhydroxid železitý vystaví postupně teplotě 500 až 750 C po dobu 0,5 až 3 h v proudu nosného plynu, dále teplotě 350 až 500 °C po dobu 10 min až 6 h v proudu nosného plynu s obsahem redukčního činidla a posléze teplotě 180 až 350 °C po dobu 10 min až 8 h v proudu nosného plynu s obsahem oxidačního činidla, přičemž teplota v následující fázi přeměny je vždy nižší, než teplota ve fázi předchozí a celá přeměna se provede v jediném zařízení, s výhodou v rotační peoi s nepřímým ohřevem.

Vynélez se tývé způsobu výroby magnetického oxidu železitého Y-í^O^ z oxidhydroxidu železitáho.

Magnetický gama-oxid železitý se používá pro vytvoření vrstev nosičů magnetického záznamu informací (například magnetických pásků pro záznam zvuku). Je známo, že magnetické vlastnosti gama-oxidu železitého mají rozhodující vliv na záznamové parametry nosičů magnetického záznamu. Tyto vlastnosti bývají obvykle vyjádřeny veličinami jako jsou polarizační koercivita, remanence, magnetická polarizace v nasycení, někdy též činitelem pravoúhlosti hysterezní smyčky a dalšími.

Dosavadní způsoby přípravy gama-oxidu železitého pro aktivní vrstvy záznamových materiálů jsou charakterizovány rozdělením výrobních operací do zpravidla tří vzájemně od sebe oddělených fází, a to dehydratace oxidhydroxidu, redukce vzniklého alfa-oxidu železitého a oxidace redukcí získaného magnetitu na finální gama-oxid železitý (Ger. Offen. 30 17 522, americký patent 4,176,172). V některých případech se popisuje spojení první (dehydratačhí) fáze s redukcí (Cecchetti A. a kol.: IEEE Trans. Magn. MAG-16 (1) 86 (1980)). Vzhledem k nutnosti volit kompromisní teplotní režim však tento postup vede k produktům nižší kvality, jejichž částice.jsou buď porézní, anebo dochází k jejich otavení či srůstání, zejména tehdy, je-li použit jako redukční činidlo vodík. Jsou známy také procesy, kdy se k redukci používá alifatických kyselin nebo jejich solí či esterů, které se vnášejí do reakční směsi před dehydratací a působí nejprve proti spékání částic. Při jejich rozkladu, za zvýšené teploty pak dochází k redukci. Tento postup, ač je z technologického hlediska velmi jednoduchý, mé hlavni nedostatek ve vzniku netělrevých produktů degradace organických látek, které zůstávají ve finálním oxidu.

Podařilo se nalézt a vypracovat způsob výroby magnetického gama-oxidu železitého, který zmíněné nedostatky vesměs odstraňuje. Tento způsob je založen na konverzi oxidhydroxidu železitého, s výhodou modifikace n- nebo γ-PeOOH, za teplot 150 až 800 °C v redukčním a oxidačním prostředí. Podstata vynálezu spočívá v tom, že se v £. bázi oxidhydroxid železitý vystaví postupně teplotě 500 až 750 °C po dobu 0,5 až 3 h v proudu nosného plynu, s výhodou dusíku, dále v 2.. bázi teplotě 350 až 500 °C po dobu 10 min až 6 h v proudu nosného plynu s obsahem redukčního činidla, a posléze ve £. bázi teplotě 180 až 350 ^UC po dobu 10 min až 8 h v proudu nosného plynu s obsahem oxidačního činidla, s výhodou vzduchu. Teplota v následující fázi přeměny je přitom vždy nižší, než teplota’ ve fázi předchozí, a celá přeměna se provede v jediném zařízení, s výhodou v rotační peci s nepřímým ohřevem. Jako redukčního činidla ve 2. fázi přeměny se s výhodou použijí organické těkavé sloučeniny, například alifatické alkoholy, ketony a uhlovodíky, aromatické uhlovodíky nebo směsné produkty destilace ropy. Při uskutečnění výše uvedené přeměny je výhodné, jestliže v intervalech £. a 2. fází a 2. a £. fází proudí zařízením pouze inertní nosný plyn do té doby, než teplota vsázky poklesne na teplotu následující fáze přeměny.

Gama-oxid železitý vyrobený postupem podle vynálezu vykazuje potřebné magnetické vlastnosti, které je možno také přesně předem v potřebných mezích určit, jelikož celý proces chemických reakcí a fázových přeměn je možno dobře řídit. Tak je dodržena i podmínka přísného zachování tvaru a geometrie prvotních jehlioovitých částic.

Výhody postupu výroby gama-oxidu železitého podle vynálezu lépe ozřejmí následující příklady jeho provedení,,

Příklad 1

Do otáčivé pece bylo vneseno 100 g oxidhydroxidu železitého, pec uzavřena a postupně vyhřátá na teplotu 500 až 550 °C za průtoku dusíku v množství 500 ml za 1 min po dobu 3 h. Poté byla teplota snížena na 420 °C a během 30 min přidáno 7 ml acetonu. Dále byla teplota snížena na 300 °C a do prostoru pece byla přiváděna směs dusík-vzduch v poměru 5 '· 1 po

dobu 60 min a poté dalších 60 magnetické vlastnosti:	min v poměru 1:1.	. Získaný	gama-oxid	železitý měl tyto
JHC :	275 : 54,2	J : rs	112,6	kp : 0,481

Příklad 2

Do otáčivé pece bylo vneseno 100 g oxidhydroxidu železitého, pec uzavřena a pod proudem dusíku postupně vyhřátá,na teplotu 650 °C po dobu 45 min. Poté byla teplota snížena na 460 °C a během 120 min přidáno 6 ml benzenu. Dále byla teplota snížena na 350 °C a do pece přiváděna směs dusík-vzduch v poměru 1 : 1 po dobu 90 min a dalších 90 minut uváděn pouze samotný vzduch. Získaný gama-oxid železitý měl tyto magnetické vlastnosti:

_dH_c : 250 J_p : 52,6 J_ps : 117,5 kp : 0,447

Příklad 3

Do stejné pece bylo vneseno 70 g oxidhydroxidu železitého, pec uzavřena a za přivádění dusíku v množství 300 ml za 1 min postupně vyhřátá na teplotu 750 °C po dobu 5 min. Poté byla teplota snížena na 500 °C a během 10 min přidáno 4 ml čistého benzinu. V další fázi byla teplota snížena na 400 °C, při níž byla do pece přiváděna směs dusík-vzduch v poměru 2 : 1 po dobu 120 min a dále jen samotný vzduch po dobu 30 min. Získaný gama-oxid železitý měl tyto magnetické vlastnosti:

j^Hc : 265 : 56,8 J_rs : 114,0

Příklad 4

Do téže pece bylo vneseno 70 g oxidhydroxidu železitého, pec uzavřena a za přívodu dusíku postupně vyhřátá na teplotu 680 °C po dobu 30 min. Pak byla teplota snížena na 450 °C a během 360 min bylo přidáno 4 ml petroleje. Dále byla teplota snížena na 250 °C, při níž byla do prostoru pece přiváděna směs dusík-vzduch v poměru 1 : 1 po dobu 60 min a poté pouze samotný vzduch po dobu dalších 60 min. Získaný gama-oxid železitý měl tyto magnetické vlastnosti:

_σΗθ : 296 J_r : 60,2 J_rg : 117,2 kp : 0,513

Příklad 5

Do otáčivé pece o objemu 20 1 bylo vneseno 3 000 g oxidhydroxidu železitého, pec uzavřena a za stálého přívodu dusíku v množství 1,5 litru za 1 min postupně vyhřátá na teplotu 680 C po dobu 45 min. Pak byla teplota pece snížena na 450 °C a během 120 min přidáno 400 ml petroleje. V další fázi byla teplota snížena na 180 °C, při níž byla do prostoru pece přiváděna směs dusík-vzduch v poměru 1 : 1 po dobu 60'min a poté jen samotný vzduch po dobu dalších 7 h. VyroDený gama-oxid železitý měl následující magnetické vlastnosti:

^Jr ^: 57,4 ^Jrs ^: ’⁰⁹-⁸ kp: 0,522

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Způsob výroby magnetického oxidu železitého y-Fe₂Oj přeměnou oxidhydroxidu železitého, s výhodou modifikace n- nebo γ-FeOOH, za teplot 150 až 800 °C v redukčním a oxidačním prostředí, vyznačený tím, že se v 1. fázi oxidhydroxič železitý vystaví postupně teplotě 500 až 750 °C po dobu 0,5 až 3 h v proudu nosného plynu, s výhodou dusíku, dále v 2. fázi teplotě 350 až 500 °C po dobu ,0 min až 6 h v proudu nosného plynu s obsahem par redukčního činidla a posléze ve 3· fázi teplotě ,80 až 350 °C po dobu 10 min až 8 h v proudu nosného plynu 8 ob88hem oxidačního činidle, s výhodou vzduchu, přičemž teplota v následující fázi přeměny je vždy nižěí, než teplota ve fázi předchozí a celá přeměna se provede v jediném zařízení, s výhodou v rotační peci s nepřímým ohřevem.
2. 2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že jako redukční činidla se ve 2. fázi přeměny použijí organické těkavé sloučeniny, například alifatické alkoholy, ketony a uhlovodíky, aromatické uhlovodíky nebo směsné produkty destilace ropy.
3. 3. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že v intervalech mezi 1. a 2. fází a mezi 2. a 3. fází proudí zařízením pouze inertní nosný plyn do té doby, než teplota vsázky poklesne na teplotu následující fáze přeměny.

   Severografia, n. p.₍ MOST