DE1217073B - Verfahren zur Herstellung feinverteilter magnetischer Teilchen aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

C22c

Deutsche Kl.: 40 b -1/00

Nummer: 1217 073

Aktenzeichen: A 45023 VI a/40 b

Anmeldetag: 17. Januar 1964

Auslegetag: 18. Mai 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung magnetischer Pulver aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung, die für Magnetbänder geeignet sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung solcher Pulver aus Oxalaten des Eisens, Kobalts und Nickels, bei dem das Oxalat durch die Reaktion eines Oxalsäureesters mit einer Mischung von Metallsalzen gebildet wird.

Man beabsichtigte bereits, Metallsalze des Nickels, Kobalts, Eisens mit Oxalsäure zur Reaktion zu ι ο bringen, um so eine Mischung aus Oxalaten zu erhalten, und dann diese Oxalate in reduzierender Atmosphäre zu ersetzen, um magnetische Teilchen zu bilden. Man hat gefunden, daß die Oxalatteilchen optimale Wachstumscharakteristiken dann zeigen, wenn die Zuwachsgeschwindigkeit gering ist. Verwendet man an Stelle der Oxalsäure einen organischen Ester der Oxalsäure, vorzugsweise Dimethyloxalat, so erhält man bessere · Ergebnisse, da dann das Anwachsen sehr langsam vor sich geht. Weiterhin hat sich als zweckmäßig erwiesen, den Ester in geringen Mengenanteilen zu der Lösung der Metallsalze hinzuzugeben, um auch auf diese Weise das gewünschte langsame Wachsen zu erhalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bildet man zunächst eine Mischung aus Metallsalzen, Vorzugsweise aus den Sulfaten oder Chloriden des Eisens, Kobalts und Nickels, und läßt diese Salze bei Zimmertemperatur oder bei einer Temperatur innerhalb eines Bereiches, der von knapp unterhalb Zimmertemperatur bis ungefähr 5O⁰C reicht, mit geringen Mengen eines organischen Esters der Oxalsäure, beispielsweise mit Dimethyloxalat, reagieren. Dadurch wird eine Gesamtkristallisation der entsprechenden Metallsalze bewirkt. Die Lösung wird dann abfiltriert und das Filtrat mit Wasser ausgewaschen, getrocknet und dann in einem Ofen in reduzierender Atmosphäre erhitzt, um die Teilchen zu dem gewünschten magnetischen Pulver zu reduzieren. Die Reaktion des Esters mit den Metallsalzen wird vorzugsweise bei Zimmertemperatur vorgenommen, d. h. ungefähr bei 2O⁰C. Liegt die Temperatur erheblich tiefer, dann geht die Reaktion so langsam vor sich, daß das Verfahren unrationell wird; bei Temperaturen oberhalb 5O⁰C verläuft die Reaktion jedoch so schnell, daß die Ergebnisse gegenüber denen, die bei tieferen Temperaturen erhalten werden, schlechter sind und zudem auch nicht besser sind als diejenigen, die man erhält, wenn man Oxalsäure als Reaktionspartner verwendet. So erhält man bei 50° C einen Bm-Wert, der nur 65% des bei 2O⁰C erhaltenen beträgt, während bei 90⁰C der Bm-Wert bis auf weniger als 50% des Wertes, den man bei Zimmertemperatur erhält, abgesunken war.

Verfahren zur Herstellung feinverteilter
magnetischer Teilchen aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung

Anmelder:

Ampex Corporation, Redwood City, Calif.

(V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. F. Weickmann,

Dr.-Ing. A. Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann

und Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke, Patentanwälte,

München 27, Möhlstr. 22

Als Erfinder benannt:

William Charles Landgraf,

Palo Alto, Santa Clara, Calif. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. Januar 1963
(252 610)

Es ist vorteilhaft, 40 bis 70 Molprozent Eisen, 30 bis Molprozent Kobalt und 5 bis 20 Molprozent Nickel zu verwenden.

Die Erfindung wird im einzelnen in den nachfolgenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1

Man stellt eine Mischung aus 11,9 g NiCl₂ ■ 6 H₂O (0,05 Mol), 119 g CoCl₂ · 6 H₂O (0,50 Mol) und 89,5 g FeCl₂ · 4 H₂O (0,45 Mol) her. Diese Mischung wurde zu 121 destilliertem Wasser hinzugefügt und durchgerührt. Das Rühren wurde bei Zimmertemperatur durchgeführt, während 144 g Dimethyloxalat (1,2 Mol) in kleinen Mengenanteilen zugegeben wurde. Das Rühren wurde während 16 Stunden fortgesetzt, wobei sich auf dem Boden ein Niederschlag bildete. Dieser Niederschlag wurde abfiltriert und dann dreimal mit destilliertem Wasser, zweimal mit Methanol ausgewaschen und dann 4 Stunden lang bei 100⁰C getrocknet. 31 g des Niederschlages wurden dann in einem Ofen bei 390⁰C während 24 Stunden unter H₂-Atmosphäre erhitzt. Danach wurden die Teilchen abgekühlt. Sie wurden dann in eine Lösung eines organischen Polymers in Toluol gebracht, gemischt und auf ein

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Claims (4)

dünnes Kunststoffband aufgetragen. Die magnetischen Eigenschaften wurden unter Verwendung einer 60-Hz-Hystereseschleifenspur untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Br- und Bm-Weite 75 bis 100% höher liegen als bei Teilchen, die unter Verwendung von Oxalsäure hergestellt wurden. Der Bm-Wstt betrug 4800 Gauß bei Teilchen, die mit Dimethyloxalat hergestellt wurden, während er nur 2500 Gauß betrug bei Teilchen, die mit Oxalsäure hergestellt wurden. Beispiel 2 Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, jedoch wurde die Temperatur der Mischung auf 45° C gehalten und als Metallsalze folgende Verbindungen verwendet. 0,05 Mol NiCl2 · 6 H2O 11,9 g 0,70MoI FeCl2 -4H2O 139 g 0,35 Mol CoCl2 · 6 H2O 82,4 g Der Bm-Weit betrug 2500 Gauß. Beispiel 3 Das im Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde unter Verwendung der folgenden Metallsalze durchgeführt. 0,05 Mol NiCl2 · 6 H2O 11,9 g 0,40 Mol FeCl2 · 4H2O 79,6 g 0,55 Mol CoCl2 · 6 H2O 131 g Der Bm-Wert betrug 3200 Gauß. Beispiel 4 Bei dem Verfahren nach Beispiel 1 wurden als Metallsalze folgende Verbindungen verwendet. 0,20 Mol NiCl2 · 6 H2O 47,6 g 0,40 Mol FeCl2 · 4 H2O 99,5 g 0,30 Mol CoCl2 · 6 H2O 71,4 g Der Bm-Wert betrug 2700 Gauß. Beispiel 5 Bei dem Verfahren nach Beispiel 1 wurden als Metallsalze folgende Verbindungen verwendet. 0,05 Mol NiSO4 · 6 H2O 13,2 g 0,70MoI FeSO4-4H2O 157 g 0,35MoI CoSO4-6H2O 92 g Der Bm-Weit betrug 3300 Gauß. Bei den oben aufgeführten Beispielen trat die Reduktion bei 390°C ein. Man stellte nämlich fest, daß diese Temperatur einen maximalen Bm-Wert liefert, während höhere und tiefere Temperaturen zu niedrigeren Bm-Werten führten. Die Koerzitivkraft (Hc) nimmt mit steigender Reduktionstemperatur ab, so daß ein Material, das bei 390° C reduziert wurde und einen H0-WeTt von 500 Oersted aufweist, einen Wert von Oersted hätte, wenn, es bei 300° C reduziert ίο worden wäre, und 200 Oersted hätte, wenn die Reduktion bei 600° C stattgefunden hätte. Die Bm- und Hc-Werte können also durch die Wahl der Reduktionstemperatur variiert werden. je Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung feinverteilter magnetischer Teilchen aus einer Eisen-Kobalt-Nickel-Legierung, bei dem aus einer wäßrigen Mischung von Eisen-, Kobalt- und Nickelsalzen, vorzugsweise Sulfaten oder Chloriden dieser Metalle, durch Zugabe einer Oxalverbindung Eisen-, Kobalt- und Nickeloxalate niedergeschlagen werden, der Niederschlag von der Flüssigkeit abfiltriert und durch Erhitzen in reduzierender Atmosphäre reduziert wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxaiverbindung ein organischer Ester der Oxalsäure verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung der Metallsalze 40 bis 70 Molprozent Eisen, 30 bis 50 Molprozent Kobalt und 5 bis 20 Molprozent Nickel enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als organischer Ester Dimethyloxalat verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der organische Ester mit der Mischung der Metallsalze bei einer Temperatur zwischen 20 und 50° C zur Reaktion gebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduktion der Oxalate in Wasserstoffatmosphäre bei 300 bis 600° C, vorzugsweise bei 390°C, durchgeführt wird.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 873 539;
französische Patentschrift Nr. 999 197;
F. S k a u ρ y, »Metallkeramik«, 4. Auflage, 1950, .29/30 und 138/139.

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