DE2049808A1 - Verfahren zum Herstellen eines dauer magneüsierbaren Materials fur magneti sehe Registriermittel - Google Patents

Verfahren zum Herstellen eines dauer magneüsierbaren Materials fur magneti sehe Registriermittel

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Description

47 451
STAKICAREON U.V., H&flLLüK ' (NII]D'
Verfahren zum Herstellen eines dauermagnetisiorbaren Materials für magnetische Registriermittel
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Platten, Bändern, Drähten oder Formkörpern zur magnetischen Speicherung von Informationen, welche Körper mit einem dauermagnetisierbaren Material., bestehend aus einem mit magnetisierbaren Teilchen beladenen anorganischen Trägerstoff, ausgestattet sind.
In den deutschen Patentanmeldungen P 17 67 918.4, P 19 17 644.4 und P 19 63 828.9 ist von Verfahren zu der Herstellung des obengenannten magnetisierbaren Stoffen die Rede; in der deutschen Patentanmeldung P 67 918.4 wird die praktische Anwendung dieses Materials für die Herstellung von Platten, Bändern, Drähten oder Formkörpern zwecks magnetischer Speicherung von Iforrnationen beschrieben.
109817/1872
20A9808
Obenerwähntes magneticierbares Material uosteht aus dauermagnetisierbaren Teilchen vonwinzigen Abmessungen, welche sich auf einem nichtmagnetisierbaren, hitzebeständigen und anorganischen Trägerstoff abgelagert haben. Bei hoher Beladungsdichte dieses Trägers ist der Abstand zwischen den magnetisierbaren Teilchen relativ gering. Hierauf ist es zurückzuführen, daß die magnctostaticche V/echselwirkung dieser Teilchen stark ist, wodurch sich ihr magnetisches Moment vorzugsweise in Richtung zur Trägeroberfläche orientieren wird. ¥eil die Orientierung der Trägeroberfläche rein willkürlich ist, kann dies zu einer erlfblichen Verringerung der Remanenz führen. Bei jüntfeiung eines äußeren Magnetfeite warden magnetisierbare Teilchen, welche sich auf Oberflächen befinden, deren Normale einen spitzen Uinkel zu der Richtung des angelegten Magnetfelds bildet, ihr magnetisches Moment aus der Richtung dieses Feldes drehen.
Für einen magnetischen Registriervorgang ist die Anwendung eines Trägerstoffs mit hoher Beladungsdichte sehr interessant. Die Verringerung derRemanenz infolge der obererwähnten Ursache ist dabei aber als ein ernstlicher Nachteil zu betrachten. Erfindungsgemäß kann diesem übel abgeholfen werden durch Verwendung eines anorganischen Trägerstoffs bestehend aus anisotropen Teilchen, welche nach Beladung mit dauermagnetisierbarem Material während des Aufbringens auf ein Substrat mittels eines Magnetfelds gerichtet werden. Für diesen Zv/eck sind platten- oder nadeiförmige Trägerteilchen überaus geeignet.
109817/1872
■· J f ■ :
l-.it rücksicht auf die gewünschte Informationsdichte verueii die größten Abmessungen der Trägerteilchen im allgemeinen unter 1/U liegen müssen. Um die magnetische Verdünnung durch den Trägerstoff nach Köglichkeit zu bsr.chräniceii, wird der Träger ferner ein hohes Oberfläche/ Volumen- Verhältnis zeigen müssen, Dies bedeutet, daß die kleinsten Ab-messungen der Trägerteilchen die Größenordnung von maximal einigen Hundert X - Einheiten nicht übersteigen dürfen.
Geeignete Trägcrstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren sind Kaolinit, Ilontmorillonite und Glimmer, die in Form von Plättchen von fast monomolekularer Dicke erhältlich sind. Als nadeiförmige Trägerstoffe können Chrynotil, Cepiolith oder der Asbestgruppe zugehörige kiiiuralic-ii verwendet werden. Daneben lassen sich für diesen ZXeck auch mehrere auf synthetischem I.'ege herzustellende Trägerstoffe verwenden. Als solche seien genannt kolloidale Vanadiumpentoxyd-Teilclien, hergestellt
cr sauren Vanadc.tlösung, die nach Alterung als
wiiircige ilädelchei^Ln einer wässrigen Lösung verfügbar sind. Auch der Gebrauch von hydratisiertem Aluminiumoxyd, das über eine II3 drothermalbehandlung eine nadeiförmige Struktur erhalten hat, ist möglich, z.B^feschrieben von TIFlIUVICH, J. und KIK, G, Science I69 (1970), S. 373. Ausgezeichnet ist auch synthetisches öerpentinit. Dieses Laterial ist sehr gleichmäßig in Form von Nadeln mit einem Durclimesser-Länge-Verliältnis von ungefähr 30 herzustellen (Siehe NOLL,T,i., Kolloid Zeitschr. 107 (1944)
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nachdem die auf der Trägersubstanz befindlichen magnetischen Teilchen über eine thermische Vorbehandlung in eine geeignete magnetische Form gebracht worden sind, v/erden die beladenen Trägerteilchen in ein flüssiges Verteilungsmittel, nachstehend als "Lack" bezeichnet, eingebracht. Nach Auftragen dieses "Lacks" auf ein für den gewünschten magnetischen Registriervorgang geeignetes Substrat werden die so beladenen Trägerteilchen mit Hilfe eines gerichteten äußeren Hagnetfeld.es schichtweise orientiert, ehe die Viskosität des "lacks" zu hoch wird.
Falls die magnetische Wechselwirkung zwischen den beladenen Trägerteilchen zu groß ist, um eine Dispersion zu isolierten Trägerteilchen im "Lack" zu ermöglichen, kann auf die folgende 'weise vorgegangen v/erden. Der Träger wird mit einer Verbindung beladen, welche erst nach einer wärmebehandlung dauermagnetisierbar ist. ITach Beladung der anisotropen Trägerteilchen wird eine Fraktio: nichtdauermagnetisierbarer isotroper Teilchen (in· allgemeinen zeigt diese Trägersubstanz eine andere Zusammensetzung als der anisotrope Träger) an die beladenen Trägerteilchen geheftet, z.B. durch Fällung oder vorzugsweise durch gegenseite Ausflockung einer Kolloidallösung. Im letzteren Fall wird der isotrope Trägerstoff in Form einer Kolloidallösung einer Suspension des beladenen anisotropen Trägermaterials beigegeben. Die isotropen Trägerteilchen sorgen dafür, daß die magnetischen Teilchen voneinander getrennt bleiben, wodurch die gegenseitige magnetostatische .'Wirkung erheblich verringert wird. Ein Beispiel ist die Haftung kolloidaler isotroper Siliciumdioxydteilchen an beladenen nadeiförmigen hydrastisierten Aluminiumoxydteilchen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren kann anhand nachfolgender Beispiele durchgeführt werden.
Beispiel I
üiner Lösung von 6g Ammoniumvanadat in 2 Liter wasser wird soviel Salpetersäure beigegeben, bis der pH-Wert beträgt. Die so erhaltene gelbrote Kolloidallösung wird zur iiUßsciioidung gelösten Sauerstoffs gekocht und in einer Stickstoffatmosphäre gekühlt. Dann werden 250ml einer Lösung von 13,09 g Kobaltnitrat pro Liter 'Wasser und 76,2 ml einer Lösung von 16,09 g Ferrochlorid pro Liter Vasser sowie 90 g Harnstoff zugegeben. Durch 120-stündiges lirhitzen unter intensivem Rühren unter Stickstoff v/erden das Kobalt und das IJisen auf dem Vanadiumpentoxyd präzipitiert. Anschließend wird das beladene Vanadiumpentoxyd abfiltriert, eingehend gewaschen und bei 120° C getrocknet. Sofern ein Material mit höherem Magnetisierungsgrad verlangt wird, kann das anfallende Produkt bei 500 C in fließendem TJass er stoff reduziert und anschließend passiviert werden (siehe dazu daß in der deutschen Patentanmeldung P 20 00 321.8 geschilderte Verfahren). Das so erhaltene Material kann nach Dispergierung in einem Lack, unter Einfluß eines Magnetfelds, in gerichtetem Zustand auf ein Substrat aufgebracht werden.
Beispiel II
Kaolinitteilchen v/erden gemäß dem Verfahren der deutschen Patentanmeldung P 17 67 913.4 mit magnetisierbaren Teilchen beladen. Dazu v/erden 955 ml einer FeCIp Lösung
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(7,β g Fe), 25,6 g .Harnstoff und 24 g Kaolinit in 2 Liter gekochtes Wasser gebracht. Unter intensivem Rühren und unter Stickstoff wird die Suspension 72 Stunden lang auf 90 C erhitzt. Die· Suspension wurde abfiltriert, 24 Stunden bei 300° C getrocknet und anschließend bei 600 C reduziert und danach passiviert.
Aus dem zu der vorliegenden Patentanmeldung gehörenden elektronenmikroskopischen Aufnahm en Fig. 1 und 2 des so erhaltenen Materials ergibt sich, daß dio Kaolinitteilchen mit dem darauf befindlichen magnetisierbaren Teilchen im v/esentlichen in Richtung einer Hauptachse gerichtet liegen.
Patentansprüch
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Claims (1)

  1. I-Btcntans'prücho
    Verfalireii zu eier Herstellung von Platten, Bandern, Drähten oder i/'ormkorpern zur magnetischen .Speicherung von Informationen, welche Ilörper mit einem dauermagnet!picruaren Material, bestehend aus einem 'i'it uagiietisier baren Teilchen beladenen anorganischen Trägerstoff, ausgestattet sind, d a d u r ch gekennzeichnet, daß als anorganische Trügersubstanz Teilchen mit anisotroper Form angewandt werden, welche nach Beladung mit dem magnetisierbaren T-jilchen beim Aufbringen auf ein Judotrat mittels eines kgentfelds gerichtet v/erden.
    Z.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß plattenförmig Teilchen verwendet werden.
    y.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nadeiförmige Teilchen verwendet werden.
    A-.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß die gröiite Abmessung der Teilchen weniger rls 1/U beträgt und die kleinste Abmessung in der Größenordnung von maximal einigen Hundert Ä - Einheiten liegt.
    5.) Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 4,dadurch gekennzeichnet, daß Kaolinit, I'ontmorillonit oder der Glirmnergruppe angehörige Mineralien verwendet werden
    109817/1872
    BADORIGiNAt
    6.) Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Chrysotil, Sepiolith oder zu der Asbestgruppe angehörende Mineralien verwendet werden.
    7.) Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Vanadiumpentoxyd, hergestellt aus einer sauren Vanadatlösung , verwendet werden.
    8.) Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß hydratisiertes Aluminiumoxyd, hergestellt durch hydrothermale Behandlung von Aluminiumoxyd, verwendet wird.
    9.) Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß synthetisches Serpentinit verwendet wird.
    10.) Verfahren nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die anisotropen Trägerteilchen zunächst mit einer Verbindung beLaden werden, welche sich erst nach einer Wärmebehandlung dauermagnetisieren läßt, wonach isotrope Teilchen an die beladenen Trägerteilchen gehaftet werden, und zwar mittels Präzipitation oder gegenseitiger Ausflockung einer Kolloidallösung der isotropen Teilchen in einer Suspension der beladenen anisotropen Teilchen.
    1.0 9817/1872
    11.) Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß als isotrope Teilchen ein Siliciumdioxydsol verwendet wird.
    12.) Dauermagnetisierbares Material, das als Trägerstoff eine magnetisch gerichtete Teilchen anisotroper Form enthaltende anorganische Trägersubstanz be- "
    sitzt.
    10 9 8 17/1872
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