DE2235383C3

DE2235383C3 - Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer nadelförmiger Teilchen für ein Aufzeichnungssystem

Info

Publication number: DE2235383C3
Application number: DE19722235383
Authority: DE
Inventors: Akira Kyoto Okazoe
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1972-07-19
Publication date: 1986-10-23
Also published as: CA988704A; DE2235383A1; DE2235383B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer nadeiförmiger Teilchen für ein Aufzeichnungssystem, zum Beispiel Aufzeichnungsbänder, Aufzeichnungsfolien, Aufzeichnungstrommeln oder Aufzeichnungsplatten gemäß den Ansprüchen.

Es ist dabei in erster Linie an Aufzeichnungssysteme »von hoher Dichte« gedacht. Diese nachfolgend verwendete Bezeichnung bedeutet ein Aufzeichnungssystem, das eine höhere Anzahl von Signalen pro Längeneinheit aufweist.

Mit der Intensivierung der Dichte von magnetischen Aufzeichnungen entstand das Bedürfnis für ein Aufzeichnungssystem mit hohen Koerzitivkräften. Für diesen Zweck ist die Verwendung einer gleichförmigen Zusammensetzung magnetischer Teilchen vorgeschlagen worden, welche aus Eisenoxid mit einer kleinen Menge irgendeines anderen geeigneten Metalloxyds, z. B. Kobaltoxyd, bestehen. Die Herstellung derartiger magnetischer Teilchen wird gewöhnlich so vorgenommen, daß man sie aus der wäßrigen Lösung eines Eisensalzes und irgendeines anderen Metallsalzes kristallisiert. Die auf diese Weise hergestellten Teilchen sind jedoch nicht von gleichförmiger Größe und ihre Verwendung für ein Aufzeichnungssystem führt zu einer Geräuschentwicklung sowie einem Durchdruck.

Bei einem solchen bekannten Verfahren (CH-PS 3 97 617) wird Kobalt enthaltendes λ-FeOOH durch Einbringen von Natriumhydroxyd in eine Lösung eines Eisensalzes und eines Kobaltsalzes hergestellt. Das auf diese Weise erhaltene Erzeugnis ist nicht magnetisch und wird erst magnetisch, nachdem es unter Erwärmung auf eine hohe Temperatur reduziert und oxydiert ist. Die enthaltenen Teilchen haben unterschiedliche Teilchen gröSen. Außerdem isi das Kübäii gleichmäßig πι ilen y-Fe2O3-Teilchen verteilt (und nicht nur an der Oberfläche). Dies führt dazu, daß die Teilchen nicht wärmebeständig sind und daß sich ihre magnetischen Eigenschaften mit erhöhten Temperaturen ändern. Außerdem haben sie schlechtere Durchdruckeigenschaften.

Zur Behebung derartiger Mängel ist die Verwendung von nadeiförmigen Teilchen vorgeschlagen worden, die aus Keimkristallen aus nichtmagnetischem Eisenoxid und einer auf der Oberfläche derselben vergesehenen Beschichtung aus magnetischem Metalloxyd bestehen. Bc: der Ausbildung der Beschichtung neigt jedoch das s magnetische Metalloxyd dazu, selbst Keimkristalle auszubilden. Teilchen mit gleichförmiger Größe sind somit schwer zu erhalten. Weiterhin haftet die Beschichtung ungleichmäßig auf der Oberfläche der Keimkristalle, so daß bei der Vermischung mit einem Bindemittel die Beschichtung entfernt werden kann. Dadurch werden die magnetischen Charakteristiken der nadeiförmigen Teilchen verschlechtert

Es ist auch bekannt, Kobalthydroxyd auf ^Fe₂Oj-TeN-chen als Keime aufzubringen (DE-OS 19 07 236). Die resultierende Beschichtung aus Kobalthydroxyd ist jedoch selber nichtmagnetisch und wird erst nach einer Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur magnetisch. Da eine solche Wärmebehandlung durchgeführt wird, wird das Kobalt wie bei der vorstehend aufgeführten Entgegenhaltung gleichmäßig in den y-FejOj-Teilchen verteilt, während beim Anmeldungsgegenstand Kobalt nur an der Oberfläche der Teilchen angeordnet ist. Die resultierenden Teilchen sind nicht wärmebeständig. Außerdem ändern sich ihre magneli sehen Eigenschaften bei erhöhten Temperaturen und sie haben geringere Qualität, was Durchdruck anbetrifft.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ferromagnetische Teilchen für ein Aufzeichnungssystem zu schaffen, bei denen die genannten Nachteile nicht

J₀ auftreten und die bessere Eigenschaften für magnetische Aufzeichnungsverfahren haben.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in den Maßnahmen gemäß Anspruch 1. Es wurde als Ergebnis von umfangreichen Untersu chungen herausgefunden, daß solche Teilchen eine hohe Koerzitivkraft aufweisen und bei der Verwendung in einem Aufzeichnungssystem ausgezeichnete elektromagnetische Charakteristiken liefern. Weiterhin wurde gefunden, daß bei der Einverleibung von Zink entspre chend Anspruch 2 in die genannte Metallkomponente die erhaltenen Teilchen mit einer höheren gesättigten magnetischen Flußdichte ausgestattet werden können.

Es ist zwar bekannt, y-Fe2Oj-Teilchen Cr- und/oder Sn-Verbindungen hinzuzumischen und diese Mischung einer Wärmebehandlung zu unterwerfen. Hierdurch sollen jedoch lediglich die Oberflächeneigenschaflen der y-FejOj-Teilchen verbessert werden, damit die Teilchen besser in einem Bindemittel dispergiert werden können (DE-AS 11 99 747). Dies hat jedoch

V) wenig mit dem Anmeldungsgegenstand zu tun, bei dem

der innere Aufbau der magnetischen Teilchen geändert wird, um die magnetischen Eigenschaften zu verbessern.

Zur erfindungsgemäßen Herstellung der ferromagnc-

tischen nadeiförmigen Teilchen werden magnetische

v, nadeiförmige Teilchen von Eisenoxid, z. B. /-FC2O1, FeiO4, als Keimkristalle (nuclear crystals) in einem wäßrigen alkalischen Medium dispergiert, das Hydroxyde des Eisens und Kobalts mit oder ohne Zinkhydroxyd enthält, und ein oxydierendes Gas, z. B. Luft, eingeleitet

bo wird, wodurch die Oxydation unter Bildung von Oxiden des Eisens und Kobalts mit oder ohne Zinkoxid fortschreitet, welche auf der Oberfläche der Keimkristalle epitaxisch kristallisiert werden. Zur Herstellung der Metallhydroxyde können die

b5 entsprechenden Metallsalze verwendet werden, z. B. Eisen(ll)-sulfat, Eisen(ll)nitrat, Eisen(ll)chlorid, Koballsulfat, Kobaltchlorid, Kobaltnitrat, Zinksulfat und Zinkchlorid.

Das epitaxische Wachstum der Metalloxyde auf der Oberfläche der Keimkristalle kann erheblich durch die Konzentration an Alkali, z. B. Natriumhydroxyd oder Kaliumhydroxyd, in dem wäßrigen Medium und durch die Oxydationstemperatur beeinflußt werden. Die Anwesenheit von nicht weniger als etwa 0,5 Moläquivalenten an Alkali, vorzugsweise etwa 1,0 bis 2,0 Moläquivalenten, auf 1 Mol des Metallions in dem wäßrigen Mediums ist erforderlich. Derartige Konzentrationen sind vorteilhaft, um die Ausbildung der neuen Keimkristalle durch die Metalloxide selbst zu verhindern. Wenn die Konzentration unterhalb der genannten unteren Grenze liegt, erfordert das Wachstum der Kristalle der Metalloxide eine viel längere Zeit. Im allgemeinen führt eine höhere Oxydationstemperatur zu einem gleichförmigeren Wachstum der Kristalle der Metalloxide sowie zu günstigeren magnetischen Eigenschaften. Eine zu hohe Temperatur ist jedoch nicht vorteilhaft, weil sich neue Keimkristalle der Metalloxide ausbilden können. Die Oxydationstemperatur liegt somit gewöhnlich bei der Raumtemperatur oder einer höheren Temperatur und vorzugsweise bei etwa 60 bis 100⁰C.

Durch das vorstehend genannte Verfahren ist die Krislallstruktur der als Beschichtung dienenden Metalloxyde die gleiche wie diejenige der Keimkristalle, so daß die Beschichtung fest auf denselben haftet. Weiterhin sind die als Beschichtung dienenden Metalloxide von sich aus ferromagnetisch, so daß jegliche Hitzebehandlung, z. B. Reduktion und Oxydation, weggelassen werden kann. Veränderungen der Teilchengrößen infolge von Sinterungen treten somit nicht auf, und es können ferromagnetische nadeiförmige Teilchen mit einheitlicher Größe und gleichmäßiger Qualität erhalten werden. Weiterhin kann eine gewünschte Koerzitivkraft und eine gesättigte magnetische Flußdichte in leichter Weise erhalten werden, indem man entsprechend die Menge des dem Eisen einzuverleibenden Kobalts und/oder Zinks variiert.

In den folgenden Beispielen wird die Erfindung anhand einiger vorteilhafter Ausführungsformen erläutert.

Beispiel 1

Eine wäßrige Lösung von Eisen(ll)sulfat (0,2 Mol/l; 21) und eine wäßrige Lösung von Kobaltsulfat (0,2 Mol/l; 1 I) werden miteinander unter Ausbildung einer Metallionen-Lösung vereinigt. Zu der Metallionen-Lösung (11) wird eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd (1,5 Mol/l; 1 1) gegeben, wodurch die Hydroxyde des Eisens und des Kobalts zusammen ausgefällt werden. Dazu werden magnetische nadeiförmige Teilchen von ^-Fe2O3 (150 g) mit einer Koerzitivkraft von 380 Oersted und einer gesättigten magnetischen Flußdichte von 4000 Gauß gegeben. In die resultierende, bei etwa 80⁰C gehaltene Lösung wird Luft mit einer Geschwindigkeit von 3 l/min unter Rühren etwa 3 Stunden lang eingeleitet, so daß die Oxydation fortschreitet, wobei Oxide des Eisens und Kobalts auf den nadeiförmigen Teilchen aus krisiaiiisieri werden. Die erhaltenen Teilchen wciucii mit Wasser gewaschen und getrocknet. Man erhält ferromagnetische nadeiförmige Teilchen aus kobalthaltigem Eisenoxid, welche eine Koerzitivkraft von etwa 470 Oersted und eine gesättigte magnetische Flußdichte von etwa 4300 Gauß aufweisen.

Die vorstehend hergesteilten ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen (70 Gewichtsteile) werden mit Vinylchlorid- Vinylacetat-Copoiymer (22 Gewichtsteile), Dioctylphthalat (7 Gewichtsteile) Toluoi (100 Gewichtsteile) und Methylisobutylketon (1OQ Gewichtsteile) under Zuhilfenahme einer Kugelmühle vermischt. Die erhaltene Mischung wird auf die Oberfläche eines Polyesterfilms mit einer Dicke von 36 μ aufgebracht, um eine Beschichtung mit einer Dicke von 14 μ nach dem Trocknen zu ergeben. Das so hergestellte magnetische Aufzeichnungsband weist eine Koerzitivkraft von etwa ίο 420 Oersted, eine remanente magnetische Flußdichte von etwa 1100 Gauß und eine gesättigte remanente Retention von etwa 0,7 auf.

In der vorstehend beschriebenen Weise kann eine Vielzahl von ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen aus kobalthaltigem Eisenoxid hergestellt werden, wobei eine Metallionen-Lösung verwendet wird, die Eisen- und Kobaltionen in einer Gesamtkonzentration von 0,2 Mol/I enthält

Die Abhängigkeit zwischen der Koerzitivkraft der ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen und der Menge des verwendeten Alkali bei Oxydationstemperaturen von 20⁰C, 60⁰C und 80⁰C ist in Fig. 1 wiedergegeben, wobei die Kurven 1, 2 und 3 diejenigen bei Oxydationstemperaturen von 20⁰C, 60⁰C bzw. 80⁰C darstellen. Wie aus der Figur ersichtlich, kann eine größere Koerzitivkraft mit einer höheren Oxydationstemperatur und auch mit einer größeren Alkalimenge erhalten werden. Wenn die Alkalimenge weniger als 0,5 Moläquivalente beträgt, werden neue Keimkristalle aus κι FeO(OH) gebildet und die Koerzitivkraft wird verringert.

Die Abhängigkeit zwischen dem Kobaltgehalt in den ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen und der Koerzitivkraft ist in F i g. 2 wiedergegeben. Wie aus dieser Figur ersichtlich, steigt die Koerzitivkraft proportional mit zunehmendem Kobaltgehalt an.

Die Koerzitivkraft und die gesättigte magnetische Flußdichte der ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen können in geeigneter Weise kontrolliert werden, indem man die Zusammensetzung der Beschichtung auf deren Oberfläche variiert. Derartige Änderungen in der Zusammensetzung können erreicht werden, indem man das Mischungsverhältnis der Eisen- und Kobaltionen in der genannten <t^ri Metallionen-Lösung ändert.

Zu einer Metallionen-Lösung, welche Eisen- und Kobaltionen in einer Gesamtkonzentration von 0,2 Mol/l (11) enthält, wird eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd (1,5 Mol/l; 11) gegeben, wobei Eisen-5» und Kobalthydroxyde zusammen ausgefüllt werden. Magnetische nadeiförmige Teilchen aus ^-Fe2O3 mit einer Koerzitivkraft von 380 Oersted und einer gesättigten magnetischen Flußdichte von 4000 Gauß werden hinzugegeben.· In die resultierende, bei etwa 80⁰C gehaltene Lösung wird Luft mit einer Geschwindigkeit von 3 l/min unter Rühren 3 Stunden lang eingeleitet, so daß die Oxydation fortschreitet, wobei Oxide des Eisens und Kobalts auf den nadeiförmigen Teilchen aus ^-Fe2O3 kristallisiert werden. Die Koerzi- *>o tivkraft (Hc) und die gesättigte magnetische Flußdichte

/n.U I ₄ 1|_Λ f .-ι j ir- „^; _Ä

(lo/uci nc!geziemen ierrornagnctiscncn nacciicrrr.'.gen Teilchen und die Zusammensetzung der auf deren Oberfläche ausgebildeten Beschichtung sind zusammen mit Jen molaren Verhältnissen der Eisen- und Kobaltionen in der verwendeten Metallionen-Lösung in der folgenden Tabelle 1 zusammengefaßt:

Tabelle 1

Nr.

Fe⁺⁺/Co^{+ +}	Hc	Bs
(molares	(Oersted)	(GiRiU)
Verhältnis)
2/1	470	4300
2,3/0,7	460	4400
2,5/0,5	430	4550
2,7/0,3	410	4600

Zusammensetzung
der Beschichtung

15

Jl)

Beispiel 2

Eisen(II)sulfat (0,267 Mol), Kobaltsulfat (0,12 Mol) und Zinksulfat (0,013 Mol) werden in zwei Liter Wasser unter Bildung einer Metallionen-Lösung aufgelöst. Zu der Metallionen-Lösung wird eine wäßrige Lösung von ₂₍₎ Natriumhydroxyd (1,2 Mol/l; 1 I) gegeben, wobei Hydroxyde des Eisens, Kobalts und Zinks zusammen ausgefällt werden. Magnetische nadeiförmige Teilchen aus y-Fe2O3 (150 g), wie in Beispiel 1, werden zugesetzt. In die resultierende, bei etwa 6O⁰C gehaltene Mischung wird Luft mit einer Geschwindigkeit von 3 l/min unter Rühren 3 Stunden lang eingeleitet, so daß die Oxydation fortschreitet, wobei Oxide des Eisens, Kobalts und Zinks auf den nadeiförmigen Teilchen aus y-FejO3 kristallisiert werden. Die erhaltenen Teilchen werden mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei ferromagnetische, nadeiförmige Teilchen aus kobalt- und zinkhaltigem Eisenoxid mit einer Koerzitivkraft von etwa 600 Oersted und einer gesättigten magnetischen Flußdichte von etwa 4420 Gauß erhalten werden. ^

Die vorstehend hergestellten ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen werden in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise mit Vinylchlorid-Vinylacetat-Copolymer, Dioctylphthalat, Toluol und Methylisobutylketon vermischt Die erhaltene Mischung wird auf die ad Oberfläche eines Polyesterfilms mit einer Dicke von 36 μ aufgebracht, um eine Beschichtung mit einer Dicke von 14 μ nach dem Trocknen zu erhalten. Das so erhaltene magnetische Aufzeichnungsband weist eine Koerzitivkraft von etwa 540 Oersted, eine remanente ^₁ magnetische Flußdichte von etwa 1250 Gauß und eine gesättigte remanente Retention von etwa 0,72 auf.

Die Abhängigkeit zwischen den Gehalten von Kobalt und Zink in den ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen und der gesättigten magnetischen Flußdichte w bei Atomverhältnissen von Kobalt und Zink von 9:1, 8 :2 und 7:3 ist in F i g. 3 wiedergegeben, wobei die Kurven 4, 5 und 6 den Co/Zn-AtomverhäUnissen von 9/1, 8/2 bzw. 7/3 entsprechen. Aus der genannten Figur ist ersichtlich, daß eine höhere gesättigte magnetische Flußdichte mit einem größeren Gehalt an Kobalt und Zink und auch mit einem kleineren Co/Zn-Atomverhältnis erhalten werden kann. Weiterhin ist ersichtlich, daß die Vergrößerung des Kobalt- und Zinkgehaltes zu einer größeren Koerzitivkraft führt. t.o

Wie aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich, wird die Beschichtung auf den ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen so fest gebunden, daß sie von den Keimkristallen kaum entfernt werden kann, selbst wenn die Teilchen mit einem Bindemittel oder irgendeinem anderen Material unter drastischen Bedingungen vermischt werden. Die ferromagnetischen nadeiförmigen Teilchen verursachen somit kaum CoO ■ Fe₂O₃
CoOo.7 · FeO₀,3 · Fe₂O₃
CoOu₅ · FeO₀₅ · Fe₂O₃
CoO₀₃ · FeO₀,, · Fe₂O₃

irgendein Materialgeräusch oder Durchdruck. Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, daß gewünschte magnetische Eigenschaften, insbesondere hohe Koerzitivkräfte, in leichter Weise erzielt werden können, indem man einen geeigneten Kobaltgehalt mit oder ohne Zink auswählt.

Um die ferromagnetischen erfindungsgemäß hergestellten Teilchen mit Teilchen gemäß den drei Entgegenhaltungen direkt vergleichen zu können, wurden noch Vergleichsversuche durchgeführt.

Es wurden zunächst magnetische Teilchen gemäß den vier Verfahren hergestellt.

Vergleichsversuch I
(entsprechend der Anmeldung)

Zwei Liter einer wäßrigen Lösung von Eisen(II)sulfat (0,2 Mol/l) und ein Liter einer wäßrigen Lösung von Kobaltsulfat (0,2 Mol/l) wurden miteinander vermischt. Einem Liter der sich ergebenden Mischung wurde ein Liter einer wäßrigen Lösung von Natriumhydroxyd (1,5 Mol/I) hinzugefügt, wodurch die Hydroxyde von Eisen und Kobalt zusammen ausgefällt wurden. Der resultierenden Mischung wurden 150 g y-FejOs-Teilchen mit einer Teilchengröße von 0,3 μ und einem Achsenverhältnis von ungefähr 8 hinzugefügt (die Koerzitivkraft betrug ungefähr 350 Oe, die Sättigungsmagnetisierung betrug σ s — 72 E.M.E7g (elektromagnetische Einheiten pro Gramm)). Anschließend wurde Luft in die Mischung mit einer Geschwindigkeit von 3 Litern pro Minute bei 8O⁰C bei gleichzeitigem Umrühren für 3 Stunden eingeleitet, wobei Oxydation stattfand. Die ausgefällten Teilchen wurden gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet

Vergleichsversuch II
(entsprechend CH-PS 3 97 617)
Eisen(II)suIfat (3,6 MoI) und Kobaltsulfat (0,25 Mol) wurden in 5 I Wasser aufgelöst Dieser Lösung wurde eine 10 N-Natriumhydroxydlösung (720 ml) bei einer Temperatur von 20 bis 25° C hinzugefügt um einen pH-Wert von ungefähr 6 zu erhalten. In diese Lösung wurde mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 25 I pro Minute unter Umrühren Luft eingeleitet, um einen pH-Wert von 4,6 bis 4,8 zu erhalten, wobei Oxydation stattfand. Die sich ergebende Mischung wurde mit 4 I Wasser verdünnt und es wurden 5 1 einer wäßrigen Lösung hinzugefügt, die Kobaltsulfat (1 Mol) und Eisen(II)sulfat (15 MoI) enthielt Es wurden dann 5 I einer sechsmolaren Natriumhydroxydlösung tropfenweise in 24 Stunden hinzugefügt, während Luft mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 30 1 pro Minute eingeleitet wurde. Die Temperatur wurde während dieses Hinzufügens in Tropfenform auf 50⁰C gehalten; Oxydierung wurde durchgeführt bis der pH-Wert 4,8 bis

5,3 erreichte. Die ausgefällten Teilchen wurden durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser gewaschen und bei ungefähr 110⁰C getrocknet. Die so erhaltenen Teilchen wurden bei 300⁰C getrocknet, in einem Wasserstoffstrom bei ungefähr 400⁰C während drei Stunden reduziert und in einem Stickstoffstrom gekühlt. Die sich ergebenden Teilchen wurden dann in Luft bei 200⁰C während drei Stunden oxydiert.

Vergleichs versuch III in

(entsprechend DE-OS 19 07 236)

Einer Lösung von CoCI₂ ■ 6 H₂O (25 g) in Wasser (3,8 I) wurden unter Umrühren 252 g von y-Fe₂O₃-Teilchen, die auch im Versuch I benutzt wurden, hinzugefügt. Dieser Mischung wurden 25,4 g Ammoniakwasser mit 29 Gew.-% hinzugefügt, um einen pH-Wert von ungefähr 8,5 zu erhalten. Nach Rühren während 30 Minuten wurden die ausgefällten Teilchen gesammelt, mit Wasser gewaschen und getrocknet, um eine Mischung von Kobalthydroxyd und ;<-Fe₂O3-Teilchen zu erhalten. Die Mischung wurde unter Stickstoffatmosphäre pulverisiert und während drei Stunden auf 425° C erwärmt.

25

Vergleichsversuch IV (entsprechend DE-AS 11 99 747) Einer Dispersion von 600 g der auch im Vergleichsversuch I benutzten y-Fe₂Oj-Teilchen in 31 Wasser so wurde eine Lösung von 141 g

KCr(SO₄)J- 12H₂O

in 4 ml konzentrierter Schwefelsäure hinzugefügt Anschließend wurden 245 g Harnstoff hinzugefügt Die J5 sich ergebende Mischung wurde unter Umrühren refluxiert und bei Erreichen eines pH-Wertes von ungefähr 7 bis 8 gekühlt Die ausgefällten Teilchen wurden durch Filtrieren gesammelt, mit Wasser gewaschen und bei 120° C getrocknet

Unter Benutzung jeweils von magnetischen Teilchen, die entsprechend den Vergleichsversuchen I bis IV hergestellt wurden, wurde anschließend eine Mischung zur magnetischer· Beschichtung mit folgenden Bestandteilen hergestellt:

Magnetische Teilchen Vinylchlorid-Vinylacetat-Co polymer Dioctylphthalat Toluol Methylisobutylketon

Gewichtsteile

70

22 7

100 100

Diese Mischung für die magnetische Beschichtung wurde auf die Oberfläche eines Polyesterfilms von ungefähr 36 μ Dicke aufgebracht, um eine Beschichtung mit ungefähr 14 μ Dicke und ein magnetisches Aufzeichnungsband zu erhalten.

Die Ergebnisse der Messungen der Eigenschaften der

faO magnetischen Teilchen der Vergleichsversuche I bis IV sind in Tabelle 2 dargestellt.

Tabelle 2

•Ti

50

	Co- oder Cr-Gehalt²)	H?)	**OS)***	*ar/a s^s)*	E./g)	0,49 0,53 0,58 0,48
	(Gew.-%)	(Oe)	(E. M.		0,48
Magnetische Teilchen des Versuchs
I II III IV	3,50 3,40 3,51 3,50	470 520 600 340	74 75 70 70
V-Fe₂O₃- Teilchen¹)	0	350	72

Bemerkungen:

') y-FejOj-Teilchen, die auch in den Versuchen 1, Hl und IV benutzt wurden.

²) Co-Gehalt fur die magnetischen Teilchen der Versuche I, II und III; Cr-Gehalt für die magnetischen Teilchen des Versuchs IV; berechnet gemäß der Beziehung

Co- oder Cr-Atomgewicht Eisen-Atomgewicht

³) Koerzitivkraft.

⁴) Sättigungsmagnetisierung.

⁵) Rechteckigkeitsverhältnis.

XlOO.

Die Änderung der magnetischen Eigenschaften bei Wärmebehandlung wurde auf folgende Weise gemessen. Jedes der magnetischen Teilchen, die bei den Versuchen I bis IV hergestellt wurden, wurde fast bis zur Sättigung magnetisiert, und es wurde die remanente Magnetisierung (σ η) gemessen. Die magnetischen Teilchen wurden dann während 1 Stunde auf 6O⁰C erwärmt, und es wurde erneut die remanente Magnetisierung (σ r₂) gemessen. Es wurde dann das Verhältnis α rilo r\ berechnet. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 dargestellt.

Tabelle 3

(E. M. EVg) (E. M. EVg)

Magnetische
Teilchen von
Versuch

I 36,3

II 40,6

III 39,0

IV 33,6

y-Fe₂O₃-Teilchen 34,5

35,5	0,98
32,5	0,80
33,2	0,85
33,3	0,99
34,5	1,00

65

9 10

Schließlich wurden noch die magnetischen Eigenschaften der magnetischen Aufzeichnungsbänder gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 dargestellt.

Tabelle 4

Hc

(Oe)

(Br/Bs)ii ') (Br/Bs)iil (BrZBs)₁ ²)

Durchdruck Frequenzcharakte-

(dB)

rislik³) (dB)

Magnetische Teilchen von Versuch	450 500 550 310	0,76 0,75 0,77 0,73
I II III IV	320	0,73
y-Fe₂O3-Teilchen

56
42
43
53

+7,0 +4,0 +5,0 (+3,0)

(+3,0)

Bemerkungen:

') Rechteckigkeitsverhältnis des magnetischen Aufzeichnungsbandes in Geräterichtung.

²) Verhältnis des Rechteckigkeitsverhältnisses des magnetischen Aufzeichnungsbandes in Geräterichtung zum Rechteckigkeitsverhältnis in vertikaler Richtung.

³) Es wurden Signale von 12 kHz aufgezeichnet und wiedergegeben; es wurde der Ausgang bei der Wiedergabe gemessen.

Aus den Vergleichsversuchen ergeben sich folgende Folgerungen.

Aus Tabelle 2 ist ersichtlich, daß die magnetischen )<> Teilchen der Versuche I, II und III im Vergleich mit y-FejO3-Teilchen ein höheres Hc haben, während die magnetischen Teilchen des Versuchs IV einen niedrigeren f/c-Wert aufweisen.

Aus Tabelle 3 ist ersichtlich, daß sowohl die « magnetischen Teilchen der Versuche I und IV als auch die y-Fe2O₃-Teilchen ein α r haben, das sich bei Erwärmung im wesentlichen nicht ändert, während sich die ο r- Werte der magnetischen Teilchen der Versuche H und 111 sehr stark verändert haben.

Aus Tabelle 4 ist ersichtlich, daß die magnetischen Teilchen der Versuche I und IV im wesentlichen gleichgünstige Eigenschaften wie y-FezOj-Teilchen haben, was die Durchdruckeigenschaften und die Ausrichtbarkeit betrifft, während die magnetischen Teilchen der Versuche II und III wesentlich niedrigere Werte aufweisen. Außerdem sind die Frequenzcharakteristiken der magnetischen Teilchen des Versuchs I viel höher als die der magnetischen Teilchen der Versuche II und III.

Hieraus ergibt sich die Überlegenheit der erfindungsgemäß hergestellten magnetischen Teilchen des Vergleichsversuchs I; nur sie sind in allen drei der Tabellen 2—4 immer unter den Teilchen mit den günstigsten Eigenschaften zu finden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung ferromagnetischer nadeiförmiger Teilchen für ein Aufzeichnungssystem, wobei die Teilchen magnetische nadeiförmige Eisenoxidteilchen als Keiriuistalle und eine Beschichtung aus magnetischen Metalloxiden, die im wesentlichen aus Eisen und Kobalt im Atomverhältnis von Fe : Co von 2 :1 bis 2,7 :03 bestehen, umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß man die den Metalloxiden entsprechenden Metallhydroxide mit einem oxidierenden Gas in einem wäßrigen Medium, enthaltend nicht weniger als etwa 0,5 Moläquivalente an Alkali, bezogen auf 1 Mol der Metallionen der Metallhydroxide, bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und einer höheren Temperatur, insbesondere etwa 60 bis 10O⁰C, auf der Oberfläche der Eisenoxidteiichen epitaktisch kristallisiert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Metallhydroxide verwendet, die als Metallkomponente außerdem Zink enthalten.