JP2000087120A - 球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法 - Google Patents
球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法Info
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- JP2000087120A JP2000087120A JP8311213A JP31121396A JP2000087120A JP 2000087120 A JP2000087120 A JP 2000087120A JP 8311213 A JP8311213 A JP 8311213A JP 31121396 A JP31121396 A JP 31121396A JP 2000087120 A JP2000087120 A JP 2000087120A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 水溶液中の無電解還元反応によりアモルファ
スＣｏ−Ｐ合金粉末を得る。 【解決手段】 コバルト塩の水溶液と，りんを含む還元
剤の水溶液を，錯化剤，ｐＨ調整剤およびｐＨ緩衝剤の
存在下で反応させることにより，平均粒径が１〜３μｍ
の球状粒子からなる球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末
を得る。
スＣｏ−Ｐ合金粉末を得る。 【解決手段】 コバルト塩の水溶液と，りんを含む還元
剤の水溶液を，錯化剤，ｐＨ調整剤およびｐＨ緩衝剤の
存在下で反応させることにより，平均粒径が１〜３μｍ
の球状粒子からなる球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末
を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，球状アモルファス
Ｃｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法に関する。
Ｃｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】結晶物質では実現できない特有の物理的
性質を示すアモルファス物質は，その製法がある程度確
立され，構造や物性などの解明が進むと共にその用途が
拡大しつつある。アモルファス物質の作製には種々の方
法が知られているが，その主流はアモルファス合金箔を
作るのに用いられている液体急冷法である。その他にも
真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング
法，ＣＶＤ法のような気相凝縮法や固相反応法などが開
発されている。
性質を示すアモルファス物質は，その製法がある程度確
立され，構造や物性などの解明が進むと共にその用途が
拡大しつつある。アモルファス物質の作製には種々の方
法が知られているが，その主流はアモルファス合金箔を
作るのに用いられている液体急冷法である。その他にも
真空蒸着法，スパッタリング法，イオンプレーティング
法，ＣＶＤ法のような気相凝縮法や固相反応法などが開
発されている。
【０００３】一方，還元剤を用いた液相還元により超微
粒子が製造できることは古くから知られているが，最近
この方法を応用しアモルファス金属粉末の作製が行われ
るようになってきた。この方法は，金属中に非晶質化の
ための合金化剤を添加し，結晶化を妨げることによって
アモルファス金属粒子を作製するもので，非晶質安定化
元素としてほう素やりんが考えられるが，これまで報告
された事例のほとんどがほう素を用いたものである。
粒子が製造できることは古くから知られているが，最近
この方法を応用しアモルファス金属粉末の作製が行われ
るようになってきた。この方法は，金属中に非晶質化の
ための合金化剤を添加し，結晶化を妨げることによって
アモルファス金属粒子を作製するもので，非晶質安定化
元素としてほう素やりんが考えられるが，これまで報告
された事例のほとんどがほう素を用いたものである。
【０００４】本発明者らは，非晶質安定化元素としてり
んに着目し，先にニッケル−りん系球状アモルファス粉
末の作製について報告した（日本金属学会誌，５９（１
９９５），１０４１）。
んに着目し，先にニッケル−りん系球状アモルファス粉
末の作製について報告した（日本金属学会誌，５９（１
９９５），１０４１）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，磁性材料や
各種の機能材料，更には各種物品の表面被覆材料等に用
途が期待されるＣｏのアモルファス化を液相還元で実現
することを課題としたものである。
各種の機能材料，更には各種物品の表面被覆材料等に用
途が期待されるＣｏのアモルファス化を液相還元で実現
することを課題としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば，液相還
元法（無電解還元法）で製造された平均粒径が１〜３μ
ｍの球状粒子からなる球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉
末を提供する。この球形アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末
は示差熱分析において５４０Ｋ（ケルビン温度）まで発
熱ピークを示さない。
元法（無電解還元法）で製造された平均粒径が１〜３μ
ｍの球状粒子からなる球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉
末を提供する。この球形アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末
は示差熱分析において５４０Ｋ（ケルビン温度）まで発
熱ピークを示さない。
【０００７】本発明によれば，この球形アモルファスＣ
ｏ−Ｐ合金粉末を製造する方法として，コバルト塩の水
溶液と，りんを含む還元剤の水溶液を，錯化剤，ｐＨ調
整剤およびｐＨ緩衝剤の存在下で反応させることからな
る液相還元法を提供する。より具体的には，ＣｏＣｌ2
の水溶液と，ＮａＰＨ2Ｏ2，ＮａＯＨ，Ｈ3ＢＯ3および
Ｃ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 を溶解した水溶液とを３５３Ｋ（ケル
ビン温度）以上で攪拌下で混合することからなる球状ア
モルファスＣｏ−Ｐ合金粉末の製造法を提供する。この
方法で得られるアモルファスＣｏ−Ｐ合金は，Ｐを４〜
９mass％の範囲で含有する。
ｏ−Ｐ合金粉末を製造する方法として，コバルト塩の水
溶液と，りんを含む還元剤の水溶液を，錯化剤，ｐＨ調
整剤およびｐＨ緩衝剤の存在下で反応させることからな
る液相還元法を提供する。より具体的には，ＣｏＣｌ2
の水溶液と，ＮａＰＨ2Ｏ2，ＮａＯＨ，Ｈ3ＢＯ3および
Ｃ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 を溶解した水溶液とを３５３Ｋ（ケル
ビン温度）以上で攪拌下で混合することからなる球状ア
モルファスＣｏ−Ｐ合金粉末の製造法を提供する。この
方法で得られるアモルファスＣｏ−Ｐ合金は，Ｐを４〜
９mass％の範囲で含有する。
【０００８】
【発明の実施の形態】水溶液中のＣｏイオンをＰを含む
還元剤で無電解還元するには，錯化剤，ｐＨ調整剤およ
びｐＨ緩衝剤がその還元反応の進行に大きな役割を果た
すことがわかった。錯化剤はＣｏイオンが水酸基と直接
反応して水酸化物を形成するのを妨げる作用を果たすの
で，Ｃｏイオンの還元を助ける。ｐＨ調整剤は溶液を還
元速度が大きくなるｐＨに調整する。ｐＨ緩衝剤はｐＨ
の変動を抑えると共に反応促進剤としても機能する。
還元剤で無電解還元するには，錯化剤，ｐＨ調整剤およ
びｐＨ緩衝剤がその還元反応の進行に大きな役割を果た
すことがわかった。錯化剤はＣｏイオンが水酸基と直接
反応して水酸化物を形成するのを妨げる作用を果たすの
で，Ｃｏイオンの還元を助ける。ｐＨ調整剤は溶液を還
元速度が大きくなるｐＨに調整する。ｐＨ緩衝剤はｐＨ
の変動を抑えると共に反応促進剤としても機能する。
【０００９】水溶液中のＣｏイオン供給源としては各種
のコバルト塩が使用できるが，塩化コバルトが使用に便
宜である。Ｐを含む還元剤としては次亜りん酸ナトリウ
ムを使用する。水溶液中のＣｏイオンを次亜りん酸ナト
リウムで還元するさいのコバルト析出反応は，アルカリ
側で，次のように考えられる。
のコバルト塩が使用できるが，塩化コバルトが使用に便
宜である。Ｐを含む還元剤としては次亜りん酸ナトリウ
ムを使用する。水溶液中のＣｏイオンを次亜りん酸ナト
リウムで還元するさいのコバルト析出反応は，アルカリ
側で，次のように考えられる。
【００００】 [ＣｏＸn]2+＋Ｈ2ＰＯ2 -＋３ＯＨ-→Ｃｏ＋ＨＰＯ3 2-＋２Ｈ2Ｏ＋ｎＸ- (1) Ｈ2ＰＯ2 -＋ＯＨ-→ＨＰＯ3 2-＋Ｈ2↑ (2)
【００１０】この式によればＯＨ-が多いほどコバルト
の析出が増える。すなわちｐＨ調整剤としてのアルカリ
添加量が一定量を越えると生成物が得られるようにな
る。本発明者の経験によれば，或る濃度以上錯化剤を加
えた時にこの還元反応が進行する。錯化剤としてはくえ
ん酸三ナトリウム（Ｃ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 ），実際には，く
えん酸三ナトリウム二水和物（Ｃ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 ・２Ｈ2
Ｏ）を使用するのが便宜である。ｐＨ緩衝剤について
も，添加しないと生成物が得られなかったことから反応
促進剤として働くと考えてよい。
の析出が増える。すなわちｐＨ調整剤としてのアルカリ
添加量が一定量を越えると生成物が得られるようにな
る。本発明者の経験によれば，或る濃度以上錯化剤を加
えた時にこの還元反応が進行する。錯化剤としてはくえ
ん酸三ナトリウム（Ｃ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 ），実際には，く
えん酸三ナトリウム二水和物（Ｃ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 ・２Ｈ2
Ｏ）を使用するのが便宜である。ｐＨ緩衝剤について
も，添加しないと生成物が得られなかったことから反応
促進剤として働くと考えてよい。
【００１１】このような反応によりアモルファスＣｏ−
Ｐ合金粉末を製造するには，反応容器に所定の量の還元
剤，錯化剤，ｐＨ調整剤およびｐＨ緩衝剤を添加した溶
液を入れ，一定温度に加熱後，同じ温度に加熱したコバ
ルト塩水溶液を加えて攪拌するのがよい。これにより還
元反応が進行し，アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末が生成
する。反応終了後は生成物を水洗・吸引ろ過し，固液分
離後，温風で乾燥することにより該粉末製品が得られ
る。
Ｐ合金粉末を製造するには，反応容器に所定の量の還元
剤，錯化剤，ｐＨ調整剤およびｐＨ緩衝剤を添加した溶
液を入れ，一定温度に加熱後，同じ温度に加熱したコバ
ルト塩水溶液を加えて攪拌するのがよい。これにより還
元反応が進行し，アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末が生成
する。反応終了後は生成物を水洗・吸引ろ過し，固液分
離後，温風で乾燥することにより該粉末製品が得られ
る。
【００１２】図１は，本発明に従うアモルファスＣｏ−
Ｐ合金粉末のＳＥＭ像を示したものである。この粉末は
粒径が１〜３μｍの球形粒子である。粒子中のＰ含有量
は約６mass％である。
Ｐ合金粉末のＳＥＭ像を示したものである。この粉末は
粒径が１〜３μｍの球形粒子である。粒子中のＰ含有量
は約６mass％である。
【００１３】図２は，図１の粒子のＸ線回折パターンを
示したものである。図示のように，明確な結晶ピークは
認められず，アモルファス特有のブロードなパターンが
見られる。また，この粒子の示差熱分析の結果では，５
４０Ｋ前後に発熱ピークが現れ，これ以下の温度ではア
モルファス状態が維持されることがわかった。
示したものである。図示のように，明確な結晶ピークは
認められず，アモルファス特有のブロードなパターンが
見られる。また，この粒子の示差熱分析の結果では，５
４０Ｋ前後に発熱ピークが現れ，これ以下の温度ではア
モルファス状態が維持されることがわかった。
【００１４】
【実施例】図３に実験に使用した反応装置の概略を示し
た。図示のように，ガラス製容器１（容量 1.0×10
-3m3）に，温度計２，撹拌棒３の他，反応にかかわるコ
バルト塩水溶液を蓄える分液漏斗４を取付け，この容器
１をウォーターバス５に入れ，所定の反応温度を維持す
るようにした。反応にあたっては，容器１内を窒素雰囲
気に保つためにガス導入管６より窒素ガスを導入し，余
剰の窒素ガスはコンデンサ７を介して系外に放出させ
た。
た。図示のように，ガラス製容器１（容量 1.0×10
-3m3）に，温度計２，撹拌棒３の他，反応にかかわるコ
バルト塩水溶液を蓄える分液漏斗４を取付け，この容器
１をウォーターバス５に入れ，所定の反応温度を維持す
るようにした。反応にあたっては，容器１内を窒素雰囲
気に保つためにガス導入管６より窒素ガスを導入し，余
剰の窒素ガスはコンデンサ７を介して系外に放出させ
た。
【００１５】コバルト源の金属塩として塩化コバルト六
水和物（CoCl2・6H2O），りん源となる還元剤として次
亜りん酸ナトリウム水和物（NaPH2O2・H2O)，反応系の
ｐＨ調整のために水酸化ナトリウム（NaOH）を使用し
た。また，この反応系において還元反応を生じやすくす
るため，更に錯化剤としてくえん酸三ナトリウム二水和
物（C6H5Na3O7・2H2O),ｐＨ緩衝剤としてほう酸（H3B
O3)を使用した。これらの試薬はいずれも市販の１級
で，蒸留水を用いて所定の濃度に調整し，水溶液として
使用した。
水和物（CoCl2・6H2O），りん源となる還元剤として次
亜りん酸ナトリウム水和物（NaPH2O2・H2O)，反応系の
ｐＨ調整のために水酸化ナトリウム（NaOH）を使用し
た。また，この反応系において還元反応を生じやすくす
るため，更に錯化剤としてくえん酸三ナトリウム二水和
物（C6H5Na3O7・2H2O),ｐＨ緩衝剤としてほう酸（H3B
O3)を使用した。これらの試薬はいずれも市販の１級
で，蒸留水を用いて所定の濃度に調整し，水溶液として
使用した。
【００１６】予備試験で，反応温度が３５３Ｋ以下で
は，または，くえん酸三ナトリウム二水和物濃度が1.0k
mol/m3以下では，還元反応が生じないことが確認された
ので，基本条件として，塩化コバルト六水和物濃度0.5k
mol/m3，次亜りん酸ナトリウム水和物濃度3.0kmol/m3，
水酸化ナトリウム濃度0.75kmol/m3,くえん酸三ナトリウ
ム二水和物濃度1.5kmol/m3，ほう酸濃度0.5kmol/m3，反
応温度３６３Ｋを設定した。
は，または，くえん酸三ナトリウム二水和物濃度が1.0k
mol/m3以下では，還元反応が生じないことが確認された
ので，基本条件として，塩化コバルト六水和物濃度0.5k
mol/m3，次亜りん酸ナトリウム水和物濃度3.0kmol/m3，
水酸化ナトリウム濃度0.75kmol/m3,くえん酸三ナトリウ
ム二水和物濃度1.5kmol/m3，ほう酸濃度0.5kmol/m3，反
応温度３６３Ｋを設定した。
【００１７】この基本条件に対し，還元剤，pH調整剤，
pH緩衝剤の濃度を変えて，すなわち次亜りん酸ナトリウ
ム水和物濃度を1.0, 2.0または 4.0kmol/m3,水酸化ナト
リウム濃度を0.5, 1.0または1.25kmol/m3, ほう酸濃度
を0, 1.0または1.5kmol/m3と変えて試験を行った。
pH緩衝剤の濃度を変えて，すなわち次亜りん酸ナトリウ
ム水和物濃度を1.0, 2.0または 4.0kmol/m3,水酸化ナト
リウム濃度を0.5, 1.0または1.25kmol/m3, ほう酸濃度
を0, 1.0または1.5kmol/m3と変えて試験を行った。
【００１８】図４に反応操作の手順を示した。この手順
のように，予めそれぞれの濃度を調整した次亜りん酸ナ
トリウム水和物，水酸化ナトリウムおよびほう酸の混合
水溶液と，くえん酸三ナトリウム二水和物水溶液とを，
それぞれ 2.5×10-4m3ずつ容器１に入れ，ウオーターバ
ス５中で加熱，撹拌しながら，窒素ガスを流してバブリ
ングを行った。容器内の溶液温度が所定の反応温度（誤
差±２Ｋ）に達した後，同じ温度に加熱した塩化コバル
ト水溶液 2.5×10-4m3を一気に容器内に投入した。投入
後は，ガス発生による気泡が無くなり，反応が終了した
と認められるまで撹拌を続け，溶液を所定の反応温度に
保った。生成した黒色の粉末生成物は，水洗して残留溶
液を除いた後，吸引濾過して固液を分離し，取り出した
固形物を約１５時間，３２３Ｋの温風で乾燥して試料を
採取し，形状観察，熱分析，Ｘ線回折，定性および定量
分析に供した。
のように，予めそれぞれの濃度を調整した次亜りん酸ナ
トリウム水和物，水酸化ナトリウムおよびほう酸の混合
水溶液と，くえん酸三ナトリウム二水和物水溶液とを，
それぞれ 2.5×10-4m3ずつ容器１に入れ，ウオーターバ
ス５中で加熱，撹拌しながら，窒素ガスを流してバブリ
ングを行った。容器内の溶液温度が所定の反応温度（誤
差±２Ｋ）に達した後，同じ温度に加熱した塩化コバル
ト水溶液 2.5×10-4m3を一気に容器内に投入した。投入
後は，ガス発生による気泡が無くなり，反応が終了した
と認められるまで撹拌を続け，溶液を所定の反応温度に
保った。生成した黒色の粉末生成物は，水洗して残留溶
液を除いた後，吸引濾過して固液を分離し，取り出した
固形物を約１５時間，３２３Ｋの温風で乾燥して試料を
採取し，形状観察，熱分析，Ｘ線回折，定性および定量
分析に供した。
【００１９】粉末生成物の形状と大きさの観察には，日
本電子製JSM-5300型の走査型電顕を用いた。観察用ホル
ダーに貼った導電性両面テープ上に試料を散布し，金を
スパッタリングし，加速電圧15kVで観察した。
本電子製JSM-5300型の走査型電顕を用いた。観察用ホル
ダーに貼った導電性両面テープ上に試料を散布し，金を
スパッタリングし，加速電圧15kVで観察した。
【００２０】粉末生成物の熱分析には，マックサイエン
ス社製TG-DTA2020型を用いた。試料約10mgをホルダーに
取り，窒素雰囲気下で，昇温速度16.7×10-2Ｋ/sとし
て，室温から８７３Ｋまで加熱した。
ス社製TG-DTA2020型を用いた。試料約10mgをホルダーに
取り，窒素雰囲気下で，昇温速度16.7×10-2Ｋ/sとし
て，室温から８７３Ｋまで加熱した。
【００２１】粉末生成物のＸ線回折は，島津製作所製 X
D3A型を用いて行った。 ガラス板上にアルコールで分散
させた試料を塗布し，乾燥させた後，Co管球，管電圧30
kV，管電流30mAの条件下でＸ線回折試験を行った。
D3A型を用いて行った。 ガラス板上にアルコールで分散
させた試料を塗布し，乾燥させた後，Co管球，管電圧30
kV，管電流30mAの条件下でＸ線回折試験を行った。
【００２２】粉末生成物の定性分析には，日本電子製電
子プローブマイクロアナライザJXA-8600型を用いた。試
料を観察用ホルダー上の導電性両面テープに散布後，炭
素を蒸着し，加速電圧15kV，電流 5×10-8A で分析し
た。
子プローブマイクロアナライザJXA-8600型を用いた。試
料を観察用ホルダー上の導電性両面テープに散布後，炭
素を蒸着し，加速電圧15kV，電流 5×10-8A で分析し
た。
【００２３】粉末生成物の定量分析には，日本ジャーレ
ル・アッシュ製発光分光分析装置ICAP-88型を用いた。試
料を硝酸で溶解し蒸留水で希釈した後，分析を行った。
ル・アッシュ製発光分光分析装置ICAP-88型を用いた。試
料を硝酸で溶解し蒸留水で希釈した後，分析を行った。
【００２４】表１に，還元剤，ｐＨ調整剤，ｐＨ緩衝剤
の濃度を変えた組合せと，それぞれの組合せで粉末生成
物が得られたかどうかを示した。結果の欄の○印は粉末
生成物が得られた例を，×印は得られなかった例をしめ
す。
の濃度を変えた組合せと，それぞれの組合せで粉末生成
物が得られたかどうかを示した。結果の欄の○印は粉末
生成物が得られた例を，×印は得られなかった例をしめ
す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１の結果に見られるように，還元剤量を
変化させた場合には全ての例で粉末生成物が得られた
が，ｐＨ調整剤を変化させた場合にはその量が基本条件
より少ない場合には粉末生成物が得られず，またｐＨ緩
衝剤を変化させた場合には，無添加ではもとより，基本
条件より多くても粉末生成物は得られなかった。
変化させた場合には全ての例で粉末生成物が得られた
が，ｐＨ調整剤を変化させた場合にはその量が基本条件
より少ない場合には粉末生成物が得られず，またｐＨ緩
衝剤を変化させた場合には，無添加ではもとより，基本
条件より多くても粉末生成物は得られなかった。
【００２７】それぞれの条件で得られた粉末生成物を走
査型電顕で観察したところ，還元剤濃度が低い場合を除
けば粉末生成物はほぼ球形粒子となっており，その粒径
は１〜３μｍであった。その代表例として，表１のNo.
１のＳＥＭ写真を図５に示した。
査型電顕で観察したところ，還元剤濃度が低い場合を除
けば粉末生成物はほぼ球形粒子となっており，その粒径
は１〜３μｍであった。その代表例として，表１のNo.
１のＳＥＭ写真を図５に示した。
【００２８】なお，粉末生成物の粒径は反応温度や還元
剤濃度が影響するものと考えて試験したが，反応温度３
６３Ｋ未満では還元反応が生じず，還元剤濃度を変化さ
せた場合にも，形状の変化は生じたが粒径には目立った
変化が認められなかった。
剤濃度が影響するものと考えて試験したが，反応温度３
６３Ｋ未満では還元反応が生じず，還元剤濃度を変化さ
せた場合にも，形状の変化は生じたが粒径には目立った
変化が認められなかった。
【００２９】図６に，還元剤濃度を変化させた時の粉末
生成物の示差熱曲線を示した。図中の曲線(a),(b),(c)
および (d)はそれぞれ還元剤濃度が1.0, 2.0, 3.0 およ
び 4.0 kmol/m3のものである。図６に見られるように，
還元剤濃度が低い時の生成物の曲線には明確な発熱ピー
クが認められなかったが，還元剤量が増えるほど発熱ピ
ークがはっきりし，発熱ピーク温度も５１４Ｋ，５３３
Ｋ，５４８Ｋと上昇している。この明確な発熱ピーク温
度は還元剤量に依存していると考えられる。ｐＨ調整剤
やｐＨ緩衝剤を変化させた時の粉末生成物では還元剤量
が 3.0 kmol/m3の場合と同じく，５３３Ｋ近傍で発熱ピ
ークを示した．また，６７０Ｋ近辺でもゆるやかである
が発熱が認められた．
生成物の示差熱曲線を示した。図中の曲線(a),(b),(c)
および (d)はそれぞれ還元剤濃度が1.0, 2.0, 3.0 およ
び 4.0 kmol/m3のものである。図６に見られるように，
還元剤濃度が低い時の生成物の曲線には明確な発熱ピー
クが認められなかったが，還元剤量が増えるほど発熱ピ
ークがはっきりし，発熱ピーク温度も５１４Ｋ，５３３
Ｋ，５４８Ｋと上昇している。この明確な発熱ピーク温
度は還元剤量に依存していると考えられる。ｐＨ調整剤
やｐＨ緩衝剤を変化させた時の粉末生成物では還元剤量
が 3.0 kmol/m3の場合と同じく，５３３Ｋ近傍で発熱ピ
ークを示した．また，６７０Ｋ近辺でもゆるやかである
が発熱が認められた．
【００３０】図７に，還元剤濃度を変化させた時の粉末
生成物のＸ線回折パターンを示した。図中の曲線(a),
(b),(c) および (d)はそれぞれ還元剤濃度が1.0, 2.0,
3.0 および 4.0 kmol/m3のものである。還元剤濃度が
1.0 kmol/m3の時の粒子では，△で示すようにＣｏ(hcp)
の結晶ピークが認められるが，還元剤が 2.0 kmol/m3
以上ではブロードな盛り上がりを示しているだけであっ
た。ｐＨ調整剤やｐＨ緩衝剤を変化させた実験でも，同
様にはっきりしたピークは見られずブロードな盛り上が
りだけを示した．
生成物のＸ線回折パターンを示した。図中の曲線(a),
(b),(c) および (d)はそれぞれ還元剤濃度が1.0, 2.0,
3.0 および 4.0 kmol/m3のものである。還元剤濃度が
1.0 kmol/m3の時の粒子では，△で示すようにＣｏ(hcp)
の結晶ピークが認められるが，還元剤が 2.0 kmol/m3
以上ではブロードな盛り上がりを示しているだけであっ
た。ｐＨ調整剤やｐＨ緩衝剤を変化させた実験でも，同
様にはっきりしたピークは見られずブロードな盛り上が
りだけを示した．
【００３１】図８は，既述の基本条件の時に得らた粉末
生成物（曲線(a))と，明確な発熱ピークを示す温度以上
の５７３Ｋまで加熱したもの（曲線(b))，結晶化が完了
したと考えられる８７３Ｋまで加熱したもの（曲線(c))
のＸ線回折パターンである。加熱後のＸ線回折パターン
は生成したままのものと際立った相違を示し，５７３Ｋ
の加熱後では△で示すようにＣｏ(hcp) を，８７３Ｋの
加熱後では○や●で示すようにＣｏ(fcc) やＣｏ2Ｐの
結晶の存在を示すピークが明確になっている。これは,
まず始めに５３３Ｋ近傍でＣｏ(hcp) がアモルファス状
態から結晶として析出し，更に温度が上がると今度はＣ
ｏ(hcp) がＣｏ(fcc)に相変態すると共に，６７０Ｋ近
傍でＣｏ2Ｐが結晶として析出したためと考えられる。
このような生成したままの粒子のＸ線回折パターンはブ
ロードな盛り上がりを示すだけなのに対し，加熱後の粒
子では明確な結晶ピークが認められることなどから，今
回得られた粒子は還元剤濃度が低い場合を除けば，ほぼ
アモルファス状態であると判断される。
生成物（曲線(a))と，明確な発熱ピークを示す温度以上
の５７３Ｋまで加熱したもの（曲線(b))，結晶化が完了
したと考えられる８７３Ｋまで加熱したもの（曲線(c))
のＸ線回折パターンである。加熱後のＸ線回折パターン
は生成したままのものと際立った相違を示し，５７３Ｋ
の加熱後では△で示すようにＣｏ(hcp) を，８７３Ｋの
加熱後では○や●で示すようにＣｏ(fcc) やＣｏ2Ｐの
結晶の存在を示すピークが明確になっている。これは,
まず始めに５３３Ｋ近傍でＣｏ(hcp) がアモルファス状
態から結晶として析出し，更に温度が上がると今度はＣ
ｏ(hcp) がＣｏ(fcc)に相変態すると共に，６７０Ｋ近
傍でＣｏ2Ｐが結晶として析出したためと考えられる。
このような生成したままの粒子のＸ線回折パターンはブ
ロードな盛り上がりを示すだけなのに対し，加熱後の粒
子では明確な結晶ピークが認められることなどから，今
回得られた粒子は還元剤濃度が低い場合を除けば，ほぼ
アモルファス状態であると判断される。
【００３２】反応粉末生成物の化学組成については，Ｅ
ＰＭＡによる定性分析で，粉末生成物粒子から主にコバ
ルトとりんのみが検出され，更にごく微量の酸素で構成
されていることがわかったので，ＩＰＣによる定量分析
では，コバルトとりんのみの分析を行った。その測定結
果を表２に示した。
ＰＭＡによる定性分析で，粉末生成物粒子から主にコバ
ルトとりんのみが検出され，更にごく微量の酸素で構成
されていることがわかったので，ＩＰＣによる定量分析
では，コバルトとりんのみの分析を行った。その測定結
果を表２に示した。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２に見られるように，定量分析の結果は
コバルトが９２〜９６mass%，りんが４〜８mass％であ
った。りん含有量に着目した場合，還元剤濃度を高くす
るほどりん含有量は増加しているが，ｐＨ調整剤やｐＨ
緩衝剤を変化させた場合には濃度依存性は認められな
い。
コバルトが９２〜９６mass%，りんが４〜８mass％であ
った。りん含有量に着目した場合，還元剤濃度を高くす
るほどりん含有量は増加しているが，ｐＨ調整剤やｐＨ
緩衝剤を変化させた場合には濃度依存性は認められな
い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように，本発明によれば，
水溶液中の無電解還元という極めて簡易な方法で球状の
アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末が得られる。
水溶液中の無電解還元という極めて簡易な方法で球状の
アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末が得られる。
【図１】本発明の球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末の
走査型電子顕微鏡写真である。
走査型電子顕微鏡写真である。
【図２】本発明の球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末の
Ｘ線回折パターンである。
Ｘ線回折パターンである。
【図３】本発明に従う球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉
末を製造する装置例を示す概略断面図である。
末を製造する装置例を示す概略断面図である。
【図４】本発明に従う球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉
末の製造手順の例を示すフロー図である。
末の製造手順の例を示すフロー図である。
【図５】本発明の球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末の
他の例を示す走査型電子顕微鏡写真である。
他の例を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【図６】還元剤濃度を変えた場合の生成粉末の示差熱曲
線である。
線である。
【図７】還元剤濃度を変えた場合の生成粉末のＸ線回折
パターンである。
パターンである。
【図８】生成粉末を各種温度に加熱した場合のＸ線回折
パターンである。
パターンである。
１ 反応容器 ２ 温度計 ３ 攪拌棒 ４ 分液漏斗 ５ ウォーターバス ６ ガス導入管 ７ コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田上 道弘 秋田県秋田市広面川崎16−９会社内 Ｆターム(参考） 4K017 AA04 BA03 CA01 EJ01
Claims (5)
- 【請求項１】 平均粒径が１〜３μｍの球状粒子からな
り，示差熱分析において５４０Ｋ（ケルビン温度）まで
発熱ピークを示さない球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉
末。 - 【請求項２】 コバルト塩の水溶液と，りんを含む還元
剤の水溶液を，錯化剤，ｐＨ調整剤およびｐＨ緩衝剤の
存在下で反応させることからなる球状アモルファスＣｏ
−Ｐ合金粉末の製造法。 - 【請求項３】 コバルト塩がＣｏＣｌ2であり，りんを
含む還元剤がＮａＰＨ2Ｏ2である請求項２に記載の球状
アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末の製造法。 - 【請求項４】 ＣｏＣｌ2の水溶液と，ＮａＰＨ2Ｏ2，
ＮａＯＨ，Ｈ3ＢＯ3およびＣ6Ｈ5Ｎａ3Ｏ7 を溶解した
水溶液とを３５３Ｋ（ケルビン温度）以上で攪拌下で混
合することからなる球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末
の製造法。 - 【請求項５】 Ｃｏ−Ｐ合金は，Ｐを４〜９mass％の範
囲で含有する請求項２，３または４に記載の球状アモル
ファスＣｏ−Ｐ合金粉末の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8311213A JP2000087120A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8311213A JP2000087120A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000087120A true JP2000087120A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=18014470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8311213A Pending JP2000087120A (ja) | 1996-11-08 | 1996-11-08 | 球状アモルファスＣｏ−Ｐ合金粉末およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000087120A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002363603A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-12-18 | Hitachi Metals Ltd | 異方性導電膜用Ｎｉ合金粒およびその製造方法 |
| JP2007063657A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Chiba Inst Of Technology | 永久磁石材料 |
| CN113134623A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-20 | 西北工业大学 | 一种水溶性无定型贵金属纳米粒子及其制备方法 |
-
1996
- 1996-11-08 JP JP8311213A patent/JP2000087120A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002363603A (ja) * | 2000-04-26 | 2002-12-18 | Hitachi Metals Ltd | 異方性導電膜用Ｎｉ合金粒およびその製造方法 |
| JP4524727B2 (ja) * | 2000-04-26 | 2010-08-18 | 日立金属株式会社 | 異方性導電膜用Ｎｉ合金粒およびその製造方法 |
| JP2007063657A (ja) * | 2005-09-02 | 2007-03-15 | Chiba Inst Of Technology | 永久磁石材料 |
| CN113134623A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-07-20 | 西北工业大学 | 一种水溶性无定型贵金属纳米粒子及其制备方法 |
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