JP2007070718A - 多孔質鉄粉、多孔質鉄粉の製造方法、電波吸収体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
平均粒子径を1〜90μmとし、かつ比表面積を4m2/g以上と大きい多孔質鉄粉とすることで高周波域の電波吸収特性を大きくできる。そのような多孔質鉄粉を得る手段としては、鉄を主成分とする合金を酸水溶液に浸漬、特定の元素を溶出し、残った固形物を還元することにより得られる。
【選択図】図1
Description
(工程1)M元素を含有する鉄を主成分とする合金(Fe−M合金)を準備する工程
(工程2)該Fe−M合金を酸水溶液に浸漬し、M元素を溶出し、Feを主成分とする固形物(Fe固形物)を得る工程
(工程3)該Fe固形物を還元し、多孔質鉄粉を得る工程
組成が11.1Nd−3.03Dy−0.56Co−6.20B−79.07Feとなるように配合した原料をアルゴン雰囲気中で、高周波溶解炉で溶解し、ストリップキャスティング法により厚さ約0.5mmの合金薄帯を得た。次に合金薄帯を粉砕して平均粒子径が約10μmの合金粉末を得た。この粉末500gを1000mlの純水に混ぜ合金スラリーとした。このスラリーを攪拌し、毎分300mlの空気をバブリングしながら5Nの硝酸水溶液1500mlを添加した。スラリーの温度は50℃を保った。十分に反応を進行させた後、スラリー中に残存する固形物をヌッチェ式ろ過機でろ過し、得られた固形物をデカンテーション法により洗浄した。次いで、この固形物を大気中400℃で5時間加熱した。X線回折により、主として酸化鉄からなることを確認した。その後、水素100%の雰囲気中600℃の温度で4時間加熱した。得られた多孔質鉄粉について、XRDにより酸化鉄の有無、EPMAにより表層部の酸化物の有無を判定し、BET法により比表面積、レーザー回折法により平均粒子径(D50)、窒素吸着法により平均細孔径及び細孔容積を測定した。その結果を表1に示した。XRDによりオキシ塩化ネオジムのピークを確認した。またICPにより分析した結果、得られた多孔質鉄粉の組成はNdとDyの総量が2.32at%、Coが1.06at%、Bが0.1at%であった。また、得られた多孔質鉄粉表面のSEM像を図1に示した。
一般に用いられている粒径5μmの扁平化したアトマイズ鉄粉について、実施例1と同様の測定を行い、結果を表1に示す。電波吸収特性についても実施例1と同様にして行い、結果を図3に示す。
合金組成をミッシュメタル10at%、残部Feとした以外は実施例1と同様にして多孔質鉄粉を得た。ICPにより分析した結果、得られた多孔質鉄粉の組成はミッシュメタルの総量が1.7at%、残部はFeであった。実施例1と同様の測定を行い結果を表1に示す。電波吸収特性についても実施例1と同様にして行ったところ、1〜20GHzの領域で−20dBを超える電波吸収特性が得られた。また、電波吸収特性測定後の試料を涅度80%、40℃の環境で1時間暴露し、発錆状況を調べたところ、錆は確認されなかった。
ミッシュメタルの溶出が少なくなるような条件に変更した以外は実施例2と同様に多孔質鉄粉を得た。ICPにより分析した結果、得られた多孔質鉄粉の組成はミッシュメタルの総量が5.5at%、残部はFeであった。実施例1と同様の測定を行い、結果を表1に示す。電波吸収特性についても実施例1と同様にして行ったところ、1〜20GHzの領域で−20dBを超える電波吸収特性が得られたが、実施例2と比較し、若干吸収が小さかった。また、実施例2と同様に暴露試験を行ったところ、錆が確認された。このように多孔質鉄粉の希土類含有量が多い場合、電波吸収特性、耐食性が若干劣ることがある。
Claims (12)
- 比表面積が4m2/g以上であって、平均粒子径が1〜90μmであることを特徴とする多孔質鉄粉。
- 表層部に酸化物が存在することを特徴とする請求項1記載の多孔質鉄粉。
- Yを含む希土類元素、Al、Ti、Si、Mn、Co、Ni、B、C、Nから選ばれる1種以上の元素を0.01〜15at%含有することを特徴とする請求項1又は2記載の多孔質鉄粉。
- Yを含む希土類元素から選ばれる1種以上の元素を1〜5at%含有することを特徴とする請求項3記載の多孔質鉄粉。
- 平均細孔径が100nm以下であることを特徴とする請求項1〜4記載の多孔質鉄粉。
- 細孔容積が0.01ml/g以上であることを特徴とする請求項1〜5の多孔質鉄粉。
- 請求項1〜6記載の多孔質鉄粉を含有する電波吸収体。
- 下記の工程1〜3を含むことを特徴とする多孔質鉄粉の製造方法。
(工程1)M元素を含有する鉄を主成分とする合金(Fe−M合金)を準備する工程
(工程2)該Fe−M合金を酸水溶液に浸漬し、M元素を溶出し、Feを主成分とする固形物(Fe固形物)を得る工程
(工程3)該Fe固形物を還元し、多孔質鉄粉を得る工程 - 工程2と工程3の間に下記の工程2’を含むことを特徴とする請求項8記載の多孔質鉄粉の製造方法。
(工程2’)該Fe固形物を加熱して、乾燥又は酸化させる工程 - M元素としてYを含む希土類元素から選ばれる1種以上の元素を用いることを特徴とする請求項8又は9記載の多孔質鉄粉の製造方法。
- 工程3として、水素を3%以上含む還元性雰囲気中、300℃以上の温度で、1分から100時間の間熱処理を行うことを特徴とする請求項8〜10記載の多孔質鉄粉の製造方法。
- Fe−M合金として、希土類−鉄合金スクラップを含有することを特徴とする請求項8〜11記載の多孔質鉄粉の製造方法。
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