JP3158366B2

JP3158366B2 - 酸化物磁性材料の製造方法

Info

Publication number: JP3158366B2
Application number: JP02647795A
Authority: JP
Inventors: 靖彦真野; 輝徳仲野; 武史望月; 勇佐々木
Original assignee: エフ・ディ−・ケイ株式会社
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 2001-04-23
Anticipated expiration: 2016-04-23
Also published as: JPH08222418A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａあるい
はＭｇとＭｎを添加して焼成および酸化処理し所望の飽
和磁化と抵抗を持つ酸化物磁性材料およびその製造方法
に関するものである。

【０００２】酸化物磁性材料である単相マグネタイト粉
は、磁性流体、電気抵抗素子、電子写真用のトナーやキ
ャリアなどに幅広く使用されるものであり、これを多量
に安価かつ任意の飽和磁化を持つものを製造することが
望まれている。

【０００３】

【従来の技術】従来、酸化物磁性材料であるマグネタイ
ト粉を製造するのに以下の３つの方法が知られている。

【０００４】（１）湿式法（共沈法）：Ｆｅ²⁺＋２Ｆ
ｅ³⁺の水溶液をアルカリ性にし、マグネタイト粉Ｆｅ₃
Ｏ₄を共沈させて製造する。（２）乾式法：ヘマタイトα−Ｆｅ₂Ｏ₃を水素・一酸
化炭素あるいは水蒸気中で加熱・還元してマグネタイト
粉Ｆｅ₃Ｏ₄を製造する。

【０００５】（３）粉砕法：天然に産する磁鉄鉱を粉
砕してマグネタイト粉を製造する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の製造方
法によって製造したマグネタイト粉は、飽和磁化が一般
的なスピネルフェライトの値と比べて高く、組成による
飽和磁化の調整ができないため、マグネタイト粉の固有
の飽和磁化の値では使用し難い用途には適用できないと
いう問題があった。このマグネタイト粉の固有の飽和磁
化の値（例えば〜９２ｅｍｕ／ｇ）では、従来のフェラ
イトなどが用いられていた用途に対して、そのまま置き
換えられなく、置き換えるには使用する回路や装置の変
更が必要となってしまう問題があった。

【０００７】更に、従来のフェライトと置き換えるに
は、材料の抵抗が問題となり、対象とする機器の部分的
変更が余儀なくされてしまう問題があった。

【０００８】本発明は、これらの問題を解決するため、
ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグ
ネタイトにＣａあるいはＭｇとＭｎを添加し炭素原子同
士の単結合あるいは二重結合を有する物質を混合などし
て焼成および酸化処理して所望の飽和磁化と抵抗を持つ
酸化物磁性材料を簡易、安価、安全かつ多量に製造する
ことを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１、図３、図５、図
９、図１１、および図１３を参照して課題を解決するた
めの手段を説明する。

【００１０】図１、図３、図５、図９、図１１、および
図１３において、混合工程２は、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａ、ある
いはＭｇとＭｎを混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−
Ｃ＝Ｃ−を分子中に有する液体状物質あるいは粉末状物
質を混合する工程である。

【００１１】造粒工程４は、混合粉を球状顆粒にする工
程である。焼成工程５は、混合粉について不活性ガス中
で焼成処理してマグネタイトと非磁性相が混在した酸化
物磁性材料粉を製造する工程である。

【００１２】焼成工程５’は、混合粉について不活性ガ
ス中で焼成処理し、冷却中の所定温度のときに酸素雰囲
気に切り替えて酸化処理しマグネタイトと非磁性相が混
在した酸化物磁性材料粉を製造する工程である。

【００１３】酸化工程７は、酸化させる工程である。再
加熱工程７’は、酸素雰囲気中で再加熱して酸化処理す
る工程である。

【００１４】

【作用】本発明は、図１に示すように、混合工程２によ
ってヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいは
マグネタイトにＣａ化合物をＣａ換算で１．４３以上〜
６４．０ｗｔ％を混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−
Ｃ＝Ｃ−を分子中に有する液体状物質あるいは粉末状物
質を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５によって
不活性ガス中でヘマタイトの場合に１２００〜１５００
°Ｃの焼成を行い、一方、ヘマタイト＋マグネタイト、
あるいはマグネタイトの場合に５５０〜１５００°Ｃの
焼成を行った後、酸化工程７によって焼成処理した粉末
を酸化処理して所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相
が混在した所定飽和磁化の粉末を製造するようにしてい
る。

【００１５】また、図３に示すように、混合工程２によ
ってヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいは
マグネタイトにＣａ化合物をＣａ換算で１．４３以上〜
６４．０ｗｔ％を混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−
Ｃ＝Ｃ−を分子中に有する液体状物質あるいは粉末状物
質を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５によって
不活性ガス中でヘマタイトの場合に１２００〜１５００
°Ｃの焼成を行い、一方、ヘマタイト＋マグネタイト、
あるいはマグネタイトの場合に５５０〜１５００°Ｃの
焼成を行った後、再加熱工程７’によって焼成処理した
粉末を酸素を含む雰囲気中で加熱し酸化処理して所定抵
抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した所定飽和磁
化の粉末を製造するようにしている。

【００１６】また、図５に示すように、混合工程２によ
ってヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいは
マグネタイトにＣａ化合物をＣａ換算で１．４３以上〜
６４．０ｗｔ％を混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−
Ｃ＝Ｃ−を分子中に有する液体状物質あるいは粉末状物
質を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５によって
不活性ガス中でヘマタイトの場合に１２００〜１５００
°Ｃの焼成を行い、一方、ヘマタイト＋マグネタイト、
あるいはマグネタイトの場合に５５０〜１５００°Ｃの
焼成を行い、冷却中の所定温度のときに酸素を含む雰囲
気に切り替えて酸化処理し、所定抵抗としたマグネタイ
トと非磁性相が混在した所定飽和磁化の粉末を製造する
ようにしている。

【００１７】また、ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタ
イト、あるいはマグネタイトにＣａ化合物をＣａ換算で
１．４３以上〜６４．０ｗｔ％混ぜたマグネタイトと非
磁性相からなる粉末を、上記図１、図３、あるいは図５
の酸化処理し、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相
が混在した所定飽和磁化の粉末を製造するようにしてい
る。

【００１８】また、図９に示すように、混合工程２によ
ってヘマタイト、あるいはヘマタイト＋マグネタイトに
Ｍｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜１８．５０ｗｔ％お
よびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２０以上〜１０．００
ｗｔ％混ぜた混合粉、あるいはマグネタイトにＭｇ化合
物をＭｇ換算で０．２０〜２６．２０ｗｔ％およびＭｎ
化合物をＭｎ換算で０．２０以上〜１０．００ｗｔ％混
ぜた混合粉に、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中
に有する液体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜４．
０ｗｔ％混合し、焼成工程５によって不活性ガス中で５
５０〜１５００°Ｃの焼成処理し、酸化工程７によって
この焼成処理した粉末を酸化性物質と接触させ酸化処理
し、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した
粉末を製造するものである。

【００１９】また、図１１に示すように、混合工程２に
よってヘマタイト、あるいはヘマタイト＋マグネタイト
にＭｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜１８．５０ｗｔ％
およびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２０以上〜１０．０
０ｗｔ％混ぜた混合粉、あるいはマグネタイトにＭｇ化
合物をＭｇ換算で０．２０〜２６．２０ｗｔ％およびＭ
ｎ化合物をＭｎ換算で０．２０以上〜１０．００ｗｔ％
混ぜた混合粉に、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子
中に有する液体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜
４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５によって不活性ガス中
で５５０〜１５００°Ｃの焼成処理した後、再加熱工程
７’によって焼成処理した粉末を酸素１．０〜２１．０
％を含む雰囲気中で４００〜１０００°Ｃに加熱して酸
化処理し、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混
在した粉末を製造するようにしている。

【００２０】また、図１３に示すように、混合工程２に
よってヘマタイト、あるいはヘマタイト＋マグネタイト
にＭｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜１８．５０ｗｔ％
およびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２０以上〜１０．０
０ｗｔ％混ぜた混合粉、あるいはマグネタイトにＭｇ化
合物をＭｇ換算で０．２０〜２６．２０ｗｔ％およびＭ
ｎ化合物をＭｎ換算で０．２０以上〜１０．００ｗｔ％
混ぜた混合粉に、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子
中に有する液体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜
４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５’によって不活性ガス
中で５５０〜１５００°Ｃの焼成処理し、冷却中の４０
０〜１０００°Ｃのときに１〜２１％の酸素を含む雰囲
気に切り替えて酸化処理し、所定抵抗としたマグネタイ
トと非磁性相が混在した粉末を製造するようにしてい
る。

【００２１】また、混合工程２によってヘマタイト、あ
るいはヘマタイト＋マグネタイトにＭｇ化合物をＭｇ換
算で０．２０〜１８．５０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭ
ｎ換算で０．２０以上〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合
粉、あるいはマグネタイトにＭｇ化合物をＭｇ換算で
０．２０〜２６．２０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換
算で０．２０以上〜１０．００ｗｔ％混ぜたマグネタイ
トと非磁性相からなる粉末を、上記図９、図１１、ある
いは図１３の酸化処理して所定抵抗としたマグネタイト
と非磁性相が混在した粉末を製造するようにしている。

【００２２】これらの際に、焼成工程５の前の造粒工程
４によって混合粉を球状顆粒とし、粉末の酸化物磁性材
料を球状とするようにしている。従って、ヘマタイト、
ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣ
ａ、あるいはＭｇとＭｎを添加し炭素原子同士の単結合
あるいは二重結合を有する物質を混合し焼成および酸化
処理することにより、所望の飽和磁化と抵抗を持つ酸化
物磁性材料を簡易、安価、安全かつ多量に製造すること
可能となった。

【００２３】

【実施例】

［１］次に、図１から図８を用いてヘマタイト、ヘマ
タイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａを
添加し、焼成処理および酸化処理して所望の飽和磁化と
抵抗を持つ酸化物磁性材料の製造について順次詳細に説
明する。尚、ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、
あるいはマグネタイトにＣａを添加し、焼成処理して所
望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料を製造する手順につ
いては［３］において詳細に説明するので、ここでは簡
単に説明する。

【００２４】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
これは、酸化物磁性粉を酸化性物質に接触させて酸化処
理を行う場合のものである。図１において、配合工程１
は、ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいは
マグネタイトにＣａ化合物をＣａ換算で１．４３〜６
４．０ｗｔ％を配合する工程である。ここで、Ｃａ化合
物は、例えば図示のＣａＣＯ₃、Ｃａ（ＯＨ）₂、ＣａＣ
ｌ₂・Ｈ₂Ｏ、ＣａＯなどである。

【００２５】混合工程２は、配合工程１によって配合さ
れたヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいは
マグネタイトの粉と、Ｃａ化合物の粉とを混ぜた混合粉
に、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に有する液
体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ％混
合する工程である。

【００２６】粉砕工程３は、混合工程２によって混合し
たものを、アトリションミルで湿式粉砕して混合粉の濃
度約５０ｗｔ％のスラリーを作成する工程である。造粒
工程４は、球状顆粒を生成する工程である。ここでは、
スラリーをアトライターで１時間撹拌後、スプレードラ
イヤーで熱風乾燥して球状顆粒化する。

【００２７】焼成工程５は、造粒工程４で得られた顆粒
を不活性ガス中（例えば窒素ガス中）でヘマタイトの場
合に１２００〜１５００°Ｃ、一方、ヘマタイト＋マグ
ネタイト、あるいはマグネタイトの場合には５５０〜１
５００°Ｃの範囲の温度で２時間加熱処理し、単相のマ
グネタイトと非磁性相が混在した粉末を形成する工程で
ある。このときの飽和磁化の値は、Ｃａの配合率により
コントロールできるため、当該Ｃａの配合率を変えて所
望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料粉の製造が可能とな
る。

【００２８】酸化工程７は、焼成したマグネタイトと非
磁性相が混在した粉体を、酸化する工程である。ここで
は、焼成した粉体を、酸化性物質を接触させて酸化を行
う。この際、酸化性物質は、溶液（水溶液を含む）ある
いはガス状にして、粉体と良く接触するようにする。酸
化性物質の例としては、過マンガン酸（塩）、クロム酸
及び関連化合物、過酸化物、ペルオクソ酸（塩、過
酸）、硫酸塩、硝酸及び関連化合物、酸素酸（塩）、そ
の他の政令により危険物第一類に指定されている物質な
どがある。また、マグネタイトと非磁性相が混在した粉
体を陽極として、陽極酸化反応により酸化するなどの電
気化学的手法により、酸化を行ってもよい。

【００２９】以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａを混ぜ
た混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、および水を
混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した後、不
活性ガス中でヘマタイトの場合に１２００〜１５００°
Ｃ、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイト
の場合に５５０〜１５００°Ｃの範囲で焼成した後、酸
化性物質と接触させて酸化させマグネタイトと非磁性相
が混在した粉体（酸化物磁性粉）を製造することができ
る。これにより、所望の飽和磁化かつ所望の抵抗を持つ
酸化物磁性粉を安価、多量、かつ安全に製造することが
可能となった。以下説明する。

【００３０】図２は、本発明の実験結果（その１）を示
す。これは、マグネタイト粉に、酸化カルシウムをＣａ
換算で７．１ｗｔ％配合、混合した後、ポリビニールア
ルコール１．０ｗｔ％を添加し、水と混合して粉体濃度
５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライターで１時間撹拌
後、スプレードライヤーにより造粒した。得られた顆粒
を窒素ガス中で１１００°Ｃで２時間加熱処理した後、
過マンガン酸カリウムの０．０２ｍｏｌ／ｌ水溶液に１
分間浸し、純水で洗浄してから１１０〜１２０°Ｃで乾
燥した。また、酸化処理後の飽和磁化は振動型磁力計
で、電気抵抗及びブレークダウン（Ｂ．Ｄ．）電界強度
は後述する図８に示す方法により測定した。

【００３１】（１）試料番号Ｎｏ．１の酸化処理しな
い場合には、図示の下記であった。・抵抗率：３．８Ｅ＋０９Ω−ｃｍ・Ｂ．Ｄ．電界強度：３００Ｖ／ｃｍ（２）試料番号Ｎｏ．２の酸化処理した場合には、図
示の下記であった。

【００３２】・抵抗率：１．０Ｅ＋１０Ω−ｃｍ・Ｂ．Ｄ．電界強度：５００Ｖ／ｃｍ以上の実験結果から判明するように、酸化処理によっ
て、抵抗率（Ω−ｃｍ）が半桁大きくなっていると共
に、Ｂ．Ｄ．電界強度（Ｖ／ｃｍ）が３００から５００
と大きくなっている。したがって、酸化性物質と酸化物
磁性粉を接触させて酸化処理することにより、抵抗率お
よびＢ．Ｄ．電界強度を大の所望値に調整することが可
能となった。

【００３３】図３は、本発明の他の実施例構成図を示
す。これは、酸化物磁性粉を再加熱し酸素を含む雰囲気
中で酸化処理を行う場合のものである。ここで、配合工
程１、混合工程２、粉砕工程３、造粒工程４、焼成工程
５は、図１と同一であるので、説明を省略する。

【００３４】図３において、再加熱工程７’は、焼成し
たマグネタイトと非磁性相が混在した粉体を、酸素を含
む雰囲気中で再加熱して酸化する工程である。ここで
は、焼成した粉体を、４００〜１０００°Ｃの再加熱温
度のもとで１．０〜２１．０％のＯ₂中で酸化処理を行
い、所望の抵抗を持つ、マグネタイトと非磁性相が混在
した粉体を製造する。

【００３５】以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａを混ぜ
た混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、および水を
混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した後、不
活性ガス中でヘマタイトの場合に１２００〜１５００°
Ｃ、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイト
の場合に５５０〜１５００°Ｃの範囲で焼成した後、
１．０〜２１．０％のＯ ₂中で４００〜１０００°Ｃの
再加熱を行い、マグネタイトと非磁性相が混在した粉体
（酸化物磁性粉）を製造することができる。これによ
り、所望の飽和磁化かつ所望の抵抗を持つ酸化物磁性粉
を安価、多量、かつ安全に製造することが可能となっ
た。以下説明する。

【００３６】図４は、本発明の実験結果（その２）を示
す。これは、マグネタイト粉に、酸化カルシウムをＣａ
換算で５．０ｗｔ％配合、混合した後、ポリビニールア
ルコール１．０ｗｔ％を添加し、水と混合して粉体濃度
５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライターで１時間撹拌
後、スプレードライヤーにより造粒した。得られた顆粒
を窒素ガス中で１１００°Ｃで２時間加熱処理した後、
更に、酸素濃度０．１〜２１．０％のＯ₂のガス中で３
００〜１１００°Ｃで再加熱処理した。窒素ガス中の酸
素濃度はジルコニア式酸素濃度計により測定した。ま
た、再加熱処理後の飽和磁化は振動型磁力計で、電気抵
抗及びブレークダウン（Ｂ．Ｄ．）電界強度は後述する
図８に示す方法により測定した。

【００３７】（１）試料番号Ｎｏ．４の再加熱温度４
００°Ｃの場合、Ｂ．Ｄ．電界強度が３５０と３００か
ら僅かに大きくなったので、このときの再加熱温度の下
限を４００°Ｃとした。

【００３８】（２）試料番号Ｎｏ．９の再加熱温度１
０００°Ｃの場合、飽和磁化が２１ｅｍｕ／ｇと実用に
供する小さな値となったので、このときの再加熱温度の
上限を１０００°Ｃとした。

【００３９】以上の実験結果から判明するように、酸素
雰囲気中で再加熱処理して酸化処理によって、抵抗率
（Ω−ｃｍ）が半桁大きくなっていると共に、Ｂ．Ｄ．
電界強度（Ｖ／ｃｍ）が３００から非常に大きくなって
いる。したがって、酸化物磁性粉を酸素雰囲気中で再加
熱処理によって酸化処理することにより、抵抗率および
Ｂ．Ｄ．電界強度を大の所望値に調整することが可能と
なった。

【００４０】図５は、本発明の他の実施例構成図を示
す。これは、焼成後の冷却中に所定温度となったときに
酸素雰囲気に切り替えて酸化処理を行う場合のものであ
る。ここで、配合工程１、混合工程２、粉砕工程３、造
粒工程４は、図１と同一であるので、説明を省略する。

【００４１】図５において、焼成工程５’は、造粒工程
４で得られた顆粒を不活性ガス中（例えば窒素ガス中）
でヘマタイトの場合に１２００〜１５００°Ｃ、一方、
ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトの場
合には５５０〜１５００°Ｃの範囲の温度で２時間加熱
処理し、単相のマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を形成し、冷却中に所定温度４００〜１０００°Ｃとな
ったときに１〜２１％の酸素雰囲気に切り替えて酸化す
る工程である。このときの飽和磁化の値は、Ｃａの配合
率によりコントロールできるため、当該Ｃａの配合率を
変えて所望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料粉の製造が
可能となる。また、冷却中に酸素雰囲気に切り替える所
定温度および酸素濃度によって当該酸化物磁性材料粉の
抵抗率およびＢ．Ｄ．電界強度を大の所定値にすること
が可能となる（図６参照）。

【００４２】以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａを混ぜ
た混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、および水を
混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した後、不
活性ガス中でヘマタイトの場合に１２００〜１５００°
Ｃ、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイト
の場合に５５０〜１５００°Ｃの範囲で焼成し、冷却中
の４００〜１０００°Ｃとなったときに１．０〜２１．
０％のＯ₂の雰囲気に切り替え酸化処理を行い、マグネ
タイトと非磁性相が混在した粉体（酸化物磁性粉）を製
造することができる。これにより、所望の飽和磁化かつ
所望の抵抗を持つ酸化物磁性粉を安価、多量、かつ安全
に製造することが可能となった。以下説明する。

【００４３】図６は、本発明の実験結果（その３）を示
す。これは、マグネタイト粉に、酸化カルシウムをＣａ
換算で１．４３ｗｔ％配合、混合した後、ポリビニール
アルコール１．０ｗｔ％を添加し、水と混合して粉体濃
度５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライターで１時間撹
拌後、スプレードライヤーにより造粒した。得られた顆
粒を窒素ガス中で１１００°Ｃで２時間加熱処理し、冷
却中の３００〜１１００°Ｃで雰囲気を酸素濃度０．１
〜２１．０％のＯ₂のガス中で切り替えた。窒素ガス中
の酸素濃度はジルコニア式酸素濃度計により測定した。
また、飽和磁化は振動型磁力計で、電気抵抗及びブレー
クダウン（Ｂ．Ｄ．）電界強度は後述する図８に示す方
法により測定した。

【００４４】（１）試料番号Ｎｏ．３の冷却中の切り
替え温度４００°Ｃの場合、Ｂ．Ｄ．電界強度が３００
と僅かに大きくなったので、このときの切り替え温度の
下限を４００°Ｃとした。

【００４５】（２）試料番号Ｎｏ．９の再加熱温度１
０００°Ｃの場合、飽和磁化が２５ｅｍｕ／ｇと実用に
供する小さな値となったので、このときの冷却中の切り
替え温度の上限を１０００°Ｃとした。

【００４６】以上の実験結果から判明するように、焼成
し、冷却中の所定温度となったときに酸素雰囲気に切り
替え酸化処理によって、抵抗率（Ω−ｃｍ）が１桁半大
きくなっていると共に、Ｂ．Ｄ．電界強度（Ｖ／ｃｍ）
が２５０から非常に大きくなっている。したがって、焼
成した後、冷却中に酸化物磁性粉を酸素雰囲気に切り替
えて酸化処理することにより、抵抗率およびＢ．Ｄ．電
界強度を所望の大の値に調整することが可能となった。

【００４７】図７は、本発明の冷却中酸化の説明図を示
す。これは、焼成時に、２００°Ｃ／時間の温度上昇速
度で加熱し、焼成温度となってから２時間そのままの温
度を保持し、次に２００°Ｃ／時間の温度下降速度で冷
却し、所定温度となったときに窒素雰囲気を１〜２１％
の酸素雰囲気に切り替える様子を示したものである。

【００４８】図８は、本発明の抵抗率の測定説明図を示
す。ここで、電極と電極との間に図示外のコイルによっ
て磁界を発生させ、図示のように所定量の酸化物磁性粉
が横方向に針状に繋がった状態（磁気ブラシ状態）に
し、電極と電極との間に電圧を印加し、そのときに流れ
る電流を測定して図示の式から抵抗率Ｒ（Ω・ｃｍ）を
算出する。また、Ｂ．Ｄ．電界強度は、電極と電極との
間に印加する電圧を徐々に高めたときに急激に電流が増
加してブレークダウン（Ｂ．Ｄ．）してしまう電界強度
を測定し、そのときの値（Ｖ／ｃｍ）で表す。

【００４９】［２］次に、図９から図１４を用いてヘ
マタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネ
タイトにＭｇとＭｎを添加し、焼成処理および酸化処理
して所望の飽和磁化と抵抗を持つ酸化物磁性材料の製造
について順次詳細に説明する。尚、ヘマタイト、ヘマタ
イト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＭｇとＭ
ｎを添加し、焼成処理して所望の飽和磁化を持つ酸化物
磁性材料を製造する手順については［４］において詳細
に説明するので、ここでは簡単に説明する。

【００５０】図９は、本発明の他の実施例構成図を示
す。これは、酸化物磁性粉を酸化性物質に接触させて酸
化処理を行う場合のものである。ここで、混合工程２、
粉砕工程３、造粒工程４、焼成工程５、および酸化工程
７は、図１のものと同一であるので、説明を省略する。

【００５１】図９において、配合工程１は、ヘマタイ
ト、あるいはヘマタイト＋マグネタイトにＭｇ化合物を
Ｍｇ換算で０．２０〜１８．５０ｗｔ％およびＭｎ化合
物をＭｎ換算で０．２０〜１０．００ｗｔ％配合する工
程である。両者を合わせた合計の上限は１８．５０ｗｔ
％である。ここで、Ｍｇ化合物は、例えば図示のＭｇＣ
Ｏ₃、Ｍｇ（ＯＨ）₂、ＭｇＣｌ₂・ｎＨ₂Ｏ、ＭｇＯなど
である。Ｍｎ化合物は、例えば図示のＭｎＯ₂、Ｍｎ₃Ｏ
₄、ＭｎＯＯＨ、ＭｎＣＯ₃、Ｍｎ₂Ｏ₃、ＭｎＯなどであ
る。

【００５２】以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＭｇとＭｎ
を混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、およ
び水を混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した
後、不活性ガス中で５５０〜１５００°Ｃの範囲で焼成
した後、酸化性物質と接触させて酸化させマグネタイト
と非磁性相が混在し粉体（酸化物磁性粉）を製造するこ
とができる。これにより、所望の飽和磁化かつ所望の抵
抗を持つ酸化物磁性粉を安価、多量、かつ安全に製造す
ることが可能となった。以下説明する。

【００５３】図１０は、本発明の実験結果（その４）を
示す。これは、マグネタイト粉に、酸化マグネシウムを
Ｍｇ換算で３．０ｗｔ％配合、混合した後、ポリビニー
ルアルコール１．０ｗｔ％を添加し、水と混合して粉体
濃度５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライターで１時間
撹拌後、スプレードライヤーにより造粒した。得られた
顆粒を窒素ガス中で１３００°Ｃで２時間加熱処理した
後、過マンガン酸カリウムの０．０２ｍｏｌ／ｌ水溶液
に１分間浸し、純水で洗浄してから１１０〜１２０°Ｃ
で乾燥した。また、酸化処理後の飽和磁化は振動型磁力
計で、電気抵抗及びブレークダウン（Ｂ．Ｄ．）電界強
度は既述の図８に示す方法により測定した。

【００５４】（１）試料番号Ｎｏ．１の酸化処理しな
い場合には、図示の下記であった。・抵抗率：４．５Ｅ＋０９Ω−ｃｍ・Ｂ．Ｄ．電界強度：３００Ｖ／ｃｍ（２）試料番号Ｎｏ．２の酸化処理した場合には、図
示の下記であった。

【００５５】・抵抗率：１．５Ｅ＋１０Ω−ｃｍ・Ｂ．Ｄ．電界強度：６００Ｖ／ｃｍ以上の実験結果から判明するように、酸化処理によっ
て、抵抗率（Ω−ｃｍ）が半桁大きくなっていると共
に、Ｂ．Ｄ．電界強度（Ｖ／ｃｍ）が３００から６００
と大きくなっている。したがって、酸化性物質と酸化物
磁性粉を接触させて酸化処理することにより、抵抗率お
よびＢ．Ｄ．電界強度を大の所望値に調整することが可
能となった。

【００５６】図１１は、本発明の他の実施例構成図を示
す。これは、酸化物磁性粉を再加熱し酸素を含む雰囲気
中で酸化処理を行う場合のものである。ここで、配合工
程１、混合工程２、粉砕工程３、造粒工程４、焼成工程
５は、図９と同一であるので、説明を省略する。

【００５７】図１１において、再加熱工程７’は、焼成
したマグネタイトと非磁性相が混在した粉体を、酸素を
含む雰囲気中で再加熱して酸化する工程である。ここで
は、焼成した粉体を、４００〜１０００°Ｃの再加熱温
度のもとで１．０〜２１．０％のＯ₂中で酸化処理を行
い、所望の抵抗を持つ、マグネタイトと非磁性相が混在
した粉体を製造する。

【００５８】以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＭｇとＭｎ
を混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、およ
び水を混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した
後、不活性ガス中で５５０〜１５００°Ｃの範囲で焼成
した後、１．０〜２１．０％のＯ₂中で４００〜１００
０°Ｃの再加熱を行い、マグネタイトと非磁性相が混在
し粉体（酸化物磁性粉）を製造することができる。これ
により、所望の飽和磁化かつ所望の抵抗を持つ酸化物磁
性粉を安価、多量、かつ安全に製造することが可能とな
った。以下説明する。

【００５９】図１２は、本発明の実験結果（その５）を
示す。これは、ヘマタイト粉に、酸化マグネシウムをＭ
ｇ換算で３．０ｗｔ％配合、混合した後、ポリビニール
アルコール１．０ｗｔ％を添加し、水と混合して粉体濃
度５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライターで１時間撹
拌後、スプレードライヤーにより造粒した。得られた顆
粒を窒素ガス中で１３００°Ｃで２時間加熱処理した
後、更に、酸素濃度０．１〜２１．０％のＯ₂のガス中
で３００〜１１００°Ｃで再加熱処理した。窒素ガス中
の酸素濃度はジルコニア式酸素濃度計により測定した。
また、再加熱処理後の飽和磁化は振動型磁力計で、電気
抵抗及びブレークダウン（Ｂ．Ｄ．）電界強度は既述の
図８に示す方法により測定した。

【００６０】（１）試料番号Ｎｏ．３の再加熱温度４
００°Ｃの場合、Ｂ．Ｄ．電界強度が７００と６００か
ら僅かに大きくなったので、このときの再加熱温度の下
限を４００°Ｃとした。

【００６１】（２）試料番号Ｎｏ．９の再加熱温度１
０００°Ｃの場合、飽和磁化が２０ｅｍｕ／ｇと実用に
供する小さな値となったので、このときの再加熱温度の
上限を１０００°Ｃとした。

【００６２】以上の実験結果から判明するように、酸素
雰囲気中で再加熱処理して酸化処理によって、抵抗率
（Ω−ｃｍ）が半桁大きくなっていると共に、Ｂ．Ｄ．
電界強度（Ｖ／ｃｍ）が６００から非常に大きくなって
いる。したがって、酸化物磁性粉を酸素雰囲気中で再加
熱処理によって酸化処理することにより、抵抗率および
Ｂ．Ｄ．電界強度を大の所望値に調整することが可能と
なった。

【００６３】図１３は、本発明の他の実施例構成図を示
す。これは、焼成後の冷却中に所定温度となったときに
酸素雰囲気に切り替えて酸化処理を行う場合のものであ
る。ここで、配合工程１、混合工程２、粉砕工程３、造
粒工程４は、図９と同一であるので、説明を省略する。

【００６４】図１３において、焼成工程５’は、造粒工
程４で得られた顆粒を不活性ガス中（例えば窒素ガス
中）で５５０〜１５００°Ｃの範囲の温度で２時間加熱
処理し、単相のマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を形成し、冷却中に所定温度４００〜１０００°Ｃとな
ったときに１〜２１％の酸素雰囲気に切り替えて酸化す
る工程である。このときの飽和磁化の値は、ＭｇとＭｎ
の配合率によりコントロールできるため、当該ＭｇとＭ
ｎの配合率を変えて所望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材
料粉の製造が可能となる。また、冷却中に酸素雰囲気に
切り替える所定温度および酸素濃度によって当該酸化物
磁性材料粉の抵抗率およびＢ．Ｄ．電界強度を大の所定
値にすることが可能となる。

【００６５】以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａを混ぜ
た混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、および水を
混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した後、不
活性ガス中で５５０〜１５００°Ｃの範囲で焼成し、冷
却中の４００〜１０００°Ｃとなったときに１．０〜２
１．０％のＯ₂の雰囲気に切り替え酸化処理を行い、マ
グネタイトと非磁性相が混在した粉体（酸化物磁性粉）
を製造することができる。これにより、所望の飽和磁化
かつ所望の抵抗を持つ酸化物磁性粉を安価、多量、かつ
安全に製造することが可能となった。以下説明する。

【００６６】図１４は、本発明の実験結果（その６）を
示す。これは、ヘマタイト粉に、酸化マグネシウムをＭ
ｇ換算で０．２０ｗｔ％配合、混合した後、ポリビニー
ルアルコール１．０ｗｔ％を添加し、水と混合して粉体
濃度５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライターで１時間
撹拌後、スプレードライヤーにより造粒した。得られた
顆粒を窒素ガス中で１３００°Ｃで２時間加熱処理し、
冷却中の３００〜１１００°Ｃで雰囲気を酸素濃度０．
１〜２１．０％のＯ₂のガス中で切り替えた。窒素ガス
中の酸素濃度はジルコニア式酸素濃度計により測定し
た。また、飽和磁化は振動型磁力計で、電気抵抗及びブ
レークダウン（Ｂ．Ｄ．）電界強度は後述する図８に示
す方法により測定した。

【００６７】（１）試料番号Ｎｏ．３の冷却中の切り
替え温度４００°Ｃの場合、Ｂ．Ｄ．電界強度が６００
と僅かに大きくなったので、このときの切り替え温度の
下限を４００°Ｃとした。

【００６８】（２）試料番号Ｎｏ．９の再加熱温度１
０００°Ｃの場合、飽和磁化が２５ｅｍｕ／ｇと実用に
供する小さな値となったので、このときの冷却中の切り
替え温度の上限を１０００°Ｃとした。

【００６９】以上の実験結果から判明するように、焼成
し、冷却中の所定温度となったときに酸素雰囲気に切り
替え酸化処理によって、抵抗率（Ω−ｃｍ）が１桁半大
きくなっていると共に、Ｂ．Ｄ．電界強度（Ｖ／ｃｍ）
が５００から非常に大きくなっている。したがって、焼
成した後、冷却中に酸化物磁性粉を酸素雰囲気に切り替
えて酸化処理することにより、抵抗率およびＢ．Ｄ．電
界強度を所望の大の値に調整することが可能となった。

【００７０】［３］次に、図１５から図２１を用いて
ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグ
ネタイトにＣａを添加し、焼成処理して所望の飽和磁化
を持つ酸化物磁性材料を製造する手順について以下詳細
に説明する。

【００７１】図１５は、本発明の１実施例構成図を示
す。図１５において、配合工程１は、ヘマタイト、ヘマ
タイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにＣａ、
１．４３〜６４．０ｗｔ％を配合して混合粉を生成する
工程である。ここで、Ｃａは、ＣａＯ、ＣａＣＯ₃、Ｃ
ａ（ＯＨ）₂、ＣａＣｌ₂、ＣａＦ₂、その他のＣａを含
む有機、無機の化合物などのうちのＣａのみのｗｔ％
（重量パーセント）であり、本明細書中では説明を簡単
にするために単にＣａと記載し、ヘマタイト、ヘマタイ
ト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトにこのＣａの
１．４３〜６４．０ｗｔ％を加算して全体で１００ｗｔ
％とする（例えばＣａＯのうちのＯの部分のｗｔ％はこ
の１００ｗｔ％に含まない）。「ヘマタイト＋マグネタ
イト」という記載は、ヘマタイトとマグネタイトの混合
物（混合粉）として本明細書中で使用する。また、特に
原料のマグネタイトは、マグネタイト粉（自社で製造したもの、あるいは他
社から購入したもの）製品中の粒径規格外品（回収品）を粉砕して所定の
粒径にしたマグネタイト粉のいずれでもよい。尚、後述する製品の顆粒は、例えば
原料粉（１〜３μｍ）を１０³〜１０⁷個集めて５０〜１
００μｍの球状としたものである。従って、一度製造し
たマグネタイト粉の製造品（規格外品）を粉砕し、原料
粉を容易に作成できる。

【００７２】混合工程２は、混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるい
は−Ｃ＝Ｃ−を分子中に持つ化合物（液状物質あるいは
固体状物質）を０．１〜４．０ｗｔ％混合する工程であ
る。例えば混合粉にポリビニールアルコール２ｗｔ％、
分散剤としてポリカルボン酸塩１ｗｔ％を加え、更に球
状顆粒にする造粒のための水を加える。ここで、水は、
３０％〜７０％の範囲で加える。３０％よりも少ない
と、混練したときのスラリー粘度が高過ぎて球状化でき
なかった。７０％よりも多いと、スラリー濃度が薄過ぎ
て緻密な球状顆粒が得られなかった。

【００７３】粉砕工程３は、混合工程２によって混合し
たものを、アトリションミルで湿式粉砕して混合粉の濃
度約５０ｗｔ％のスラリーを作成する工程である。造粒
工程４は、球状顆粒を生成する工程である。ここでは、
スラリーをアトライターで１時間撹拌後、スプレードラ
イヤーで熱風乾燥して球状顆粒化する。

【００７４】焼成工程５は、造粒工程４で得られた顆粒
を不活性ガス中（例えば窒素ガス中）で１２００〜１４
５０°Ｃ、あるいはマグネタイトのみの場合には５５０
〜１４５０°Ｃの範囲の温度で２時間加熱処理し、単相
のマグネタイトと非磁性相が混在した粉末を形成する工
程である。このときの飽和磁化の値は、Ｃａの配合率に
よりコントロールできるため、当該Ｃａの配合率を変え
て所望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料粉の製造が可能
となる（図１６から図１９参照）。尚、ヘマタイトある
いマグネタイト粉の一部にヘマタイトが存在していた場
合、１２００〜１４５０°Ｃの焼成工程５により、ヘマ
タイトは不活性ガス中（弱い還元性雰囲気中）で当該ヘ
マタイトからマグネタイトへの熱転移に加えて、混合し
た有機物を不活性ガス中で加熱して不完全燃焼状態に
し、当該有機物の熱分解時にヘマタイトから酸素を奪っ
て還元してマグネタイト化を大幅に促進する。ここで、
マグネタイトのみの場合に５５０〜１４５０°Ｃと、か
なり低い温度から所望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料
粉を得ることができる。これは新たにマグネタイト化
（ヘマタイトの還元）を行なう必要がないため、多数の
顆粒の原料のマグネタイトを接合あるいは軽く焼結すれ
ばハンドリングなどに必要な強度が得られるためであ
る。

【００７５】解砕工程６は、焼成したマグネタイトと非
磁性相が混在した粉体を解砕して製品に仕上げる工程で
ある。以上の工程に従い、ヘマタイト、ヘマタイト＋マ
グネタイト、あるいはマグネタイトにＣａを混ぜた混合
粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、および水を混合し
良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した後、不活性ガ
ス中で１２００〜１４５０°Ｃあるいはマグネタイトの
みの場合には５５０〜１４５０°Ｃの範囲で焼成してマ
グネタイトと非磁性相が混在した粉体（酸化物磁性粉）
を製造することができる。これにより、所望の飽和磁化
を持つ酸化物磁性粉を安価、多量、かつ安全に製造する
ことが可能となった。以下順次説明する。

【００７６】図１６は、本発明の焼成実験結果例（ヘマ
タイト）を示す。これは、ヘマタイト粉にＣａを図示の
量だけ配合し、これに水と混合して粉体濃度５０ｗｔ％
のスラリーとし、アトライタで１時間撹拌後、１１０°
Ｃで乾燥する。この粉体にポリビニールアルコール１．
０ｗｔ％を添加して乳鉢で練合した後、目開き４２５ミ
クロンの標準篩を通して顆粒化した。得られた顆粒を直
径１２．５ｍｍの円筒の金型に０．５ｇ投入し、成形圧
力１ｔ／ｃｍ²で成形した後、窒素ガス中で１１００〜
１５００°Ｃで２時間加熱処理した。加熱処理後の各試
料の飽和磁化は、振動磁力計によって測定した。

【００７７】（１）Ｃａを混合しない場合（試料番号
９、１７、２５）であって、単相マグネタイト化させた
ときに飽和磁化が９２ｅｍｕ／ｇであった。（２）１１００°Ｃの加熱処理を行った場合、マグネ
タイト化不完全でヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）が残留し、そ
の結果、試料番号１〜８のように飽和磁化が８０ｅｍｕ
／ｇ以下と小さくなり、不適当と判明した。また、温度
範囲、１５００°Ｃの加熱処理を行った場合、マグネタ
イト化不完全でウスタイト（ＦｅＯ）生成し、その結
果、試料番号３３〜４０のように飽和磁化が８７ｅｍｕ
／ｇ以下と小さくなり、不適当と判明した。従って、１
２００〜１４５０°Ｃの範囲が適当と判明した。

【００７８】（３）温度範囲１２００〜１４５０°Ｃ
で加熱処理し、Ｃａの配合率を０ｗｔ％から増加させ、
飽和磁化が配合しないときに比べて僅かに変化した、
’、''のときのＣａの配合率１．４３ｗｔ％を下限
とした。一方、上限は、Ｃａの配合率を１．４３ｗｔ％
から増加させて生成された非磁性相の影響による飽和磁
化が２０〜１０ｅｍｕ／ｇあるいは焼成中に溶解する直
前のＣａの配合率１０．６５ｗｔ％以下とした。従っ
て、ヘマタイトの場合のＣａの配合率は１．４３〜１
０．６５ｗｔ％以下の範囲が適当であった。

【００７９】以上の実験結果からヘマタイトにＣａ、
１．４３〜１０．６５ｗｔ％を混ぜた混合粉を１２００
〜１４５０°Ｃで２時間焼成し、任意の飽和磁化のマグ
ネタイトと非磁性相が混在した粉末（酸化物磁性材料
粉）を生成できることが判明した。

【００８０】図１７は、本発明の焼成実験結果例（ヘマ
タイト＋マグネタイト）を示す。これは、ヘマタイトと
マグネタイトを１対１で混ぜた粉にＣａを図示の量だけ
配合し、図１６と同様の条件で処理し、測定した実験結
果である。

【００８１】（１）Ｃａを混合しない場合（試料番号
９、１７、２５）、飽和磁化が９２ｅｍｕ／ｇであっ
た。（２）温度範囲、１１００°Ｃの加熱処理を行った場
合、マグネタイト化不完全でヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）が
残留し、その結果、試料番号１〜８のように飽和磁化が
６７ｅｍｕ／ｇ以下と小さくなり、不適当と判明した。
また、１５００°Ｃの加熱処理を行った場合、マグネタ
イト化不完全でウスタイト（ＦｅＯ）が生成し、その結
果、試料番号３３〜４０のように飽和磁化が８７ｅｍｕ
／ｇ以下と小さくなり、不適当と判明した。従って、温
度範囲は、１２００〜１４５０°Ｃの範囲が適当であ
る。

【００８２】（３）温度範囲１２００〜１４５０°Ｃ
で加熱処理し、Ｃａの配合率を０ｗｔ％から増加させ、
飽和磁化が配合しないときに比べて僅かに変化した、
’、''のときのＣａの配合率１．４３ｗｔ％を下限
とした。一方、上限は、Ｃａの配合率を１．４３ｗｔ％
から増加させて生成された非磁性相の影響による飽和磁
化が２０〜１０ｅｍｕ／ｇあるいは焼成中に溶解する直
前のＣａの配合率１０．６５ｗｔ％以下とした。従っ
て、ヘマタイト＋マグネタイトの場合のＣａの配合率は
１．４３〜１０．６５ｗｔ％の範囲が適当であった。

【００８３】以上の実験結果からヘマタイト＋マグネタ
イトにＣａ、１．４３〜１０．６５ｗｔ％を混ぜた混合
粉を１２００〜１４５０°Ｃで２時間焼成し、任意の飽
和磁化のマグネタイトと非磁性相が混在した粉末（酸化
物磁性材料粉）を生成できることが判明した。

【００８４】図１８および図１９は、本発明の焼成実験
結果例（マグネタイト）を示す。これは、マグネタイト
粉にＣａを図示の量だけ配合し、図１６と同様の条件で
処理し、測定した実験結果である。

【００８５】（１）Ｃａを混合しない場合（試料番号
１３、２５、３７、４９、６１、７３）、飽和磁化が９
１〜９２ｅｍｕ／ｇであった。（２）５００°Ｃの加熱処理を行った場合、マグネタ
イトからヘマタイト（Ｆｅ₂Ｏ₃）生成され、その結果、
試料番号１〜１２のように飽和磁化が８６ｅｍｕ／ｇ以
下と小さくなり、不適当と判明した。この現象は、不活
性ガス（ここでは窒素ガス）中に含まれる不可避の極微
量（例えば１０ｐｐｍオーダ）のＯ₂分によりマグネタ
イトが一部ヘマタイトに酸化されたものであることが判
明している。また、１５００°Ｃの加熱処理を行った場
合、マグネタイトからウスタイト（ＦｅＯ）が生成さ
れ、その結果、試料番号８５〜９６のように飽和磁化が
８６ｅｍｕ／ｇ以下と小さくなり、不適当と判明した。
従って、温度範囲は、５５０〜１４５０°Ｃの範囲が適
当と判明した。

【００８６】（３）温度範囲５５０〜１４５０°Ｃで
加熱処理し、Ｃａの配合率を０ｗｔ％から増加させ、直
流抵抗値が配合しないときに比べて僅かに変化したか
ら'''''のときのＣａの配合率１．４３ｗｔ％を下限
とした。一方、上限は、Ｃａの配合率を１．４３ｗｔ％
から増加させて生成された非磁性相の影響による飽和磁
化が２０〜１０ｅｕｍ／ｇに小さくなるから''''あ
るいは焼成中に溶融するときのＣａの配合率６４．０ｗ
ｔ％とした。従って、Ｃａの配合率は１．４３〜６４．
０ｗｔ％の範囲が適当と判明した。

【００８７】以上の実験結果からマグネタイトにＣａ、
１．４３〜６４．０ｗｔ％を混ぜた混合粉を５５０〜１
４５０°Ｃで２時間焼成し、任意の飽和磁化のマグネタ
イトと非磁性相が混在した粉末（酸化物磁性材料粉）を
生成できることが判明した。

【００８８】図２０は、本発明の加熱曲線例を示す。こ
れは、加熱温度Ｔ°Ｃ、２Ｈｒ（加熱温度Ｔ°Ｃで２時
間加熱）のときの加熱曲線例である。室温から２００°
Ｃ／Ｈｒの速度でＴ°Ｃまで上昇し、Ｔ°Ｃで２時間保
持した後、２００°Ｃ／Ｈｒの速度で室温に戻す。ここ
で、Ｔ°Ｃは、図１６から図１９の加熱処理温度であ
る。

【００８９】図２１は、本発明の飽和磁化の説明図を示
す。これは、図１６ないし図１９の飽和磁化を測定する
ときの説明図である。横軸は印加する磁界の強さＨＯ
ｅを表し、縦軸はそのときの磁化の強さＭｅｍｕを表
す。振動型磁力計は、図示のように、例えば１５ｋＯｅ
の磁界を印加した状態で、そのときのマグネタイトと非
磁性相が混在した粉体の磁化の強さＭｓｅｍｕを測定
する。そして、飽和磁化は、図示の下記の式 δｓ＝Ｍｓ／（試料粉の重量ｇ）［ｅｍｕ／ｇ］（１）によって求める。この式（１）によって求めたものが図
２ないし図５の飽和磁化δｓである。

【００９０】尚、本発明ではＣａを配合して非磁性相の
みでマグネタイトの飽和磁化を調整している。これに加
えてマグネタイト粉の表面などに酸化相（ヘマタイト、
カルシウムの過酸化物など）を形成し、飽和磁化を更に
細かく調整するようにしてもよい。

【００９１】［４］次に、図２２から図３６を用いて
ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグ
ネタイトにＭｇとＭｎを添加し、焼成処理して所望の飽
和磁化を持つ酸化物磁性材料を製造する手順について以
下詳細に説明する。

【００９２】図２２は、本発明の１実施例構成図を示
す。

【００９３】図２２において、配合工程１は、ヘマタイ
トあるいはヘマタイト＋マグネタイトにＭｇ、０．２０
〜１８．５０ｗｔ％を配合し、あるいはマグネタイトに
Ｍｇ、０．２０〜２６．２０ｗｔ％を配合し、更に必要
に応じてＭｎを０．２０〜１０．００ｗｔ％を配合した
混合粉（前２者は合計上限が１８．５０ｗｔ％、後者は
合計上限が２６．２０ｗｔ％）を生成する工程である。
ここで、Ｍｇは、ＭｇＣＯ₃、Ｍｇ（ＯＨ）₂、ＭｇＣｌ
₂・ｎＨ₂Ｏ、ＭｇＯなどのＭｇを含む有機、無機の化合
物などのうちのＭｇのみのｗｔ％（重量パーセント）で
ある。同様に、Ｍｎは、ＭｎＯ₂、Ｍｎ₃Ｏ₄、ＭｎＯＯ
Ｈ、ＭｎＣＯ₃、Ｍｎ₂Ｏ₃、ＭｎＯなどのＭｎを含む有
機、無機の化合物などのうちのＭｎのみのｗｔ％であ
る。本明細書中では説明を簡単にするために単にＭｇ、
Ｍｎと記載し、このＭｇの０．２０〜１８．５０あるい
は０．２０〜２６．２０ｗｔ％を配合、更にＭｎを０．
２０〜１０．００ｗｔ％を配合し、残部をヘマタイト、
ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグネタイトとし
て全体で１００ｗｔ％とする（例えばＭｇＯのうちのＯ
の部分のｗｔ％はこの１００ｗｔ％に含まない）。「ヘ
マタイト＋マグネタイト」という記載は、ヘマタイトと
マグネタイトの混合物（混合粉）として本明細書中で使
用する。また、特に原料のマグネタイトは、マグネタイト粉（自社で製造したもの、あるいは他
社から購入したもの）製品中の粒径規格外品（回収品）を粉砕して所定の
粒径にしたマグネタイト粉のいずれでもよい。尚、後述する製品の顆粒は、例えば
原料粉（１〜３μｍ）を１０³〜１０⁷個集めて５０〜１
００μｍの球状としたものである。従って、一度製造し
たマグネタイト粉の製造品（規格外品）を粉砕し、原料
粉を容易に作成できる。

【００９４】混合工程２は、混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるい
は−Ｃ＝Ｃ−を分子中に持つ化合物（液状物質あるいは
固体状物質）を０．１〜４．０ｗｔ％混合する工程であ
る。例えば混合粉にポリビニールアルコール２ｗｔ％、
分散剤としてポリカルボン酸塩１ｗｔ％を加え、更に球
状顆粒にする造粒のための水を加える。ここで、水は、
３０％〜７０％の範囲で加える。３０％よりも少ない
と、混練したときのスラリー粘度が高過ぎて球状化でき
なかった。７０％よりも多いと、スラリー濃度が薄過ぎ
て緻密な球状顆粒が得られなかった。

【００９５】粉砕工程３は、混合工程２によって混合し
たものを、アトリションミルで湿式粉砕して混合粉の濃
度約５０ｗｔ％のスラリーを作成する工程である。造粒
工程４は、球状顆粒を生成する工程である。ここでは、
スラリーをアトライターで１時間撹拌後、スプレードラ
イヤーで熱風乾燥して球状顆粒化する。

【００９６】焼成工程５は、造粒工程４で得られた顆粒
を不活性ガス中（例えば窒素ガス中）で５５０〜１５０
０°Ｃの範囲の温度で２時間加熱処理し、単相のマグネ
タイトと非磁性相が混在した粉末を形成する工程であ
る。このときの飽和磁化の値は、Ｍｇの配合率によりコ
ントロールできるため、当該Ｍｇの配合率を変えて所望
の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料粉の製造が可能となる
（図２３から図２９参照）。尚、ヘマタイトあるいマグ
ネタイト粉の一部にヘマタイトが存在していた場合、５
５０〜１５００°Ｃの焼成工程５により、ヘマタイトは
不活性ガス中（弱い還元性雰囲気中）で当該ヘマタイト
からマグネタイトへの熱転移に加えて、混合した有機物
を不活性ガス中で加熱して不完全燃焼状態にし、当該有
機物の熱分解時にヘマタイトから酸素を奪って還元して
マグネタイト化を大幅に促進する。また、Ｍｎを混ぜて
粒子強度を向上させている（図３０、図３１参照）。

【００９７】解砕工程６は、焼成したマグネタイトと非
磁性相（ヘマタイト、ウスタイト、Ｍｇ）が混在した粉
体を解砕して製品に仕上げる工程である。以上の工程に
従い、ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるい
はマグネタイトにＭｇを混ぜ、更に必要に応じて粒子強
度を向上させるためにＭｎを混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−
あるいは−Ｃ＝Ｃ−、および水を混合し良く混練して熱
風乾燥し、球状に造粒した後、不活性ガス中で５５０〜
１５００°Ｃの範囲で焼成してマグネタイトと非磁性相
が混在した粉体（酸化物磁性粉）を製造することができ
る。これにより、所望の飽和磁化を持ち十分な粒子強度
を持つ酸化物磁性粉を安価、多量、かつ安全に製造する
ことが可能となった。以下順次説明する。

【００９８】図２３および図２４は、本発明の焼成実験
結果例（ヘマタイト＋Ｍｇ）を示す。これは、ヘマタイ
ト粉に酸化マグネシウムＭｇＯ粉をＭｇ換算で０．００
〜４０．００ｗｔ％配合し、これに水と混合して粉体濃
度５０ｗｔ％のスラリーとし、ポリビニールアルコール
１．０ｗｔ％を添加して、アトライタで１時間撹拌した
後、スプレードライヤーで噴霧乾燥して顆粒化した。得
られた顆粒を、窒素ガス中で５００〜１５００°Ｃで２
時間加熱処理した。加熱処理後の各試料の飽和磁化は、
振動型磁力計によって測定した。また、試料の粒子強度
は、微小圧縮試験機（島津製作所製ＭＣＴＭ−５００）
を用いて測定し、以下に示す平松の式を用いて計算して
求めた。

【００９９】粒子強度＝（２．８×（粒子の破壊荷重））／（π×（粒子直径）²）（式１）（１）加熱処理温度が５００°Ｃの場合には、粒子強
度が１００Ｐａ以下で小さく、実用に耐えないので、採
用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場合には、粒子
強度が１００Ｐａ以上で実用に耐えるので、適切な下限
の加熱処理温度とした。

【０１００】（２）加熱処理温度１５００°Ｃの場合
には、マグネタイト化不完全でウスタイト（ＦｅＯ）が
生成し、その結果、試料番号９１のように飽和磁化が８
６ｅｍｕ／ｇ以下と小さくなり始め、更に高い温度でも
十分な飽和磁化が得られるが電気炉の実用的な加熱限界
から上限の加熱処理温度とした。

【０１０１】（３）加熱処理温度５５０〜１５００°
Ｃの範囲内で、飽和磁化が小さくなり始めるＭｇ配合率
の０．２０ｗｔ％（試料番号１３、２３、３３、４３、
５３、６３、７３、８３、９３）の場合、５５０〜１１
００°Ｃのときに飽和磁化４０〜４１ｅｍｕ／ｇが得ら
れ、１２００〜１５００°Ｃのときに飽和磁化９０〜８
２ｅｍｕ／ｇが得られたので、この０．２０ｗｔ％をＭ
ｇ配合率の下限とした。一方、飽和磁化が１０ｅｍｕ／
ｇ以上となるＭｇ配合率は、５５０〜１５００°Ｃのと
きに１８．５０ｗｔ％（試料番号１８、２８、３８、４
８、５８、６８、７８、８８、９８）が得られたので、
この１８．５０ｗｔ％をＭｇ配合率の上限とした。

【０１０２】以上の実験結果からヘマタイトにＭｇ、
０．２０〜１８．５０ｗｔ％を混ぜた混合粉を５５０〜
１５００°Ｃで２時間焼成し、後述する図８の（ａ）の
斜線部分に示すように、マグネタイトと非磁性相が混在
した任意の飽和磁化を持つ粉末（酸化物磁性材料粉）を
生成できることが判明した。

【０１０３】図２５および図２６は、本発明の焼成実験
結果例（ヘマタイト＋マグネタイト＋Ｍｇ）を示す。こ
れは、ヘマタイトとマグネタイトを１対１で混ぜた粉に
酸化マグネシウムＭｇＯ粉のＭｇ換算で０．００〜４
０．００ｗｔ％を配合し、図２および図３と同様な条件
で処理し、測定した実験結果である。

【０１０４】（１）加熱処理温度が５００°Ｃの場合
には、粒子強度が１００Ｐａ以下で小さく、実用に耐え
ないので、採用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場
合には、粒子強度が１００Ｐａ以上で実用に耐えるの
で、適切な下限の加熱処理温度とした。

【０１０５】（２）加熱処理温度１５００°Ｃの場合
には、マグネタイト化不完全でウスタイト（ＦｅＯ）が
生成し、その結果、試料番号９１のように飽和磁化が８
６ｅｍｕ／ｇ以下と小さくなり始め、更に高い温度でも
十分な飽和磁化が得られるが電気炉の実用的な加熱限界
から上限の加熱処理温度とした。

【０１０６】（３）加熱処理温度５５０〜１５００°
Ｃの範囲内で、飽和磁化が小さくなり始めるＭｇ配合率
の０．２０ｗｔ％（試料番号１３、２３、３３、４３、
５３、６３、７３、８３、９３）の場合、５５０〜１１
００°Ｃのときに飽和磁化６１ｅｍｕ／ｇが得られ、１
２００〜１５００°Ｃのときに飽和磁化９０〜８２ｅｍ
ｕ／ｇが得られたので、この０．２０ｗｔ％をＭｇ配合
率の下限とした。一方、飽和磁化が１０ｅｍｕ／ｇ以上
となるＭｇ配合率は、５５０〜１５００°Ｃのときに１
８．５０ｗｔ％（試料番号１８、２８、３８、４８、５
８、６８、７８、８８、９８）が得られたので、この１
８．５０ｗｔ％をＭｇ配合率の上限とした。

【０１０７】以上の実験結果からヘマタイト＋マグネタ
イトにＭｇ、０．２０〜１８．５０ｗｔ％を混ぜた混合
粉を５５０〜１１００°Ｃで２時間焼成し、後述する図
８の（ｂ）の斜線部分に示すように、マグネタイトと非
磁性相が混在した任意の飽和磁化を持つ粉末（酸化物磁
性材料粉）を生成できることが判明した。

【０１０８】図２７および図２８は、本発明の焼成実験
結果例（マグネタイト＋Ｍｇ）を示す。これは、マグネ
タイトに酸化マグネシウムＭｇＯ粉のＭｇ換算で０．０
０〜４０．００ｗｔ％を配合し、図２および図３と同様
な条件で処理し、測定した実験結果である。

【０１０９】（１）加熱処理温度が５００°Ｃの場合
には、粒子強度が１００Ｐａ以下で小さく、実用に耐え
ないので、採用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場
合には、粒子強度が１００Ｐａ以上で実用に耐えるの
で、適切な下限の加熱処理温度とした。

【０１１０】（２）加熱処理温度１５００°Ｃの場合
には、マグネタイト化不完全でウスタイト（ＦｅＯ）が
生成し、その結果、試料番号９１のように飽和磁化が８
６ｅｍｕ／ｇ以下と小さくなり始め、更に高い温度でも
十分な飽和磁化が得られるが電気炉の実用的な加熱限界
から上限の加熱処理温度とした。

【０１１１】（３）加熱処理温度５５０〜１５００°
Ｃの範囲内で、飽和磁化が小さくなり始めるＭｇ配合率
の０．２０ｗｔ％（試料番号１３、２３、３３、４３、
５３、６３、７３、８３、９３）の場合、５５０〜１５
００°Ｃのときに飽和磁化９１〜８２ｅｍｕ／ｇが得ら
れたので、この０．２０ｗｔ％をＭｇ配合率の下限とし
た。一方、飽和磁化が１０ｅｍｕ／ｇ付近あるいは以上
となるＭｇ配合率は、５５０〜１１００°Ｃのときに２
６．２０ｗｔ％（試料番号１９、２９、３９、４９）が
得られ、１２００〜１５００°Ｃのときに１８．５０ｗ
ｔ％（試料番号５８、６８、７８、８８、９８）が得ら
れたが、両者を通して２６．２０ｗｔ％をＭｇ配合率の
上限とした。

【０１１２】以上の実験結果からマグネタイトにＭｇ、
０．２０〜２６．２０ｗｔ％を混ぜた混合粉を５５０〜
１１００°Ｃで２時間焼成し、後述する図２９の（ｃ）
の斜線部分に示すように、マグネタイトと非磁性相が混
在した任意の飽和磁化を持つ粉末（酸化物磁性材料粉）
を生成できることが判明した。

【０１１３】図２９は、本発明の飽和磁化制御範囲の説
明図を示す。これは、既述した図２３から図２８の実験
結果を判りやすくまとめたものである。横軸は加熱処理
温度°Ｃであり、縦軸は飽和磁化ｅｍｕ／ｇであり、斜
線部分は飽和磁化制御範囲である。

【０１１４】図２９の（ａ）は、図２３および図２４の
ヘマタイト＋Ｍｇの場合の飽和磁化制御範囲を示す。（１）５５０〜１１００°Ｃの加熱処理温度の範囲で
は、図２３および図２４で既述したようにＭｇ配合率
０．２０〜１８．５０ｗｔ％の範囲で変えることによ
り、図中の斜線部分に示すように、飽和磁化４０〜１０
ｅｍｕ／ｇの範囲の任意の飽和磁化を得ることができ
る。

【０１１５】（２）１２００〜１５００°Ｃの加熱処
理温度の範囲では、図２３および図２４で既述したよう
にＭｇ配合率０．２０〜１８．５０ｗｔ％の範囲で変え
ることにより、図中の斜線部分に示すように、飽和磁化
９０〜１０ｅｍｕ／ｇの範囲の任意の飽和磁化を得るこ
とができる。

【０１１６】図２９の（ｂ）は、図２５および図２６の
ヘマタイト＋マグネタイト＋Ｍｇの場合の飽和磁化制御
範囲を示す。（１）５５０〜１１００°Ｃの加熱処理温度の範囲で
は、図２５および図２６で既述したようにＭｇ配合率
０．２０〜１８．５０ｗｔ％の範囲で変えることによ
り、図中の斜線部分に示すように、飽和磁化６０〜１０
ｅｍｕ／ｇの範囲の任意の飽和磁化を得ることができ
る。

【０１１７】（２）１２００〜１５００°Ｃの加熱処
理温度の範囲では、図２５および図２６で既述したよう
にＭｇ配合率０．２０〜１８．５０ｗｔ％の範囲で変え
ることにより、図中の斜線部分に示すように、飽和磁化
９０〜１０ｅｍｕ／ｇの範囲の任意の飽和磁化を得るこ
とができる。

【０１１８】図２９の（ｃ）は、図２７および図２８の
マグネタイト＋Ｍｇの場合の飽和磁化制御範囲を示す。（１）５５０〜１５００°Ｃの加熱処理温度の範囲で
は、図２７および図２８で既述したようにＭｇ配合率
０．２０〜２６．２０ｗｔ％の範囲で変えることによ
り、図中の斜線部分に示すように、飽和磁化９０〜１０
ｅｍｕ／ｇの範囲の任意の飽和磁化を得ることができ
る。

【０１１９】図３０は、本発明の焼成実験結果例（ヘマ
タイト＋Ｍｇ＋Ｍｎ）を示す。これは、ヘマタイト粉に
酸化マグネシウムＭｇＯ粉のＭｇ換算で３．６０ｗｔ％
配合したものに、酸化マンガンＭｎ₃Ｏ₄のＭｎ換算で
０．００〜１０．００ｗｔ％配合し、図２３および図２
４と同様な条件で処理し、測定した実験結果である。

【０１２０】（１）加熱処理温度が５５０°Ｃの場
合、Ｍｎを配合しない図２３の試料番号１６の粒子強度
１３６Ｐａに比し、Ｍｎ配合率を多くするに従い、図示
のように徐々に粒子強度１７０Ｐａへと大きくなり、Ｍ
ｎを配合して粒子強度を大きくできることが判明した。
この際、Ｍｎ配合率を大きくするに従い、飽和磁化が２
７ｅｍｕ／ｇから３９ｅｍｕ／ｇへと大きくなるが、こ
れはＭｎ自身が磁化を持ちこのＭｎを配合したことによ
り飽和磁化が大きくなったものである。

【０１２１】（２）加熱処理温度が１３００°Ｃの場
合、Ｍｎを配合しない図２４の試料番号６６の粒子強度
３６０００Ｐａに比し、Ｍｎ配合率を多くするに従い、
図示のように徐々に粒子強度５２０００Ｐａへと大きく
なり、Ｍｎを配合して粒子強度を大きくできることが判
明した。この際、同様にＭｎ配合率を大きくするに従
い、飽和磁化が６７ｅｍｕ／ｇから８０ｅｍｕ／ｇへと
大きくなるが、これはＭｎ自身が磁化を持ちこのＭｎを
配合したことにより飽和磁化が大きくなったものであ
る。

【０１２２】図３１は、本発明のＭｇ配合時のＭｎ添加
による粒子強度説明図を示す。これは、図３０の焼成実
験結果例をグラフ化して判り易くしたものである。横軸
はＭｎ配合率ｗｔ％であり、縦軸は粒子強度Ｐａであ
る。

【０１２３】図３１の（ａ）は、図３０の５５０°Ｃ、
２Ｈｒ、Ｎ₂中で、ヘマタイト＋Ｍｇ３．６０ｗｔ％混
合し、更にＭｎを配合して焼成したときの、Ｍｎ配合量
と粒子強度の関係を示す。このグラフから、Ｍｎを配合
することにより、焼成したときの粒子強度を高めること
ができると判明する。

【０１２４】図３１の（ｂ）は、図３０の１３００°
Ｃ、２Ｈｒ、Ｎ₂中で、ヘマタイト＋Ｍｇ３．６０ｗｔ
％混合し、更にＭｎを配合して焼成したときの、Ｍｎ配
合量と粒子強度の関係を示す。このグラフから、Ｍｎを
配合することにより、焼成したときの粒子強度を高める
ことができると判明する。

【０１２５】図３２は、本発明の加熱処理温度曲線例を
示す。これは、既述した図２３から図３１のときに使用
する加熱処理温度曲線例である。焼成の場合、Ｎ₂雰囲
気中で加熱し、２００°Ｃ／Ｈｒの割合で加熱し、所定
の加熱処理温度となったときに２Ｈｒ（２時間）保持す
る。そして、２００°Ｃ／Ｈｒの割合で冷却する。

【０１２６】次に、図３３から図３５を用い、焼成した
マグネタイトと非磁性相からなる本発明と、比較例との
組成分布状態の違いについて説明する。ここで、ヘマタ
イトにＭｇ３．６０ｗｔ％配合した試料を前述の図２３
および図２４の場合と同様に、スプレードライヤーを用
いて顆粒化し、φ１２．５ｍｍの金型に１ｇ盛り込んで
３ｔ／ｃｍ²で成形し、以下の条件で焼成した後、表面
を平面研磨し、ＦｅとＭｇの分布状態をＥＰＭＡ（Ｘ線
マイクロアナライザ）により分析した。

【０１２７】・本発明の材料は、１３００°Ｃ、２時
間、Ｎ₂中で焼成した（図３２参照）。・比較例の材料は、１３００°Ｃ、２時間、空気中で焼
成した（図３２のＮ ₂雰囲気中の代わりに空気雰囲気中
で焼成）。

【０１２８】図３３は、本発明の材料におけるＦｅの分
布例を示す。ここで、白い粒子状の部分がＦｅのある部
分である。図３４は、本発明の材料におけるＭｇの分布
例を示す。ここで、白い粒子状の部分がＭｇのある部分
である。

【０１２９】従って、図３３および図３４から本発明の
材料は、Ｆｅのある領域とＭｇのある領域とがはっきり
と分かれていることから、Ｆｅ化合物（マグネタイトな
ど）と、Ｍｇ化合物との混在物であることが判明した。

【０１３０】図３５は、比較例の材料におけるＦｅの分
布例を示す。ここで、白い部分がＦｅであって、全面に
分布している。図３６は、比較例の材料におけるＭｇの
分布例を示す。ここで、白い部分がＭｇであって、全面
に分布している。

【０１３１】従って、図３５および図３６から比較例の
材料は、Ｆｅのある領域とＭｇのある領域とがほぼ完全
に重なっており、ＦｅとＭｇの化合物であることが判明
した。

【０１３２】以上のことから、本発明の材料（図３３お
よび図３４）は、単一相ではなく、Ｆｅ化合物（マグネ
タイトなど）と、Ｍｇ化合物とが混在して存在、即ちＦ
ｅ化合物であるマグネタイトと、Ｍｇ化合物である非磁
性相とが混在して存在し、マグネタイトによる飽和磁化
（９０ｅｍｕ／ｇ）を非磁性相であるＭｇ化合物が希釈
して飽和磁化を小さくし、任意の飽和磁化が得られたこ
とが判明した。

【０１３３】一方、焼成を空気中で行うこと以外は全く
同じ条件で作成した図３５および図３６の比較例の材料
の場合には、ＦｅとＭｇの単一相の化合物と判明し、本
願発明のようにマグネタイトと、非磁性相との混合によ
り任意の飽和磁化を持つ材料を作成することができな
い。

【０１３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタイト、あるいはマグ
ネタイトにＣａ、あるいはＭｇとＭｎを混ぜた混合粉に
炭素原子同士の単結合あるいは二重結合を有する物質を
混合し、焼成および酸化処理する構成を採用しているた
め、所望の飽和磁化および所望の抵抗を持つ酸化物磁性
材料を簡易、安価、安定、かつ多量に製造することがで
きる。特に、多量のヘマタイト、ヘマタイト＋マグネタ
イト、あるいはマグネタイトにＣａ、あるいはＭｇとＭ
ｎを混ぜた混合粉を一度に焼成処理と酸化処理とによっ
てマグネタイトと非磁性相が混在した所望の飽和磁化と
抵抗を持つ粉体（酸化物磁性材料）に、簡単な工程、容
易、安定、かつ安価に製造できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明の実験結果（その１）である。

【図３】本発明の他の実施例構成図である。

【図４】本発明の実験結果（その２）である。

【図５】本発明の他の実施例構成図である。

【図６】本発明の実験結果（その３）である。

【図７】本発明の冷却中酸化の説明図である。

【図８】本発明の抵抗率の測定説明図である。

【図９】本発明の他の実施例構成図である。

【図１０】本発明の実験結果（その４）である。

【図１１】本発明の他の実施例構成図である。

【図１２】本発明の実験結果（その５）である。

【図１３】本発明の他の実施例構成図である。

【図１４】本発明の実験結果（その６）である。

【図１５】本発明の１実施例構成図である。

【図１６】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト）であ
る。

【図１７】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト＋マグ
ネタイト）である。

【図１８】本発明の焼成実験結果例（マグネタイト、続
く）である。

【図１９】本発明の焼成実験結果例（マグネタイト、続
き）である。

【図２０】本発明の加熱曲線例である。

【図２１】本発明の飽和磁化の説明図である。

【図２２】本発明の１実施例構成図である。

【図２３】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト＋Ｍ
ｇ、続く）である。

【図２４】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト＋Ｍ
ｇ、続き）である。

【図２５】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト＋マグ
ネタイト＋Ｍｇ、続く）である。

【図２６】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト＋マグ
ネタイト＋Ｍｇ、続き）である。

【図２７】本発明の焼成実験結果例（マグネタイト＋Ｍ
ｇ、続く）である。

【図２８】本発明の焼成実験結果例（マグネタイト＋Ｍ
ｇ、続き）である。

【図２９】本発明の飽和磁化制御範囲の説明図である。

【図３０】本発明の焼成実験結果例（ヘマタイト＋Ｍｇ
＋Ｍｎ）である。

【図３１】本発明のＭｇ配合時のＭｎ添加による粒子強
度説明図である。

【図３２】本発明の加熱処理温度曲線例である。

【図３３】本発明の材料におけるＦｅの分布例（Ｘ線マ
イクロアナライザ写真）である。

【図３４】本発明の材料におけるＭｇの分布例（Ｘ線マ
イクロアナライザ写真）である。

【図３５】比較例の材料におけるＦｅの分布例（Ｘ線マ
イクロアナライザ写真）である。

【図３６】比較例の材料におけるＭｇの分布例（Ｘ線マ
イクロアナライザ写真）である。

【符号の説明】

１：配合工程２：混合工程３：粉砕工程４：造粒工程５、５’：焼成工程６：解砕工程７：酸化工程７’：再加熱工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者望月武史東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内 (72)発明者佐々木勇東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヘマタイト、ヘマタイトとマグネタイトの
混合物、あるいはマグネタイトのいずれかにＣａ化合物
をＣａ換算で１．４３〜６４．０ｗｔ％混ぜた混合粉
に、炭素原子同士の一重または二重結合を分子中に有す
る液体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ
％混合する混合工程と、この混合工程によって混合した混合物を、ヘマタイトを
原料とする場合は不活性ガス中で１２００〜１５００℃
の、またはヘマタイトとマグネタイトの混合物あるいは
マグネタイトを原料とする場合は不活性ガス中で５５０
〜１５００℃の焼成処理する焼成工程と、この焼成工程によって焼成処理した粉末を、酸化性物質
と接触させ酸化処理する酸化工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項２】ヘマタイト、ヘマタイトとマグネタイトの
混合物、あるいはマグネタイトのいずれかにＣａ化合物
をＣａ換算で１．４３〜６４．０ｗｔ％混ぜた混合粉
に、炭素原子同士の一重または二重結合を分子中に有す
る液体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ
％混合する混合工程と、この混合工程によって混合した混合物を、ヘマタイトを
原料とする場合は不活性ガス中で１２００〜１５００℃
の、またはヘマタイトとマグネタイトの混合物あるいは
マグネタイトを原料とする場合は不活性ガス中で５５０
〜１５００℃の焼成処理する焼成工程と、この焼成工程によって焼成処理した粉末を、酸素１〜２
１％を含む雰囲気中で４００〜１０００℃に加熱し酸化
処理する再加熱工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項３】ヘマタイト、ヘマタイトとマグネタイトの
混合物、あるいはマグネタイトのいずれかにＣａ化合物
をＣａ換算で１．４３〜６４．０ｗｔ％混ぜた混合粉
に、炭素原子同士の一重または二重結合を分子中に有す
る液体状物質あるいは粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ
％混合する混合工程と、この混合工程によって混合した混合物を、ヘマタイトを
原料とする場合は不活性ガス中で１２００〜１５００℃
の、またはヘマタイトとマグネタイトの混合物あるいは
マグネタイトを原料とする場合は不活性ガス中で５５０
〜１５００℃の焼成処理し、冷却中に４００〜１０００
℃のときに１〜２１％の酸素を含む雰囲気に切り替え酸
化処理する焼成工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項４】ヘマタイト、あるいはヘマタイトとマグネ
タイトの混合物のいずれかにＭｇ化合物をＭｇ換算で
０．２０〜１８．５０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換
算で０．２０〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合粉に、ある
いはマグネタイトにＭｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜
２６．２０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２
０〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合粉に，炭素原子同士の
一重または二重結合を分子中に有する液体状物質あるい
は粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ％混合する混合工程
と、この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
で５５０〜１５００℃の焼成処理する焼成工程と、この焼成工程によって焼成処理した粉末を、酸化性物質
と接触させ酸化処理する酸化工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項５】ヘマタイト、あるいはヘマタイトとマグネ
タイトの混合物のいずれかにＭｇ化合物をＭｇ換算で
０．２０〜１８．５０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換
算で０．２０〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合粉、あるい
はマグネタイトにＭｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜２
６．２０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２０
〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合紛に、炭素原子同士の一
重または二重結合を分子中に有する液体状物質あるいは
粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ％混合する混合工程
と、この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
で５５０〜１５００℃の焼成処理する焼成工程と、この焼成工程によって焼成処理した粉末を、酸素１〜２
１％を含む雰囲気中で４００〜１０００℃に加熱し酸化
処理する再加熱工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項６】ヘマタイト、あるいはヘマタイトとマグネ
タイトの混合物のいずれかにＭｇ化合物をＭｇ換算で
０．２０〜１８．５０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換
算で０．２０〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合粉、あるい
はマグネタイトにＭｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜２
６．２０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２０
〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合紛に、炭素原子同士の一
重または二重結合を分子中に有する液体状物質あるいは
粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ％混合する混合工程
と、この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
で５５０〜１５００℃の焼成処理し、冷却中に４００〜
１０００℃のときに１〜２１％の酸素を含む雰囲気に切
り替え酸化処理する焼成工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項７】ヘマタイト、あるいはヘマタイトとマグネ
タイトの混合物のいずれかにＭｇ化合物をＭｇ換算で
０．２０〜１８．５０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換
算で０．２０〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合粉、あるい
はマグネタイトにＭｇ化合物をＭｇ換算で０．２０〜２
６．２０ｗｔ％およびＭｎ化合物をＭｎ換算で０．２０
〜１０．００ｗｔ％混ぜた混合粉に、炭素原子同士の一
重または二重結合を分子中に有する液体状物質あるいは
粉末状物質を０．１〜４．０ｗｔ％混合する混合工程
と、この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガ
ス中で５５０〜１５００℃の焼成処理した後、酸化性物
質と接触させる酸化処理、または酸素１〜２１％を含む
雰囲気中で４００〜１０００℃に加熱する酸化処理、あ
るいは焼成処理の冷却中に４００〜１０００℃のときに
１〜２１％の酸素を含む雰囲気に切り替える酸化処理を
行う工程とを備え、所定抵抗としたマグネタイトと非磁性相が混在した粉末
を製造する酸化物磁性材料の製造方法。
【請求項８】上記焼成処理前に、造粒処理によって上記
混合粉を球状顆粒にする造粒工程を備え、上記粉末を球状としたことを特徴とする請求項１から請
求項７のいずれかに記載の酸化物磁性材料の製造方法。