JP5016513B2 - 剥離型複水酸化物を使用した絶縁皮膜形成金属粉末及びその製造方法 - Google Patents
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水中において可逆的に剥離するMg−Al系層状複水酸化物を水に分散させるステップと;
金属粉末を分散ゾルで被覆するステップと;
分散ゾルで被覆された金属粉末を60〜200℃の温度で乾燥することにより、該金属粉末の表面にMg−Al系層状複水酸化物を復元するステップと;そして
乾燥した金属粉末をさらに200〜750℃の温度で焼成することにより、復元されたMg−Al系層状複水酸化物の焼成皮膜を形成させるステップと;
を含むことを特徴とする製造方法により作製することができる。
Mg1−XAlX(OH)2 (I)
((I)式中、xは0.2ないし0.33である。)の金属複水酸化物からなる基本層と、該基本層間の中間層に酢酸又はアクリル酸のMg塩、および層間水がインターカレートされた、水中において可逆的に剥離するものが使用されることが好ましい。
〔Mg1−XAlX(OH)2〕〔(CO3)X/2・H2O〕 (II)
((II)式中、xは0.2ないし0.33であり、yは0より大きい実数である。)の炭酸型複水酸化物を熱分解するステップと;
生成する熱分解物を酢酸又はアクリル酸のMg塩の水溶液へ加え、反応させるステップと;
反応した固体生成物を反応液から分離するステップと;そして
分離した固体を乾燥し、粉砕するステップと;
を含む製造方法により作製することができる。
(実施例I―1)
酢酸マグネシウム0.28mol/L水溶液へ、予め700℃温度下において20時間熱処理を行ったMg−Al系層状複水酸化物(協和化学社製炭酸型複水酸化物DHT−6)を0.28mol/Lを加える。15時間室温にて撹拌後、得られた固形分生成物(ゲル状)をろ過にて分離後、そのまま90℃乾燥機にて10時間乾燥し、その後粉砕することによりLDH−1を得た。
酢酸マグネシウムをアクリル酸マグネシウムに変更する以外は、実施例1と同様の操作を行い、LDH−2を得た。
(実施例II―1)
剥離のしていないLDHとして、水中で剥離するLDHの原料であるMg−Al系層状複水酸化物(協和化学社製炭酸型複水酸化物)DHT−6をLDH−3とした。
(実施例III−1)
絶縁処理用Fe粉として、林純薬製Fe粉(平均粒径 100μm)を原料粉末Aとする。
90mL蒸発皿にLDH−1を0.15g入れイオン交換水にて2%分散液7.5gを作製する。そこへ原料粉末Aを3.5g投入し、150℃乾燥機にて水分を蒸発させた後、焼成るつぼに移し替え300℃−30min熱処理後さらに500℃−30minの熱処理を行い絶縁処理サンプルHLDH−1を得た。
LDH−1をLDH−2に変更する以外は、実施例III−2と同様の操作を行い、HLDH−2を得た。
LDH−1をLDH−3に変更する以外は、実施例III−2と同様の操作を行い、HLDH−3を得た。
ヒーター上に置かれている90ml蒸発皿に原料粉末Aを入れ原料粉末の温度が60〜80℃になるようにヒーターを調整する。加熱された原料粉末Aをスパーテルにてかき混ぜながら、ミスト発生装置にて霧状になったLDH−1イオン交換水2%分散液を7.5gふきかけ水分を蒸発させた後、焼成るつぼに移し替え300℃−30minの熱処理を行い絶縁処理サンプルHLDH−4を得た。
LDH−1をLDH−2に変更する以外は、実施例III−5と同様の操作を行い、HLDH−5を得た。
LDH−1をLDH−3に変更する以外は、実施例III−5と同様の操作を行い、HLDH−6を得た。
ヒーター上に置かれている90ml蒸発皿に原料粉末Aを入れ原料粉末の温度が60〜80℃になるようにヒーターを調整する。加熱された原料粉末Aをスパーテルにてかき混ぜながら、ミスト発生装置にて霧状になったLDH−1イオン交換水2%分散液を7.5gふきかけ水分を蒸発させた後、焼成るつぼに移し替え300℃−30min熱処理後さらに500℃−30minの熱処理を行い、絶縁処理サンプルHLDH−7を得た。
LDH−1をLDH−2に変更する以外は、実施例III−8と同様の操作を行い、HLDH−8を得た。
LDH−1をLDH−3に変更する以外は、実施例III−8と同様の操作を行い、HLDH−9を得た。
ヒーター上に置かれている90ml蒸発皿に原料粉末Aを入れ原料粉末の温度が120〜150℃になるようにヒーターを調整する。加熱された原料粉末Aをスパーテルにてかき混ぜながら、ミスト発生装置にて霧状になったLDH−1イオン交換水2%分散液を7.5gふきかけ水分を蒸発させた後、焼成るつぼに移し替え300℃−30minの熱処理を行い、絶縁処理サンプルHLDH−10を得た。
LDH−1をLDH−2に変更する以外は、実施例III−11と同様の操作を行い、HLDH−11を得た。
LDH−1をLDH−3に変更する以外は、実施例III−11と同様の操作を行い、HLDH−12を得た。
ヒーター上に置かれている90ml蒸発皿に原料粉末Aを入れ原料粉末の温度が120〜150℃になるようにヒーターを調整する。加熱された原料粉末Aをスパーテルにてかき混ぜながら、ミスト発生装置にて霧状になったLDH−1イオン交換水2%分散液を7.5gふきかけ水分を蒸発させた後焼成るつぼに移し替え300℃−30min熱処理後さらに500℃−30minの熱処理を行い、絶縁処理サンプルHLDH−13を得た。
LDH−1をLDH−2に変更する以外は、実施例III−14と同様の操作を行い、HLDH−14を得た。
LDH−1をLDH−3に変更する以外は、実施例III−14と同様の操作を行い、HLDH−15を得た。
(実施例IV−1)
絶縁処理粉末HLDH−1〜15を各1.3gずつ採取し、島津製作所製フーリエ変換赤外分光光度計用KBr錠剤成形器(形式:202−32010)を用い700Kgf/cm2の圧力をかけ、直径1.3mmの成形体SLDH1〜15を作製する。
絶縁処理粉末HLDH−1〜15を原料粉末Aに変更する以外は、実施例IV−1と同様の操作を行い、Fe−1を得た。
成形体SLDH1〜15及びFe−1を図1に示されるような抵抗測定用治具に入れ、次いで図2に示されるような抵抗値測定装置にて10Kgf/cm2の圧力をかけながら、ADEX社製 AX−110A DIGITAL OHM METERを接続し抵抗値を測定した。
(実施例V−1)
抵抗値測定結果を表1に表した。
(実施例VI−1)
日本電子(株)製走査型電子顕微鏡JSM−6380LA型を用いて、絶縁処理サンプルHLDH−4の表面状態の確認及びMg、Al、Fe元素のマッピングを行った。その結果を図3a〜3dに示した。
成形体1〜15及びFe−1を1%NaCl水溶液の入っている50mlビーカーに浸け1時間浸透後取り出し、イオン交換水で洗浄し、60℃乾燥機にて乾燥させた後、成形体1〜15及びFe−1の外観を目視にて観察した。評価結果は、「○:変色無し」、「△:一部茶色に変色」、「×:全面が茶色に変色」として表2に示した。
Claims (9)
- 金属粉末を、水中において可逆的に剥離するMg−Al系層状複水酸化物を水に分散させた分散ゾルで被覆した後、乾燥および焼成を行い、該金属粉末の表面にMg−Al系層状複水酸化物の焼成皮膜を形成させたことを特徴とする絶縁皮膜形成金属粉末。
- 前記焼成は、200〜750℃の温度で熱処理したことを特徴とする請求項1に記載の絶縁皮膜形成金属粉末。
- 前記乾燥は、60〜200℃の温度で熱処理したことを特徴とする請求項1又は2に記載の絶縁皮膜形成金属粉末。
- 前記Mg−Al系層状複水酸化物は、
Mg1−XAlX(OH)2 (I)
((I)式中、xは0.2ないし0.33である。)の金属複水酸化物からなる基本層と、該基本層間の中間層に酢酸又はアクリル酸のMg塩および層間水がインターカレートされたものであることを特徴とする請求項1に記載の絶縁皮膜形成金属粉末。 - 前記金属粉末は、Fe粉末、Fe−Al系鉄基軟磁性材料、Fe−Ni系鉄基軟磁性材料、Fe−Cr系鉄基軟磁性材料、Fe−Si系鉄基軟磁性材料、Fe−Si−Al系鉄基軟磁性材料、Fe−Co系鉄基軟磁性材料、Fe−Co−V系鉄基軟磁性材料またはFe−P系鉄基軟磁性材料からなるものであることを特徴とする請求項1に記載の絶縁皮膜形成金属粉末。
- 水中において可逆的に剥離するMg−Al系層状複水酸化物を水に分散させるステップと;
金属粉末を分散ゾルで被覆するステップと;
分散ゾルで被覆された金属粉末を60〜200℃の温度で乾燥することにより、該金属粉末の表面にMg−Al系層状複水酸化物を復元するステップと;そして
乾燥した金属粉末をさらに200〜750℃の温度で焼成することにより、復元されたMg−Al系層状複水酸化物の焼成皮膜を形成させるステップと;
を含むことを特徴とする絶縁皮膜形成金属粉末の製造方法。 - 前記Mg−Al系層状複水酸化物は、
〔Mg1−XAlX(OH)2〕〔(CO3)X/2・H2O〕 (II)
((II)式中、xは0.2ないし0.33であり、yは0より大きい実数である。)の炭酸型複水酸化物を熱分解するステップと;
生成する熱分解物を酢酸又はアクリル酸のMg塩の水溶液へ加え、反応させるステップと;
反応した固体生成物を反応液から分離するステップと;そして
分離した固体を乾燥し、粉砕するステップと;
を含む製法により製造されたものであることを特徴とする請求項6に記載の絶縁皮膜形成金属粉末の製造方法。 - 前記分散ゾルによる被覆は、浸漬、塗布、スプレー塗布、電着または添加・撹拌方法を用いて実施されることを特徴とする請求項6に記載の絶縁皮膜形成金属粉末の製造方法。
- 前記金属粉末は、Fe粉末、Fe−Al系鉄基軟磁性材料、Fe−Ni系鉄基軟磁性材料、Fe−Cr系鉄基軟磁性材料、Fe−Si系鉄基軟磁性材料、Fe−Si−Al系鉄基軟磁性材料、Fe−Co系鉄基軟磁性材料、Fe−Co−V系鉄基軟磁性材料またはFe−P系鉄基軟磁性材料からなるものであることを特徴とする請求項6に記載の絶縁皮膜形成金属粉末の製造方法。
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