JP7196345B6 - マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉及びその製造方法並びに電波吸収体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
0.03≦x≦0.70である、
前記(1)に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
0.10≦x≦0.70である、
前記(1)に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
11.00≦n<12.00である、
請求項1~10のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉は、金属元素の原子比を示す一般式:A(1-x)LaxFe(n-y-z)AlyCoz(ここで、Aは、Sr、Ba及びCaからなる群より選択される1種以上であり、0.01≦x≦0.7、1.0≦y≦2.2、11.0≦n≦12.5、0.0≦z≦1.0であり、より具体的には0.01≦x≦0.70、1.00≦y≦2.20、11.00≦n≦12.50、0.00≦z≦1.00である)を満たす、複合酸化物としてのマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉である。以下で、本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の組成、粒度分布等の態様について説明する。
本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉は、金属元素の原子比を示す一般式:A(1-x)LaxFe(n-y-z)AlyCoz(ここで、Aは、Sr、Ba及びCaからなる群より選択される1種以上であり、0.01≦x≦0.70、1.00≦y≦2.20、11.00≦n≦12.50、0.00≦z≦1.00である)である、マグネトプランバイト型の結晶構造を有する六方晶フェライト磁性粉である。
ピーク周波数の制御及びピーク周波数の温度依存性を小さくする効果を得るため、上記原子比を示す一般式において、La置換に関し、xの値を0.01以上とし、Al、Co置換に関し、yの値を1.0以上、zの値を0.0以上とし、より具体的にはLa置換に関し、xの値を0.01以上とし、Al、Co置換に関し、yの値を1.00以上、zの値を0.00以上とする。
一方、La、Al、Coの添加が過剰になると結晶構造の維持が困難となるため、上記原子比を示す一般式において、La置換に関し、xの値を0.7以下とし、Al、Co置換に関し、yの値を2.2以下、zの値を1.0以下とし、より具体的には、La置換に関し、xの値を0.70以下とし、Al、Co置換に関し、yの値を2.20以下、zの値を1.00以下とする。
xは0.03以上が好ましく、0.1以上がより好ましく、0.3以上がさらに好ましく、また、0.6以下が好ましく、0.5以下がさらに好ましく、より具体的には、0.03以上が好ましく、0.10以上がより好ましく、0.30以上がさらに好ましく、また、0.60以下が好ましく、0.50以下がさらに好ましい。ここで、La置換による効果は顕著であるため、xの値は0.01以上0.10以下の範囲であっても一定の効果を有する。
yの数値範囲は1.1以上1.9以下であることが好ましく、1.4以上1.7以下であることがさらに好ましく、より具体的には、1.10以上1.90以下であることが好ましく、1.40以上1.70以下であることがさらに好ましい。。
zの数値範囲は0.0以上0.5以下であることが好ましく、0.0以上0.4以下であることがさらに好ましく、より具体的には、0.00以上0.50以下であることが好ましく、0.00以上0.40以下であることがさらに好ましい。
本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉において、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定された体積基準での累積50%粒径(D50)を粒度の指標として用いることができる。本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉は、その磁性粉を使用した電波吸収体シートの薄層化を図るため、この累積50%粒径(D50)が1μm以上10μm以下であることが好ましく、1μm以上5μm以下であることがより好ましく、2μm以上3μm未満であることがさらに好ましい。また本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉において、レーザー回折式粒度分布測定装置で測定された個数基準での最頻径および累積50%粒径(体積基準での累積50%粒径と区別するため、便宜上d50と示す。以下、小文字dを個数基準の粒径表示に用いる。)を粒度の指標として用いることもできる。本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉は、シート化した際の薄膜の厚さを均一化しやすくする観点から、この個数分布における最頻径を1.0μm以下とし、かつ累積50%粒径(d50)よりも最頻径を小さくすることが好ましい。ここで、比表面積(BET)は、0.5m2/g以上8.0m2/g以下であることが好ましい。また、比表面積(BET)は、0.6m2/g以上3.0m2/g以下であることがより好ましく、0.9m2/g以上2.2m2/g以下であることがさらに好ましい。粒子の粉砕が進む、または小粒形になると比表面積が高くなるが、比表面積が8.0m2/g超になると、樹脂との混合時に粘度が高くなり混合しにくく、均一な分散も困難となりやすいため、好ましくない。また、比表面積が0.5m2/g未満となることは、粗大な粒子が多くなることを意味しており、シート化した際に充填密度が疎になる部分が多くなってしまうため好ましくない。同様に、個数基準での粒度分布において、最頻径が1.0μm以上であり、又は最頻径が累積50%粒径(d50)より大きいと、小粒形の粒子が少なくなるが、逆にシート化した際の粒子の充填性を考慮すると、大きな粒子同士の空隙間を埋める粒子が少なくなるため、好ましくない。比表面積を測定することで、レーザー回折式粒度分布測定装置では確認しづらい微粉の焼結状況を確認することができ、比表面積を上記数値範囲とすることで電波吸収体を作製する際に樹脂やゴム中にマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を均一に分散させる効果が期待できる。
本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉は、圧粉体として76GHz帯を含む60~90GHz帯域の電波吸収能を有し、広い温度域でピーク周波数の変化の小さい電波吸収体として用いられる。ここで電波吸収能は、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉0.36gと微結晶セルロース0.84gとを混合して得られた混合粉を151MPaで加圧成形して直径13mmの圧粉体を作製し、テラヘルツ波時間領域分光法を用いて測定する。測定される30℃、60℃、90℃及び120℃における透過減衰量のピーク周波数をそれぞれ、X30、X60、X90及びX120としたとき、X30は60GHz以上90GHz以下であることが好ましい。また、X30、X60、X90及びX120の最大値と最小値の差を周波数範囲Rとして定義した場合に、周波数範囲Rは2.5GHz以下であることが好ましい。そして、X30、X60、X90及びX120の最大値と最小値の差を周波数範囲Rとして定義した場合に、周波数範囲Rは2.4GHz以下であることがより好ましく、2.0GHz以下であることがさらに好ましく、1.0GHz以下であることが特に好ましい。本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉からなる圧粉体は主に76GHz帯を含む60~90GHz帯域の電波吸収体として用いられるため、幅広い範囲において安定した電波吸収特性が要求される。また、電波吸収体として用いることから、全てのピーク周波数において透過減衰量は6dB以上であることが好ましい。
また、上述した実施の形態のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を樹脂と混練することにより、電波吸収体を製造することができる。この電波吸収体は、用途に応じて様々な形状にすることができるが、シート状の電波吸収体(電波吸収体シート)を作製する場合には、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を樹脂と混練して得られる電波吸収体素材(混練物)を圧延ロールなどにより所望の厚さ(好ましくは0.1~4.0mm、さらに好ましくは0.2~2.5mm)に圧延すればよい。また、電波吸収体素材(混練物)中のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の含有量は、76GHz帯を含む60~90GHz帯域の電波吸収能を有する電波吸収体を得るために、70~95質量%であるのが好ましい。また、電波吸収体素材(混練物)中の樹脂の含有量は、電波吸収体素材(混練物)中にマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を十分に分散させるために、5~30質量%であるのが好ましい。また、電波吸収体素材(混練物)中のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉と樹脂の合計の含有量は99質量%以上であるのが好ましい。
本発明のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の製造方法は、原料となる粉末を混合して原料混合物を得る原料混合工程と、前記原料混合物を焼成して焼成品を得る焼成工程と、前記焼成品を粉砕して前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を得る粉砕工程と、を少なくとも備え、前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉が、金属元素の原子比を示す一般式:A(1-x)LaxFe(n-y-z)AlyCoz(ここで、AはSr、Ba及びCaからなる群より選択される1種以上であり、0.01≦x≦0.7、1.0≦y≦2.2、11.0≦n≦12.5、0.0≦z≦1.0であり、より具体的には、0.01≦x≦0.70、1.00≦y≦2.20、11.00≦n≦12.50、0.00≦z≦1.00であり、さらに、xは0.03以上が好ましく、0.10以上がより好ましい)を満たす。
まず、原料混合工程としては、金属元素の原子比を示す一般式:A(1-x)LaxFe(n-y-z)AlyCoz(ここで、Aは、Sr、Ba及びCaからなる群より選択される1種以上であり、0.01≦x≦0.70、1.00≦y≦2.20、11.00≦n≦12.50、0.00≦z≦1.00である)を満たす、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の原料となる粉末を混合して原料混合物を得る。また、このときxは0.03以上が好ましく、0.10以上がより好ましい。原料粉末は特に限定されないが、SrCO3、BaCO3、BaCl2・2H2O、CaCO3、La(OH)3、Fe2O3、Al2O3及びCo3O4等の粉末を用いることができる。また、原料粉末を混合する方法は特に限定されず、ヘンシェルミキサー等の公知の混合装置により混合を実施することができる。
次いで、得られた原料混合物を焼成工程において焼成し、焼成品を得る。焼成は任意の焼成炉で1150℃以上1400℃以下の温度で実施することが好ましく、1170℃以上1350℃以下がより好ましく、1200℃以上1300℃以下がさらに好ましい。例えば箱型焼成炉を用いる場合においては、焼成用容器に原料を充填することができる。焼成時の雰囲気は、酸化性雰囲気とすることが好ましく、酸化性雰囲気としては、大気、酸素、酸素及び窒素の混合ガス、酸素及び希ガスの混合ガス等の雰囲気とすることが好ましい。
次に、得られた焼成品を粉砕工程において焼成品を粉砕して、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を得る。粉砕工程では、粗粉砕及び微粉砕を行ってもよい。ここで粗粉砕とは焼成品を解砕することであり、ハンマーミルによる衝撃粉砕など任意の粉砕方法を用いることができる。また、微粉砕とは粗粉砕後の焼成品をさらに微細な状態にすることであり、アトライターによる湿式粉砕など任意の方法を用いることができる。湿式粉砕後のスラリーは任意の方法で固液分離及び乾燥をすることにより、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を得ることができる。
また、得られたマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉は、樹脂と混練することにより電波吸収体を製造することができる。この電波吸収体は、用途に応じて様々な形状にすることができるが、シート状の電波吸収体(電波吸収体シート)を作製する場合には、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を樹脂と混練して得られる電波吸収体素材(混練物)を圧延ロールなどにより所望の厚さ(好ましくは0.1~4.0mm、さらに好ましくは0.2~2.5mm)に圧延すればよい。
[粒度分布及び累積50%粒径]
マグネトプランバイト型六方晶磁性粉の粒度分布は、レーザー回折式粒度分布測定装置(日本電子株式会社製のへロス粒度分布測定装置(HELOS&RODOS))を使用して、焦点距離200mm、分散圧1.7bar、吸引圧130mbarで乾式分散させて測定した。得られた測定結果から、体積基準の累積50%粒径(D50)及び個数基準の累積50%粒径(d50)を求めた。また、同様に累積10%粒径(D10及びd10)及び累積90%粒径(D90及びd90)を求め、併せて最頻径も確認した。
マグネトプランバイト型六方晶磁性粉の比表面積は比表面積測定装置(株式会社マウンテック製のMacsorb model-1210)を用いて、BET1点法で測定した。
組成分析は、アジレントテクノロジー株式会社製の高周波誘導プラズマ発光分析装置ICP(720-ES)を使用して行った。測定波長としては、Sr;216.596nm、La;408.671nm、Fe;259.940nm、Al;396.152nm、Ba;233.527nm、Co;230.786nmにて行った。
マグネトプランバイト型六方晶磁性粉の磁気特性として、振動試料型磁力計(VSM)(東英工業株式会社製のVSM-P7)を使用して、印加磁場1193kA/m(15kOe)でM-H曲線を測定し、保磁力Hc、飽和磁化σs、角形比SQ、保磁力分布SFDを求めた。
マグネトプランバイト型六方晶磁性粉のX線回折測定は、粉末X線回折装置(株式会社リガク製の水平型多目的X線回折装置Ultima IV)を使用して、線源をCuKα線、管電圧を40kV、管電流を40mA、測定範囲を2θ=20°~50°として、粉末X線回折法(XRD)により行った。
マグネトプランバイト型六方晶磁性粉0.36gと微結晶セルロース0.84gとを混合して得られた混合粉を151MPaで加圧成形して直径13mmの圧粉体を得た。得られた圧粉体に対して、テラヘルツ波時間領域分光法にて透過減衰量測定を行い、圧粉体のピーク周波数を求めた。具体的には、アドバンテスト社製のテラヘルツ分光システムTAS7400SLを用い、圧粉体をサンプルホルダーに置いた場合とブランクの場合との測定をおこなった。アドバンテスト社製の温度制御モジュールTAS1030を用い、圧粉体を30℃、60℃、90℃、120℃に加熱し、各温度での透過減衰量測定を行い、50~100GHzで最大の透過減衰量を示す周波数(周波数ピーク値、単位:GHz)を求めた。用いた条件を以下に列挙する。
・サンプルホルダー径:φ10mm
・MeasurementMode:Transmission
・FrequencyResolution:1.9GHz
・VerticalAxis:Absorbance
・HorizontalAxis:Frequency[THz]
・CumulatedNumber(Sample):2048
・CumulatedNumber(Background):2048
まず、原料粉末として純度99質量%のSrCO3を636gと、純度99.9質量%のAl2O3を392gと、純度99質量%のFe2O3を3880gと、純度99.99質量%のLa(OH)3を90g秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比は、Sr:La:Fe:Al=0.90:0.10:10.15:1.62である。このようにして得られた混合粉末をペレット状に造粒成形して成形体を得た後、成形体2kgを焼成サヤに充填し、この焼成サヤを箱型焼成炉内に入れ、大気中において1279℃で4時間保持して焼成した。この焼成により得られた焼成体をハンマーミルで粗粉砕した後、得られた粗粉を、溶媒として水を使用したアトライターにより70分間湿式粉砕し、得られたスラリーを固液分離し、得られたケーキを乾燥させ、解砕してマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉(以下、単に「磁性粉」という)を得た。
実施例1で得られた磁性粉をさらに電気マッフル炉(アドバンテック東洋株式会社製のFUW253PB)により大気雰囲気中において900℃で20分間し、熱処理後の磁性粉を得た。このようにして得られた磁性粉について、実施例1と同様に組成分析を行い、BET比表面積及び粒度分布を求めるとともに、X線回折(XRD)測定を行った。そして、磁気特性の測定及び圧粉体の透過減衰量を測定した後、周波数範囲Rを求めた。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.80:0.20:10.15:1.62とし、焼成後の湿式粉砕の時間を60分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
実施例3で得られた磁性粉をさらに900℃で20分間熱処理し、熱処理後の磁性粉を得た。得られた磁性粉は、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.71:0.29:10.15:1.62とし、焼成後の湿式粉砕の時間を35分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
実施例5で得られた磁性粉をさらに900℃で20分間熱処理し、熱処理後の磁性粉を得た。得られた磁性粉は、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.61:0.39:10.15:1.62とし、焼成後の湿式粉砕の時間を50分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
実施例7で得られた磁性粉をさらに900℃で20分間熱処理し、熱処理後の磁性粉を得た。得られた磁性粉は、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.61:0.39:9.45:1.56とし、La原料として、La(OH)3に代えてLa2O3を用い、焼成後の湿式粉砕の時間を50分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.51:0.49:10.15:1.62とし、焼成温度を1270℃、焼成後の湿式粉砕の時間を55分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.41:0.59:10.15:1.62とし、焼成温度を1270℃、焼成後の湿式粉砕の時間を60分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末として純度99質量%のSrCO3を595gと、純度99.9質量%のAl2O3を469gと、純度99質量%のFe2O3を4487gと、純度99.99質量%のLa(OH)3を316gと、純度99.99質量%のCo3O4を133g秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比は、Sr:La:Fe:Al:Co=0.71:0.29:9.84:1.63:0.29である。その他は焼成後の湿式粉砕の時間を60分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
実施例12で得られた磁性粉をさらに900℃で20分間熱処理し、熱処理後の磁性粉を得た。得られた磁性粉は、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末として純度99質量%のSrCO3を467gと、純度99.9質量%のAl2O3を454gと、純度99質量%のFe2O3を4508gと、純度99.99質量%のLa(OH)3を410gと、純度99質量%のBaCl2・2H2Oを160g秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比は、Sr:La:Ba:Fe:Al=0.53:0.36:0.11:9.41:1.50である。その他は焼成後の湿式粉砕の時間を55分とし、焼成温度を1270℃とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.71:0.29:10.59:1.18とし、焼成温度を1270℃、焼成後の湿式粉砕の時間を10分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を20分とした以外は、実施例15と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を30分とした以外は、実施例15と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を40分とした以外は、実施例15と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を55分とした以外は、実施例15と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.53:0.47:9.80:1.96とし、焼成温度を1270℃、焼成後の湿式粉砕の時間を10分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を20分とした以外は、実施例20と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を30分とした以外は、実施例20と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を40分とした以外は、実施例20と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を50分とした以外は、実施例20と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕を実施しなかった以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末として純度99質量%のSrCO3を595gと、純度99.9質量%のAl2O3を469gと、純度99質量%のFe2O3を4596gと、純度99.99質量%のLa(OH)3を316gと、純度99.99質量%のCo3O4を22g秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比は、Sr:La:Fe:Al:Co=0.71:0.29:10.08:1.63:0.05である。その他は焼成後の湿式粉砕の時間を60分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末として純度99質量%のSrCO3を507gと、純度99.9質量%のAl2O3を454gと、純度99質量%のFe2O3を4508gと、純度99.99質量%のLa(OH)3を410gと、純度99質量%のBaCl2・2H2Oを84g秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比は、Sr:La:Ba:Fe:Al=0.58:0.37:0.06:9.47:1.51である。その他は焼成後の湿式粉砕の時間を55分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末として純度99質量%のSrCO3を378gと、純度99.9質量%のAl2O3を454gと、純度99質量%のFe2O3を4508gと、純度99.99質量%のLa(OH)3を410gと、純度99質量%のBaCl2・2H2Oを299g秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比は、Sr:La:Ba:Fe:Al=0.43:0.37:0.21:9.47:1.51である。その他は焼成後の湿式粉砕の時間を55分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕を実施しなかった以外は、実施例15と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕の時間を120分とした以外は、実施例15と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
焼成後の湿式粉砕を実施しなかった以外は、実施例20と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
原料粉末中のSrとLaとFeとAlのモル比を、Sr:La:Fe:Al=0.95:0.05:10.14:1.62とし、焼成温度を1270℃、焼成後の湿式粉砕の時間を60分とした以外は、実施例1と同じ条件で磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
まず、原料粉末として純度99質量%のSrCO3を515gと、純度99.9質量%のAl2O3を284gと、純度99質量%のFe2O3を2701gとを秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとFeとAlのモル比は、Sr:Fe:Al=1.00:9.71:1.61である。このようにして得られた混合粉末を、焼成温度を1260℃としたこと以外は、実施例1と同様の方法により磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
まず、原料粉末として純度99質量%のSrCO3を470gと、純度99.9質量%のAl2O3を290gと、純度99質量%のFe2O3を2646gと、純度99質量%のBaCl2・2H2Oを93gとを秤量した。この原料粉末をヘンシェルミキサーにより混合した後、さらに振動ミルにより乾式法で混合した。なお、この原料粉末中のSrとBaとFeとAlのモル比は、Sr:Ba:Fe:Al=0.89:0.11:9.30:1.61である。このようにして得られた混合粉末を、湿式粉砕を60分としたこと以外は、実施例1と同様の方法により磁性粉を作製し、実施例1と同じ条件で評価した。
また、Srの系における実施例1と比較例1とを比較すれば、Laの置換量xが0.10のとき、周波数範囲Rを2.0GHzとすることができることが分かる。
さらに、Srの系における実施例1と比較例1との比較及びBaをさらに有する実施例1と比較例2との比較において、Laを置換することにより、圧粉体の周波数範囲Rを2.0GHz以下とすることができることが分かる。
また、実施例1~8の結果から、同じ仕込み組成であれば、粉砕工程まで同じ処理をした磁性粉において熱処理を施しても周波数範囲Rを2.0GHz以下とすることができることが分かった。
また、Laの置換量を限定することにより、圧粉体の周波数範囲Rを2.4GHz以下に抑えることができ、Laの置換量をさらに限定することにより、圧粉体の周波数範囲Rを2.0GHz以下に抑えることができることが分かる。
Claims (18)
- マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉であって、
前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の結晶構造の中に含まれる金属元素の原子比を示す一般式:A(1-x)LaxFe(n-y) Al y
(ここで、
Aは、Sr、Ba及びCaからなる群より選択される1種以上であり、
0.01≦x≦0.70、
1.00≦y≦2.20、
11.00≦n≦12.50である)を満たし、SrサイトはLaで置換され、FeサイトはAlで置換される、
マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。 - 前記xの範囲が、
0.03≦x≦0.70である、
請求項1に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。 - 前記xの範囲が、
0.10≦x≦0.70である、
請求項1に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。 - レーザー回折式粒度分布測定装置で測定された体積基準での粒度分布において、累積50%粒径(D50)が、1.0μm以上10.0μm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- レーザー回折式粒度分布測定装置で測定された体積基準での粒度分布において、累積50%粒径(D50)が、1.0μm以上5.0μm以下である、請求項4に記載の、マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- 前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉0.36gと微結晶セルロース0.84gとを混合して得られた混合粉を151MPaで加圧成形して直径13mmの圧粉体を作製し、得られた圧粉体についてテラヘルツ波時間領域分光法を用いて30℃、60℃、90℃及び120℃の各温度における透過減衰量を測定し、それぞれのピーク周波数をX30、X60、X90、及びX120としたとき、X30、X60、X90、及びX120の最大値と最小値の差である周波数範囲Rが2.5GHz以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- 前記周波数範囲Rが、2.4GHz以下である、請求項6に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- 前記金属元素Aは、Sr、Baから選択される1種類以上である、請求項1~7のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- 比表面積が0.5m2/g以上8.0m2/g以下である、請求項1~8のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- レーザー回折式粒度分布測定装置で測定された個数基準での粒度分布において、最頻径が1.0μm以下であり、かつ最頻径が累積50%粒径(d50)より小さい、請求項1~9のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。
- 前記nの範囲が、
11.00≦n<12.00である、
請求項1~10のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉。 - 請求項1~11のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉と樹脂とを含む、電波吸収体。
- マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の原料となる粉末を混合して原料混合物を得る原料混合工程と、
前記原料混合物を焼成して焼成品を得る焼成工程と、
前記焼成品を粉砕して前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉を得る粉砕工程と、を含み、
前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉が、前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の結晶構造の中に含まれる金属元素の原子比を示す一般式:A(1-x)LaxFe(n-y) Al y
(ここで、
AはSr、Ba及びCaからなる群より選択される1種以上であり、
0.01≦x≦0.70、
1.00≦y≦2.20、
11.00≦n≦12.50である)を満たし、SrサイトはLaで置換され、FeサイトはAlで置換される、
マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の製造方法。 - 前記xの範囲が、
0.03≦x≦0.70である、
請求項13に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の製造方法。 - 前記xの範囲が、
0.10≦x≦0.70である、
請求項13に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の製造方法。 - 前記粉砕工程において、前記マグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉のレーザー回折式粒度分布測定装置で測定された体積基準での粒度分布において、累積50%粒径(D50)が、1.0μm以上10.0μm以下となるように粉砕する、請求項13~15のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の製造方法。
- 前記粉砕工程の後に、さらに熱処理工程を含む、請求項13~16のいずれか一項に記載のマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉の製造方法。
- 請求項13~17に記載の製造方法により得られたマグネトプランバイト型六方晶フェライト磁性粉と樹脂とを混練した後に成形する工程を含む、電波吸収体の製造方法。
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