JPH013021A - バリウムフエライト磁性粉およびその製造方法 - Google Patents

バリウムフエライト磁性粉およびその製造方法

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JPH013021A
JPH013021A JP62-21736A JP2173687A JPH013021A JP H013021 A JPH013021 A JP H013021A JP 2173687 A JP2173687 A JP 2173687A JP H013021 A JPH013021 A JP H013021A
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恭二 大段
隆幸 木村
和生 橋本
佐竹 明
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宇部興産株式会社
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は、六角板状のマグネトブランバイト型バリウム
フェライト磁性粉およびその製造方法に関するものであ
る。 さらに詳しくは、本発明は高密度記録用の磁気記録媒体
に用いるのに適した、比表面積が20〜701げ/q、
保磁力が200〜1500oeであり、飽和磁化が従来
の水熱合成法により得ら!するものと比較して飛躍的に
向1したマグイ司・7ランバ、イト型バリウムフェライ
ト磁性粉およびその製造方法に関するものである。 近年、磁気記録の品密度化の要巣に住い、バリウノ、フ
ェライト磁性粉を磁気記録媒体として用いる垂直磁気記
録方式の開発が進められている。 垂直磁気記録方式に用いられるバリウムフェライト磁性
粉としては、保磁力が適当な値(200〜15000c
)で、飽和磁化ができるだけ高く、しかも各粒子の磁気
特性が均一で、また粒子が小さく均一で、粒子の凝集、
焼結などがな・ぐ、分散性のよいらのが望まれている。 特に、他の記録媒体用磁性粉と比べてバリウムフェライ
ト磁性粉は飽和磁化が低いため、できるだけ高い飽和磁
化をもつ微細粒子が望まれている。 (従来の技術) 従来、バリウムフェライト磁性粉の製造方法としては、
例えば共沈法、ガラス結晶化法、水熟合成法等種々の方
法が知られており、ガラス結晶化法については特公昭6
0−15574号公報、水熱合成法については、例えば
特開昭59−175707号公報、特公昭60−129
73号公報、特公昭60−1!1576号公報、特開昭
GO−137002号公報等で提案されている。 前記従来の方法で製造されるバリウムフェライト磁性粉
はいずれも次式’BaO・
【lFe2O3で示されるF
e原子の一部をCo、T’i、Ni、Mn、Cu、Zn
。 In、Gc、Nb、Zr等の金属元素単独、またはそれ
らの組合わせを用いて、かつ置換原子の価数の合計が置
換されるFe原子のそれと等しくなるように置換したも
のである。 また特開昭61−236104号公報には、Fc原子を
All 、Cd 、Znから選ばれる一種以上の原子で
置換することにより、飽和磁化を向上させることが開示
されている。 (発明が解決しようとする問題点) 水熱合成法により得られるバリウムフェライI・磁性粉
は、一般に粒子の凝集が少なく、比較的分散性は良く、
微粒子であるが、飽和磁化が55cqnu/g程度かそ
れ、Lりも低いものしか得られなかった。これは、バリ
ウムフェライト&!i性粉の表面R〔が20rrr/(
1以上、特に超微粒子の磁性粉では50rrr/p以上
になると粒子表面の非磁性層の部分が無視できなくなる
ため、および保磁力調整のために添加する各種金属元素
のたy)と考えられている。 また特開昭61−236104号公報に記載されている
バリウムフェライト磁性粉はガラス結晶化法により得ら
れたものであるが、該公報の明細書には、zn単独の場
合の効果についての具体的な記載がなく、またバリウム
フェライト磁性粉の結晶構造、粒径、比表面積、保磁力
および保磁力コントロールについても同等記載かない。 (発明の目的) 本発明の目的は、水熱合成法における前記難点を解決し
、高い飽和磁化を有し、かつ微粒子で比表面積が20〜
70rr?/(]、保磁力が200〜15000eであ
り、高密度記録用の磁気記録媒体に用いるのに適したバ
リウムフェライト磁性粉およびその製造方法を提供する
ことにある、(問題点を解決するための手段) 本発明者等は、鋭意検討の結果、バリウムフェライト磁
性粉のFe原子の一部をZn原子単独で置換した場合は
、はとんど効果が認められないが、co−znという特
定の組合わせで置換することにより、飽和磁化が著しく
向上することを−と出した。 すなわち、本発明は、一般式 %式% (ただし、n = 0.8〜1.0.x=0.1〜1.
5、y=0.1〜1.5の数値である。)で表される六
角板状マグネトブランバイト型バリウムフェライト磁性
粉およびその製造方法に関する。 本発明においては、出発原料として、バリウム1グラム
原子に対して鉄1〜12グラム原子、鉄12−x−yグ
ラム原子に対して、コバルトがXグラム原子、亜鉛がy
グラム原子の割合のそれぞれの元素の化合物を用い、該
出発原料を水に溶解し、これに混合後の溶液中の水酸化
アルカリ濃度が3モルフ、0以上となるように水酸化ア
ルカリを加えて沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラ
リを130〜300℃で水熱処理した後、生成し7た沈
澱物に融剤を混合し、混合物を700〜050℃で焼成
し、得られた焼成物を洗浄することにより、前記六角板
状マグネトブランバイト型バリウムフェライト磁性粉が
得られる。 本発明においては、まず出発原料であるハリウム、鉄、
コバルトおよび亜鉛のそれぞれの化合物を水に溶解し、
これに水酸化アルカリを加えて沈澱物と生成させる。 バリウム化合物としては、硝酸バリウム、塩化バリウム
、水酸化バリウム等が用いられる。バリウムの使用量は
、バリウム濃度が003〜0.50モル/’Eの範囲に
なるようにするのが六角板状の形状のよい粒子を得るう
えて望ましい。 鉄化合物としては、鎖酸第二鉄、塩化第二鉄等が用いら
れる。鉄の使用量はバリウム1グラム原子に対して1〜
12グラム原子である。鉄の1まが少なずぎると、マグ
ネトブランバイトをバリウムフェライトの生成量が少な
く、形状も六角板状でなくなる。また鉄の量が多すぎる
とベマタイトが副生じたり、またバリウムフェライトの
粒子が大きくなり、磁気特性も劣ってくる。 コバルトの化合物としては、その塩化物、硝酸塩等が用
いられる。コバルトの使用融け、鉄】2−x−yグラム
原子に対してXグラム原子(x=0.1〜1.5)にな
るようにするのが好適であり。 Xの値によって磁気特性、主に保磁力を制御できる。 亜鉛の化合物としては、塩化亜鈴、硝酸亜鉛等が用いら
れる。亜鉛の使用量は鉄12− X −yクラム原子に
対してyグラム原子(、y = 0.1〜1.5、好ま
しくは0.5〜1.0)になるようにするのが好適であ
る。Co−Znという特定の組合わせて、Fe原子の一
部を置換することにより、得られるバリウムフェライト
磁性粉の飽和磁化が飛躍的に向上する。 水酸化アルカリとしては、水酸化ナトリウム、水酸化カ
リウム等が用いられる。水酸化アルカリの使用量は水酸
化アルカリを混合した後の溶液中の水酸化アルカリ濃度
が3モル/p以上となる量が必要であり、4〜8モル、
’、00)範囲が好ましい。 水酸化アルカリの量が少なすぎると粒子が大きくなった
り、粒度分布が広くなったり、またへマタイトが生成す
る。また水酸化アルカリを過度に多くするのは経済的で
ない。 i?ii記出発原ギ1の水溶液に水酸1ヒアルカリな混
合する方法については、特に制限はないが、例えば出発
原料の水溶液に、直接水酸化アルカリを添加するか、あ
るいは水酸化アルカリの水溶液を添加する方法がある。 あるいはバリウム化合物を水酸化アルカリの水溶液側に
加えて、これと鉄を含む水溶液を混合する方法がある。 さらに、予め出発原料の水7容液あるいは水酸化アルカ
リの水溶液にSi、Caなどの水に可溶性の化合物、例
えばケイ酸、ケイ酸ナトリウム、硝酸カルシウム、塩化
カルシウム等を若干添加することができる。これらの添
加物は粒子形状を制御するうえで好ましい。 次に、沈澱物を含むスラリを水熱処理することにより、
バリウムフェライ1〜の微細な結晶が生成、沈澱する。 水熱処理の温度は130〜300℃、好ましくは140
〜280℃である。温度が低す。 ぎると結晶の生成が充分でなく、また温度が高すぎると
最終的に?3られるバリウムフェライト岡末の粒径が大
きくなるのて好ましくない 、lt 、jp処理時間は
許通、0.5〜20 If?間程度であり、水熱処理に
は通常、オー1〜クレープが抹用される。 次いで、水熱処理により生成した微細な結晶の沈澱物を
水洗して、遊離のアルカリ分を除去した後、得られた沈
1!j物に融剤を混合する。融剤としては、塩化すi・
リウム、塩化カリウノ1、塩化バリウム、塩化ストロン
チウムおよびフ・フ化ナトリウムのうち少なくとも一種
が用いられる。融剤の使用量は沈澱物(乾燥物基帛)に
対して、10〜180重量%、好ましくは30〜120
重量%が適当である。融剤の量が少なすぎると粒子の焼
結が起り、また多すぎても多くしたことによる利点はな
く、経済的でない7沈澱物と融剤の混合方法は特に制限
はなく、例えば沈澱物のスラリに融剤を加えて湿式混合
した後、スラリを乾燥してもよく、あるいは沈澱物を乾
燥した役、融剤を加えて乾式混合してもよい。 次いで、得られた混合物を焼成することにより、バリウ
ムフェライトの結晶化が完全に行われる。 焼成温度は700−950°C1好ましくは800−9
30℃である。温度が低ずぎると結晶化か進まず、飽和
磁化が低くなる。また温度が高すぎると粒子が大きくな
ったり、焼結が起こるので好ましくない。焼成時間は】
0分〜30時間程度が適当である。焼成雰囲気は特に制
限されないが、−般に空気雰囲気が便利である。 得られた焼成物を洗浄後、濾過、乾燥することにより、
バリウムフェライト磁性粉が得られる。 洗浄は焼成物中の融剤、過剰のバリウムなどの不純物を
十分に除去できればよどのような方法で行ってもよい、
洗浄液としては水や硝酸、塩酸などの無機酸、酢酸、1
0ピオン酸などの有機酸などを用いることができる。 (実施例) 以下、実施例により本発明を説明する。 実施例1 脱イオン水9.8 Nに、硝酸第二鉄[F e (N 
O3)3、C)H20] 23.1モル、硝酸コバルト
[C0(NO) ・6日2011.78モルおよび硝酸
亜鉛[Zn(NO3)2・6[120J1,78モルを
溶解し、別に脱イオン水13.51に、水酸化バリウム
[Ba(OH)2・8l−(20]3.33モルおよび
カセイソーダ(N a OH> 263.1モルを溶解
し、内溶液を混合して沈澱物を生成させた。 得られた沈澱物を含むスラリをオー1−クレープに入れ
、200℃で5時間水熱処理を行った0次いで得られた
沈澱物を十分に水洗した後、濾過、乾燥し、これに融剤
としてNa CfJとBa (J 2・2H20の重量
比がl:1の混合物を沈澱物に対して100重量9≦加
えて混合した。この混合物を空気雰囲気下で860℃で
2時間焼成した。得られた焼成物を水で十分水洗した後
、濾過、乾燥してバリウムフェライト磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、Ba o ・0.98
 (FClo、 4 COo、 aZno、 80 o
、 2 )であり、マグネトブランバイl−型であった
。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(T E、 M )による形状観察および振動試
料式磁力計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す
。 実施例2 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄23、6
4モル、硝酸コバルト1.82モル、硝酸面591、8
2モル、水酸化バリウム273モルおよびカセイソーダ
263.6モルを用い、水熱処理を260℃で3時間行
ったほかは、実施例1と同様にしてバリウムフェライト
磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、Fla O−0,99
(Fe1o、4Coo8Zno、801,2)であり、
マグネト1ランバイト型であった。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM)による形状観察および振動試料式磁力
計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 実施例3 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄24.0
0モル、硝酸コバルト1.33モル、硝酸亜鉛1.33
モル、水酸化バリウム2.73モルおよびカセイソーダ
26 RC)モルを用いたほかは、実施例1と同様にし
てバリウムフェライト磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、Bao・0.98(F
e1o、8Coo、6zno6o174)であり、マグ
ネトブランバイト型であった。 まなこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM)による形状観察および振動試料式磁力
計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 実施例4 実施例1において 出発原料として硝酸第二鉄2267
モル、硝酸コバルト200モル、硝酸亜鉛200モル、
水酸化バリウム3.33モルおよびカセイソーダ262
7モルを用いたほがは、実施例1と同様にしてバリウム
フェライト磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、1’l a O・o、
 98 (F e +o、 2 COo、 9Zno、
 90171)てあり、マグネトブランバイ1〜型であ
った。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM>による形状観察および振動試料式磁力
計による磁気特性等の測定結果3第1表に示す。 実施例5 実施例1において、出発原「1として硝酸第二鉄23.
33モル、硝酸コバルh1.56モIし、石肖酸亜鉛1
.78モル、水酸化バリウム3.33モルおよびカセイ
ソーダ263.3モルを用いたほかは、実施Nlと同様
にしてバリウムフェライト磁性粉を得た。 得られたハリウムフェライ1−磁性粉は、X線粉末回折
スペクトルおよび組成分析の結果、Ba0・0.98(
FC105COo7Z′no801725)であり、マ
グネトブランバイト型であった。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(T E M )による形状観察および振動試料
式磁力計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 実施例6 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄2289
モル、硝酸コバルト200モル、硝酸亜鉛1.78モル
、水酸化バリウム3.33モルおよびカセイソーダ26
29モル分用いたほかは、実施例1と同様にしてバリウ
ムフェライト磁性粉会得た。。 得られたバリウムフェライトFji性粉は、X線粉末回
折スペクトルおよび組成分析の結果、B a O・O−
98(F C!10.3 COo、 9 Z no、 
go 171s 1であり、マクネトブランバイト型で
あ−)な。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM>による形状観察および振動試料式磁力
計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 実施例7 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄23.3
3モル、鎖酸コバルト1.78モル、lii’i酸i■
紹1.56モル、水酸化バリウム3.33モルおよびカ
セイソーダ263.3モルを用い、水熱処理を140°
Cで10時間行ったほかは、実施例1と同様にしてバリ
ウムフェライト磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、Ha 岬0.9 s 
(Fe10. s c oo、 aZ no、 yO1
7,25)であり、マグネトブランノくイl−型であっ
た、またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型
電子顕微鏡(TEM)による形状観察および振動試料式
磁力計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 実施例8 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄2289
モル、硝酸コバルト1.78モル、硝酸亜j92.OO
モル、水酸1ヒバリウム3.33モルおよびカヤイソ−
2262,9モルを用いたほかは、実施例1と同様にし
てバリウムフェライト磁性粉を得た。 得られたハリウノ、フェライ1〜磁性粉は、X線粉末回
折スペクトルおよび組成分析の結県、Lla  ○  
 0  ()8 <  ト”10.3  COo  8
Zn0.9()+7 1!ρであり、マグネトブランバ
イト型であった。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM)による形状i察および振動試料式磁力
計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 比較r@l 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄2B、]
00モル硝酸コバルl−1,78モル、四塩化チタン(
T + Cj’4) 1.78モル、水酸化バリウム3
.33モルおよびカセイソーダ266.7モルを用いた
ほかは、実施例1と同様にしてバリウムフェライト磁性
粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ベク■・ルおよび組成分析の結果、B a o ・0.
98 (F”104c Oo、 aT i o801 
g >であり、マグネトブランバイト型であった。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(”T’EM)による形状観察および振動試料式
磁力計による磁気特性等の漏1定結東を第1表に示す。 比較例2 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄24.0
0モル、硝酸コバルト1.33モル、四塩化チタン1.
33モル、水酸化バリウム3.33モルおよびカセイソ
ーダ266.7モルを用いたほかは、実施例1と同様に
してバリウムフェライト磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、X線粉末回折ス
ペクトルおよび組成分析の結果、Ba o ・0.9 
s (p ”10. a c O□、 6’r i o
601 a )であり、マグネトブランバイト型であっ
た。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM)による形状観察および振動試料式磁力
計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 比較例3 実施例1において、出発原料として硝酸第二鉄2267
モル、硝酸コバルト200モル、四塩化チタン200モ
ル、水酸化バリウム3.33モルおよびカセイソーダ2
66.7モルを用いたほかは、実施例】と同様にしてバ
リウムフェライト磁性粉を得た。 得られたバリウムフェライト磁性粉は、XGI粉末同折
スペクトルおよび組成分析の結果、Ba0・0,98(
Fe1o2COo9Tio9018)であり、マグネト
1ランバイト型であった。 またこのバリウムフェライト磁性粉について透過型電子
顕微鏡(TEM)による形状11!察および振動試料式
磁力計による磁気特性等の測定結果を第1表に示す。 (発明の効果) 本発明によれば、一般式 %式%)) (ただし、n−0,8〜1.01x=0.1〜]、、5
.y−〇、1〜1.5の数値である。)で表される六角
板状マグネト1ランバイト型バリウムフエライト磁性粉
が得ちれる。このバリウムフェライト磁性粉は前記一般
式に示す、1.うに、従来の水熱合成法で製造された一
般式LlaO・n ト” Q203で示されるFe原子
の一部をCo、Ti、N ilMn、Cu、Zn、 I
 n。 Ge、Nb、Zr等の金属単独、またはそれらの組合わ
せを用いて、かつ置換原子の価数の合計が置換されるF
e原子のそれと等しくなるように置換したバリウムフェ
ライト磁性粉とは巽なった組成である。 さらには、本
発明で得られるマグネト1ランバイト型バリウムフエラ
イト磁性粉は平均粒子径が]OOnm以下1以下1市 準偏差30nm以下の粉末である.またFeNその一部
をco−znという特定の組合せで置換することにより
、BET法による比表面積が30耐/!]程度のときに
、飽和磁化は6 5 6mu/Q以上、50イ/g程度
のときに、飽和磁化は6 0 emu/g以上と従来の
水熱合成法により得られたものと比較して飛躍的に向−
ヒする.またこのバリウムフェライト磁性粉の板状比は
2〜15の範囲である.さらに保磁力についてはコバル
トの添加量を変えることにより、自由に制御することが
できる。 第1表

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一般式 BaO・n(Fe_1_2_−_x_−_yCo_xZ
    n_yO_1_8_−_(_x_+_y_)_/_2)
    (ただし、n=0.8〜1.0、x=0.1〜1.5、
    y=0.1〜1.5の数値である。)で表される六角板
    状マグネトプランバイト型バリウムフェライト磁性粉。
  2. (2)出発原料として、バリウム1グラム原子に対して
    鉄1〜12グラム原子、鉄12−x−yグラム原子に対
    して、コバルトがxグラム原子、亜鉛がyグラム原子の
    割合のそれぞれの元素の化合物を用い、該出発原料を水
    に溶解し、これに混合後の溶液中の水酸化アルカリ濃度
    が3モル/l以上となるように水酸化アルカリを加えて
    沈澱物を生成させ、該沈澱物を含むスラリを130〜3
    00℃で水熱処理した後、生成した沈澱物に融剤を混合
    し、混合物を700〜950℃て焼成し、得られた焼成
    物を洗浄することを特徴とする一般式BaO・n(Fe
    _1_2_−_x_−_yCO_xZn_yO_1_8
    _−_(_x_+_y_)_/_2)(ただし、n=0
    .8〜1.0、x=0.1〜1.5、y=0.1〜1.
    5の数値である。)で表される六角板状マグネトプラン
    バイト型バリウムフェライト磁性粉の製造方法。
JP2173687A 1986-11-28 1987-02-03 バリウムフエライト磁性粉およびその製造方法 Expired - Lifetime JPH0647467B2 (ja)

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