JPH0191402A - 軟磁性六方晶フェライトの製造方法 - Google Patents
軟磁性六方晶フェライトの製造方法Info
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- JPH0191402A JPH0191402A JP62248074A JP24807487A JPH0191402A JP H0191402 A JPH0191402 A JP H0191402A JP 62248074 A JP62248074 A JP 62248074A JP 24807487 A JP24807487 A JP 24807487A JP H0191402 A JPH0191402 A JP H0191402A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(技術分野)
本発明は軟磁性粉末の製造方法に関し、特にC軸以外の
方向に磁化容易軸を有する板状粒子形の六方晶形軟磁性
粉末の製造方法に関する。本発明の磁性粉末は特定方向
の磁界に対して大きい磁気遮蔽効果を有する磁気シール
ド材の原料や、その他特定の方向に磁気異方性の必要な
軟磁性体の用途に広く用いることができる。
方向に磁化容易軸を有する板状粒子形の六方晶形軟磁性
粉末の製造方法に関する。本発明の磁性粉末は特定方向
の磁界に対して大きい磁気遮蔽効果を有する磁気シール
ド材の原料や、その他特定の方向に磁気異方性の必要な
軟磁性体の用途に広く用いることができる。
(従来技術とその問題点)
磁気シールドその他の用途に軟磁性体粉末が広く用いら
れている。このような軟磁性体に必要な条件は飽和磁化
が大きいこと、磁化方向に大きい磁気異方性を有するこ
と、透磁率が高いことなどである。例えば磁気シールド
材の場合、磁界が磁気シールド材により阻止されるため
には、磁気シールド材がシート状または膜状に形成され
、しかもその面に垂直な方向の磁束が阻止され面内方向
に磁束が誘導されるように磁化容易軸が面内方向に配向
する必要がある。このような条件に適合する磁性粉末は
板状に発達し、しかも飽和磁化が大きく、板状の面内方
向に磁化容易軸を有する磁性粒子である。これを有機バ
インダーに分散して塗料の形で磁気シールドの必要な箇
所に塗布したり、或は適当な可撓性支持体に塗布してシ
ールド板としたり、或は加圧成形したり、圧延したり、
配向磁界を加えながらモールドにより成形するなど様々
な利用が可能となる。
れている。このような軟磁性体に必要な条件は飽和磁化
が大きいこと、磁化方向に大きい磁気異方性を有するこ
と、透磁率が高いことなどである。例えば磁気シールド
材の場合、磁界が磁気シールド材により阻止されるため
には、磁気シールド材がシート状または膜状に形成され
、しかもその面に垂直な方向の磁束が阻止され面内方向
に磁束が誘導されるように磁化容易軸が面内方向に配向
する必要がある。このような条件に適合する磁性粉末は
板状に発達し、しかも飽和磁化が大きく、板状の面内方
向に磁化容易軸を有する磁性粒子である。これを有機バ
インダーに分散して塗料の形で磁気シールドの必要な箇
所に塗布したり、或は適当な可撓性支持体に塗布してシ
ールド板としたり、或は加圧成形したり、圧延したり、
配向磁界を加えながらモールドにより成形するなど様々
な利用が可能となる。
板状または扁平状の高透磁率の磁性粉末の製造法として
は各種の提案が成されている0例えば、特開昭58−5
9268号にはセンダストのような高透磁率の合金を粉
砕して扁平粒を製造することが記載されている。また特
開昭59−201493号には軟磁性アモルファス合金
を粉砕して扁平粒を製造することが記載されている。
は各種の提案が成されている0例えば、特開昭58−5
9268号にはセンダストのような高透磁率の合金を粉
砕して扁平粒を製造することが記載されている。また特
開昭59−201493号には軟磁性アモルファス合金
を粉砕して扁平粒を製造することが記載されている。
しかしながら、これらの金属粉末は酸化し易く、非酸化
雰囲気中或は真空中で製造する必要があり、製造コスト
が高くなる。また磁気シールド材等に応用された場合に
製品のの耐酸化性も低い。金属粉末の他の欠点は、素材
から粉砕して扁平粉末にすることが容易でないことであ
る。このため扁平粒としてはかなり粗大な粒子形で用い
なければならないので、塗料化が困難であるし、塗料化
を容易にするために粉砕を進めるともはや扁平な形状を
保つことができなくて粒状化してしまい、塗料化してシ
ート状または膜状に形成したときシートの面に垂直な方
向へも磁束を誘導してしまい面内方向の磁束を減じる。
雰囲気中或は真空中で製造する必要があり、製造コスト
が高くなる。また磁気シールド材等に応用された場合に
製品のの耐酸化性も低い。金属粉末の他の欠点は、素材
から粉砕して扁平粉末にすることが容易でないことであ
る。このため扁平粒としてはかなり粗大な粒子形で用い
なければならないので、塗料化が困難であるし、塗料化
を容易にするために粉砕を進めるともはや扁平な形状を
保つことができなくて粒状化してしまい、塗料化してシ
ート状または膜状に形成したときシートの面に垂直な方
向へも磁束を誘導してしまい面内方向の磁束を減じる。
一方、磁性フェライトのような軟磁性酸化物は耐酸化性
が高く製造行程中に非酸化性雰囲気を用いる必要がなく
、塗料化して膜状に塗布しても酸化の恐れがなく長時間
にわたって安定であるが、金属材料に比べて飽和磁化が
低かったり、或は粉砕したときに粒状化してしまい、扁
平粒子形の粉末を得ることが困難であるなどの欠点があ
り磁気シールド材などの用途に使用できる優れた酸化物
磁性粉末は提供されていない。
が高く製造行程中に非酸化性雰囲気を用いる必要がなく
、塗料化して膜状に塗布しても酸化の恐れがなく長時間
にわたって安定であるが、金属材料に比べて飽和磁化が
低かったり、或は粉砕したときに粒状化してしまい、扁
平粒子形の粉末を得ることが困難であるなどの欠点があ
り磁気シールド材などの用途に使用できる優れた酸化物
磁性粉末は提供されていない。
例えば、スピネルフェライトであるM n −Z nフ
ェライトは高い飽和磁化を有し、磁気異方性が小さく、
高透磁率であることから、高いシールド効果が期待され
るが、立方晶結晶であるので単結晶の板状粒子を得るこ
とが困難であった。なお多結晶の板状粒子は得られてい
るが、磁気シールド効果は低い。
ェライトは高い飽和磁化を有し、磁気異方性が小さく、
高透磁率であることから、高いシールド効果が期待され
るが、立方晶結晶であるので単結晶の板状粒子を得るこ
とが困難であった。なお多結晶の板状粒子は得られてい
るが、磁気シールド効果は低い。
一方、C軸方向に大きい磁気異方性を有する六方晶形の
磁性フェライトは板状の粒子形を発達しうることが知ら
れており、水溶液法、オートクレープ法、ガラス結晶法
などがあるが本発明で用いたフラックス法(特公昭55
−49033号、特公昭57−21518号、特公昭5
8−20890号、特開昭59−146944号、特開
昭60−90829号)でも製造される。しかしこのも
のはマグネトブランバイト型フェライトであるから軟磁
性体とは違い硬磁性体であり、本発明が目的とする電磁
特性は得られない。、本発明が対象とする六方晶形のフ
ェライトであるC軸以外の方向に磁気異方性を有するW
型のフェライト(後で定義する)に類似した六方晶形の
フェライトが本発明の方法とは異る水溶液法(特開昭5
9−174530号)又は粉砕法(特開昭59−174
531号、特開昭60−11232号)で作製された。
磁性フェライトは板状の粒子形を発達しうることが知ら
れており、水溶液法、オートクレープ法、ガラス結晶法
などがあるが本発明で用いたフラックス法(特公昭55
−49033号、特公昭57−21518号、特公昭5
8−20890号、特開昭59−146944号、特開
昭60−90829号)でも製造される。しかしこのも
のはマグネトブランバイト型フェライトであるから軟磁
性体とは違い硬磁性体であり、本発明が目的とする電磁
特性は得られない。、本発明が対象とする六方晶形のフ
ェライトであるC軸以外の方向に磁気異方性を有するW
型のフェライト(後で定義する)に類似した六方晶形の
フェライトが本発明の方法とは異る水溶液法(特開昭5
9−174530号)又は粉砕法(特開昭59−174
531号、特開昭60−11232号)で作製された。
しかしこうして得られた磁性粉末の磁気異方性は大きく
、軟磁性体では無くて硬磁性体であるばかりでなく、優
れた軟磁気特性を得ために必要な粒子形状、粒子サイズ
を作製することが困難である。なぜならば硬磁性材料の
磁性粉末は単磁区粒子である必要性から、1μm以下の
粒子を作ることを目的としているからである(磁気記録
材料も同じ)。
、軟磁性体では無くて硬磁性体であるばかりでなく、優
れた軟磁気特性を得ために必要な粒子形状、粒子サイズ
を作製することが困難である。なぜならば硬磁性材料の
磁性粉末は単磁区粒子である必要性から、1μm以下の
粒子を作ることを目的としているからである(磁気記録
材料も同じ)。
(発明の目的)
本発明の目的は、C軸以外の方向に磁化容易軸を有する
板状乃至扁平状の粒子よりなる六方晶形の磁性粉末を製
造する方法を提供することにある。
板状乃至扁平状の粒子よりなる六方晶形の磁性粉末を製
造する方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、耐酸化性の良い磁気シールド材そ
の他の軟磁性体に使用することができる前記の酸化物磁
性粉末を提供することにある。
の他の軟磁性体に使用することができる前記の酸化物磁
性粉末を提供することにある。
(発明の概要)
本発明は、組成が(AO)a (Me、、Go。
0) b (F ex−y By Os ) c系の
少なくとも1種の磁性酸化物(但しAはBa、Sr等の
アルカリ土類金属の少なくとも1種、Meは2価のFe
、’N t % Z n % M n % Cu %
Cd −M g s及び(Fe3++Li1+)/2
の少なくとも一種、Bは3価のA1% Mn、Cr、
Ga。
少なくとも1種の磁性酸化物(但しAはBa、Sr等の
アルカリ土類金属の少なくとも1種、Meは2価のFe
、’N t % Z n % M n % Cu %
Cd −M g s及び(Fe3++Li1+)/2
の少なくとも一種、Bは3価のA1% Mn、Cr、
Ga。
(Co”+T i”)/2の少なくとも一種、XはMe
の置換量、yはFeの置換量を表わす)を生成するよう
に調製した原料酸化物に、一種以上の水溶性塩をフラッ
クスとして混合し、1000〜1400℃で熱処理し、
冷却後、フラックスを水に溶解して取り除き、もって板
状粒子よりなるC軸以外の方向に磁化容易軸を有する軟
磁性六方晶形フェライトの製造する方法を提供する。
の置換量、yはFeの置換量を表わす)を生成するよう
に調製した原料酸化物に、一種以上の水溶性塩をフラッ
クスとして混合し、1000〜1400℃で熱処理し、
冷却後、フラックスを水に溶解して取り除き、もって板
状粒子よりなるC軸以外の方向に磁化容易軸を有する軟
磁性六方晶形フェライトの製造する方法を提供する。
この方法によると平均外径1〜100μmであり、平均
厚さ0.01〜10μmであり、さらに平均外形/平均
厚さ比5以上である板状粒子よりなる軟磁性磁性粉末が
容易に得られる。
厚さ0.01〜10μmであり、さらに平均外形/平均
厚さ比5以上である板状粒子よりなる軟磁性磁性粉末が
容易に得られる。
この磁性粉末は、合成樹脂やゴムなどのバインダーと混
合して磁性塗料にし、シート状に塗布し、或は特定の方
向に磁場を加えながら成形するなどして、特定方向に磁
化し易い軟磁性物品を製造することができる0例えば、
磁気シールド材の場合には、シート面にたいして直角な
方向への磁束の透過は極端に減じ、大分部の磁束は面内
方向に誘導されるという著しい利益が得られる。
合して磁性塗料にし、シート状に塗布し、或は特定の方
向に磁場を加えながら成形するなどして、特定方向に磁
化し易い軟磁性物品を製造することができる0例えば、
磁気シールド材の場合には、シート面にたいして直角な
方向への磁束の透過は極端に減じ、大分部の磁束は面内
方向に誘導されるという著しい利益が得られる。
(発明の構成及び作用)
さきに述べたとおり、本発明ではフラックス法を用いる
。この方法は公知であるので、必要なら上に引用した文
献を参照されたい、しかし再度強調しておくが、本発明
の目的生成物であるC軸以外の方向に磁化容易軸を有す
る六方晶軟磁性フェライトの製造にフラックス法が適用
できることは全く知られていない。そもそも、W型その
池水発明で製造されるものと同型の磁性材料の用途はそ
の磁気特性の低さのために従来はとんど存在しなかった
のである。しかるに、本発明によって、板状粒子形の六
方晶形磁性粉末は磁気シールド材のような用途において
極めて優れた特性を有することが初めて発見されたので
ある。すなわち、本発明の方法が新規なだけでなく、製
造された磁性粉末も新規である。
。この方法は公知であるので、必要なら上に引用した文
献を参照されたい、しかし再度強調しておくが、本発明
の目的生成物であるC軸以外の方向に磁化容易軸を有す
る六方晶軟磁性フェライトの製造にフラックス法が適用
できることは全く知られていない。そもそも、W型その
池水発明で製造されるものと同型の磁性材料の用途はそ
の磁気特性の低さのために従来はとんど存在しなかった
のである。しかるに、本発明によって、板状粒子形の六
方晶形磁性粉末は磁気シールド材のような用途において
極めて優れた特性を有することが初めて発見されたので
ある。すなわち、本発明の方法が新規なだけでなく、製
造された磁性粉末も新規である。
」1拝且堡二四ユ
本発明の方法により製造される磁性材料は、C軸以外の
方向に磁化容易軸を有する六方晶形の軟磁性体粉末であ
る。この型の六方品物磁性材料にはY型、Z型、W型フ
ェロクスブラナ型フェライトなどがあり、一般的には(
AO)。
方向に磁化容易軸を有する六方晶形の軟磁性体粉末であ
る。この型の六方品物磁性材料にはY型、Z型、W型フ
ェロクスブラナ型フェライトなどがあり、一般的には(
AO)。
(Mar−x Cow O) b (F 82
−F BY 03 ) cの組成を有する。W型
は(AO)(Mar−xCow O) 2 (Fe2
−y By Os ) a (好ましくはXが0.3
5以上、yが0.5以下)、Y型は(AO)z (M
ar−x COX O)z (Fez−yBy Os
) a (XはO〜1、yは0.5以下)、Z型は
(AO)s (Mar−x C’ox o)t (
Fez−y By Os ) +t (Xは0.25〜
1、y ハ0.5以下)である、(ただしAはBa、S
r等のアルカリ土類金属の少なくとも一種、Meは2価
のFe、N i、Zn、Mn%Cu、Cd。
−F BY 03 ) cの組成を有する。W型
は(AO)(Mar−xCow O) 2 (Fe2
−y By Os ) a (好ましくはXが0.3
5以上、yが0.5以下)、Y型は(AO)z (M
ar−x COX O)z (Fez−yBy Os
) a (XはO〜1、yは0.5以下)、Z型は
(AO)s (Mar−x C’ox o)t (
Fez−y By Os ) +t (Xは0.25〜
1、y ハ0.5以下)である、(ただしAはBa、S
r等のアルカリ土類金属の少なくとも一種、Meは2価
のFe、N i、Zn、Mn%Cu、Cd。
Mg、及び(F e”十L i ”) / 2 の少
なくとも一種、Bは3価のAl、Mn、Cr、Ga。
なくとも一種、Bは3価のAl、Mn、Cr、Ga。
(Co ”+ T i ”) / 2の少なくとも一種
である。)、上記の各々の、x、yの条件を満足すれば
、軟磁性が得られ、さらにY型、Z型、W型の混合状態
でも軟磁性が損なわれることはない。また材料にはY型
、Z型、W型置外の結晶層が共存することがある。この
場合、S型すなわち(Mar−x Co、0)(Fea
−y By Os )は立方晶であり、板状粒子は得に
くいが、軟磁性を示す相であり、20wt%以下であれ
ば材料の軟磁性を大きく損なうことはない。またFe2
−yByosは一般に非磁性相であり、軟磁性を薄める
こととなるが10wt%以下であれば材料全体の軟磁性
を大きく損なうことはない。しかしM型すなわち(AO
)(Few−y Bv 03)aは六方晶であるが、C
軸が磁化容易軸となる硬磁性を示す相であることから、
共存すると材料全体の軟磁性を大きく損なうこととなる
ため、3wt%以下に抑制する必要がある。以上の結果
をまとめると(AO)m (Mar−x Cot O
)b (Fez−yBy Os ) cで目的の軟磁
性が得られる組成範囲はa+b+c=lOOとすると、
図1に示すように、組成点(a、b、c)がI (5,
40,5’5) 、II (30,15,55) 、I
II (25,5,70) 、IV (5,15,80
)の4点で囲まれた範囲となる。上記の磁性材料Y型は
Coを含有しなくてもC軸以外の方向に磁化容易軸を発
達させることができるが、W型、Z型はCoを少なくと
も含有しなければC軸以外の方向に磁化容易軸を発達さ
せることはできない。上記の組成の磁性粉末は酸化物で
あるために、磁気シールド材などの軟磁性磁性物品に加
工する前後を問わず熱的にも安定であり、耐酸化性も良
い。さらに、上記磁性粉末は高価なコバルトを含有する
が少量に留まり、安価な酸化鉄が80%程度を占めてい
るので原料費は安くなり、また空気中で製造できること
から、この六方晶形フェライトは低コストである。
である。)、上記の各々の、x、yの条件を満足すれば
、軟磁性が得られ、さらにY型、Z型、W型の混合状態
でも軟磁性が損なわれることはない。また材料にはY型
、Z型、W型置外の結晶層が共存することがある。この
場合、S型すなわち(Mar−x Co、0)(Fea
−y By Os )は立方晶であり、板状粒子は得に
くいが、軟磁性を示す相であり、20wt%以下であれ
ば材料の軟磁性を大きく損なうことはない。またFe2
−yByosは一般に非磁性相であり、軟磁性を薄める
こととなるが10wt%以下であれば材料全体の軟磁性
を大きく損なうことはない。しかしM型すなわち(AO
)(Few−y Bv 03)aは六方晶であるが、C
軸が磁化容易軸となる硬磁性を示す相であることから、
共存すると材料全体の軟磁性を大きく損なうこととなる
ため、3wt%以下に抑制する必要がある。以上の結果
をまとめると(AO)m (Mar−x Cot O
)b (Fez−yBy Os ) cで目的の軟磁
性が得られる組成範囲はa+b+c=lOOとすると、
図1に示すように、組成点(a、b、c)がI (5,
40,5’5) 、II (30,15,55) 、I
II (25,5,70) 、IV (5,15,80
)の4点で囲まれた範囲となる。上記の磁性材料Y型は
Coを含有しなくてもC軸以外の方向に磁化容易軸を発
達させることができるが、W型、Z型はCoを少なくと
も含有しなければC軸以外の方向に磁化容易軸を発達さ
せることはできない。上記の組成の磁性粉末は酸化物で
あるために、磁気シールド材などの軟磁性磁性物品に加
工する前後を問わず熱的にも安定であり、耐酸化性も良
い。さらに、上記磁性粉末は高価なコバルトを含有する
が少量に留まり、安価な酸化鉄が80%程度を占めてい
るので原料費は安くなり、また空気中で製造できること
から、この六方晶形フェライトは低コストである。
製」じ覧法
本発明の扁平乃至板状の粒子形を有する粉末は特殊な製
造方法によって製造される。従来から知られている粉砕
装置を用いた粉砕行程では、所期の粒子形は得ることが
できない。例えば、従来公知の粉砕装置には、スタンプ
ミル、乾式ボールミル、湿式ボールミル、アトライター
、振動ミル、ロッドミル、衝撃ミル、ディスクミル、ク
ラッシャーロールなどがあるが、これらの粉砕方法によ
ったのでは微細な扁平粒子形状は得られず、粒状の粒子
しか得ることができず、これから製造した磁気シールド
材等の軟磁性製品は等方性に近くなり、充分な磁気特性
は期待できない。
造方法によって製造される。従来から知られている粉砕
装置を用いた粉砕行程では、所期の粒子形は得ることが
できない。例えば、従来公知の粉砕装置には、スタンプ
ミル、乾式ボールミル、湿式ボールミル、アトライター
、振動ミル、ロッドミル、衝撃ミル、ディスクミル、ク
ラッシャーロールなどがあるが、これらの粉砕方法によ
ったのでは微細な扁平粒子形状は得られず、粒状の粒子
しか得ることができず、これから製造した磁気シールド
材等の軟磁性製品は等方性に近くなり、充分な磁気特性
は期待できない。
本発明はフラックス法による磁性粉末の製造方法である
。この方法の応用については立方晶形フェライトに関し
ては本出願人による提案が成されている(特開昭60−
89902号、特願昭58−199206号、特願昭5
9− 197277号、特開昭60−91699号など)。磁
石用の六方晶形フェライトに関しては特公昭55−49
030号、特公昭57−2151.8号、特開昭60−
90829号などにより知られている。しかしながら、
本発明に適する軟磁性材料であるC軸とは異なる磁化容
易軸を有するフェライト即ちフェロクスブラナの製造に
フラックス法が適用されたことはない。
。この方法の応用については立方晶形フェライトに関し
ては本出願人による提案が成されている(特開昭60−
89902号、特願昭58−199206号、特願昭5
9− 197277号、特開昭60−91699号など)。磁
石用の六方晶形フェライトに関しては特公昭55−49
030号、特公昭57−2151.8号、特開昭60−
90829号などにより知られている。しかしながら、
本発明に適する軟磁性材料であるC軸とは異なる磁化容
易軸を有するフェライト即ちフェロクスブラナの製造に
フラックス法が適用されたことはない。
原料は最終的に目標の組成となるようにA、B、Me、
Co、Feの酸化物、水酸化物、炭酸塩等から選択され
る。フラックスである水溶性塩はに2SO4、Na2S
O4等の硫酸塩、或はKCl等の塩化物の一種、または
融点の制御のために二種類以上を組み合わせて使用する
。フラックスの混合料はフラックスも含めた全量を基準
として20〜70mol%が適しており、さらに好まし
くは35〜55mol%である。原料とフラックスとを
混合した後、アルミナ等のるつぼにこの混合物を装入し
組成にあわせて1000〜1400℃の間の適当な温度
で熱処理する。熱処理温度は組成に依存し、Y型フェラ
イトでは1000℃以上、Z型、W型では1200℃以
上が適当である。これらの温度は当然フラッックスの融
点よりも高温度でなければならない。熱処理時間は通常
30分から3時間程度の間で設定される。熱処理後室温
まで冷却し、水または湯にフラックスを溶解して分離し
、脱水、乾燥の後に目的の扁平粒子即ち板状粒子の粉末
よりなる軟磁性六方晶形フェライトを得る。得られた粉
末を樹脂及び溶剤と混合して塗料を製作し、これをプラ
スチック基盤等に塗布して磁気シールド材にしたり、そ
の他自然の或は磁気的、又は機械的な配向操作を加える
などの成形操作を行なうなど、様々な用い方が可能であ
る。
Co、Feの酸化物、水酸化物、炭酸塩等から選択され
る。フラックスである水溶性塩はに2SO4、Na2S
O4等の硫酸塩、或はKCl等の塩化物の一種、または
融点の制御のために二種類以上を組み合わせて使用する
。フラックスの混合料はフラックスも含めた全量を基準
として20〜70mol%が適しており、さらに好まし
くは35〜55mol%である。原料とフラックスとを
混合した後、アルミナ等のるつぼにこの混合物を装入し
組成にあわせて1000〜1400℃の間の適当な温度
で熱処理する。熱処理温度は組成に依存し、Y型フェラ
イトでは1000℃以上、Z型、W型では1200℃以
上が適当である。これらの温度は当然フラッックスの融
点よりも高温度でなければならない。熱処理時間は通常
30分から3時間程度の間で設定される。熱処理後室温
まで冷却し、水または湯にフラックスを溶解して分離し
、脱水、乾燥の後に目的の扁平粒子即ち板状粒子の粉末
よりなる軟磁性六方晶形フェライトを得る。得られた粉
末を樹脂及び溶剤と混合して塗料を製作し、これをプラ
スチック基盤等に塗布して磁気シールド材にしたり、そ
の他自然の或は磁気的、又は機械的な配向操作を加える
などの成形操作を行なうなど、様々な用い方が可能であ
る。
江木匹凶1立杢豆
本発明の方法によって製造された磁性粉末の大部分、恐
らく総量の約80%以上は扁平粒子よりなり、その形状
のために配向性が良く、磁気シールド等の軟磁性体とし
て優れた特性を有する。例えば、板状性の良好な程高い
磁気シールド効果が得られる。六方晶形である本発明の
フェライトは板状性が良く、平均外形(平面方向からみ
た平均の粒子径であり、粒形の小さいほうから重量を累
計して50%になった時の直径。これはDsoとして知
られている)dは1〜100μm1粒子の平均厚さtは
0.01〜10μm、平均外形と平均厚さ比d/lが5
以上のものが条件を調整することにより製造でき、また
磁気シールド効果のような磁化容易軸が粒子の板面方向
に近い方向にあるための磁気特性が効果的に発揮できる
。特に平均外形dは5〜50μm1粒子の平均厚さtは
0.01〜2μm、平均外形と平均厚さ比d/lが10
以上で磁性塗料の作成、配向、磁気シールド効果等の方
向性の軟磁気特性が良くなる。
らく総量の約80%以上は扁平粒子よりなり、その形状
のために配向性が良く、磁気シールド等の軟磁性体とし
て優れた特性を有する。例えば、板状性の良好な程高い
磁気シールド効果が得られる。六方晶形である本発明の
フェライトは板状性が良く、平均外形(平面方向からみ
た平均の粒子径であり、粒形の小さいほうから重量を累
計して50%になった時の直径。これはDsoとして知
られている)dは1〜100μm1粒子の平均厚さtは
0.01〜10μm、平均外形と平均厚さ比d/lが5
以上のものが条件を調整することにより製造でき、また
磁気シールド効果のような磁化容易軸が粒子の板面方向
に近い方向にあるための磁気特性が効果的に発揮できる
。特に平均外形dは5〜50μm1粒子の平均厚さtは
0.01〜2μm、平均外形と平均厚さ比d/lが10
以上で磁性塗料の作成、配向、磁気シールド効果等の方
向性の軟磁気特性が良くなる。
このような平板形の粒子を用いて構成した磁気シートは
塗布面にたいしてその板面が平行に並びやすく、塗布時
に磁気配向方法を併用すればさらに面方向の磁化容易性
を高めるめることができる。
塗布面にたいしてその板面が平行に並びやすく、塗布時
に磁気配向方法を併用すればさらに面方向の磁化容易性
を高めるめることができる。
粒子の平均外形が1μmより小さくなると粒子を配向さ
せることが困難となるばかりでなく、高い軟磁気特性が
得られなくなる。尤も1μmよりも小さい粉末は10%
以下含まれていても磁気シールド効果をあまり低下させ
ない。また平均外形が100μmより大きくなると樹脂
バインダーと混合して塗料化することが困難となり、膜
状に成形することが困難となり、成形しても磁気特性の
場所的むらを生じる。粒子の平均厚さが0.01μmよ
りも小さくなると板状形状が得にくくなり、10tLm
より大きい場合も同様である。平均外形/平均厚さ比が
5よりも小さいと磁気特性が低下する。
せることが困難となるばかりでなく、高い軟磁気特性が
得られなくなる。尤も1μmよりも小さい粉末は10%
以下含まれていても磁気シールド効果をあまり低下させ
ない。また平均外形が100μmより大きくなると樹脂
バインダーと混合して塗料化することが困難となり、膜
状に成形することが困難となり、成形しても磁気特性の
場所的むらを生じる。粒子の平均厚さが0.01μmよ
りも小さくなると板状形状が得にくくなり、10tLm
より大きい場合も同様である。平均外形/平均厚さ比が
5よりも小さいと磁気特性が低下する。
軟磁性材料は、本発明の磁性粒子と、樹脂分としてエポ
キシ、ポリエステル、アクリル、ウレタン、フェノール
、メラミン、シリコン、合成ゴム等の合成樹脂、及び適
当な溶剤と若干の分散材等の添加材を混合して塗料を得
る。または、押出成形法、射出成形法などにより膜状、
シート状、バルク状その他任意の形状に成形する。その
際に自然の配向作用(膜状またはシートの場合)、磁気
配向、圧延、加圧等の機械配向を行なって所望の方向に
磁化しやすい成形品とする。
キシ、ポリエステル、アクリル、ウレタン、フェノール
、メラミン、シリコン、合成ゴム等の合成樹脂、及び適
当な溶剤と若干の分散材等の添加材を混合して塗料を得
る。または、押出成形法、射出成形法などにより膜状、
シート状、バルク状その他任意の形状に成形する。その
際に自然の配向作用(膜状またはシートの場合)、磁気
配向、圧延、加圧等の機械配向を行なって所望の方向に
磁化しやすい成形品とする。
尚、本発明の実施例で評価される磁気特性は、軟磁性の
代表的特性である初透磁率μiであり、ここにその評価
方法を簡単に述べておく。
代表的特性である初透磁率μiであり、ここにその評価
方法を簡単に述べておく。
上記方法で得られた軟磁性成形品からリング状(例えば
外径20mm、内径10mm)の試料を切り出し、これ
に銅線(直径的0.3mm)を巻数N=20〜50回巻
線し、その両端のインダクタンスLを周波数f=1〜1
00 K Hzで測定し、JISC2561に基づき次
式により初透磁率μiを求める。
外径20mm、内径10mm)の試料を切り出し、これ
に銅線(直径的0.3mm)を巻数N=20〜50回巻
線し、その両端のインダクタンスLを周波数f=1〜1
00 K Hzで測定し、JISC2561に基づき次
式により初透磁率μiを求める。
ここでAは平均断面積、βは平均磁路長であり、μ0は
真空透磁率である。
真空透磁率である。
次に、本発明の詳細な説明する。
K嵐且反l此上眉
表1に示す5点の組成の各々に対し、本発明のフラック
ス法による板状粒子(実施例によるサンプルでありAで
表わす)と、従来法の粉砕法による粒状粒子からなる粉
末(比較例によるサンプルでありBで表わす)を作製し
、成形後の初透磁率を比較した。
ス法による板状粒子(実施例によるサンプルでありAで
表わす)と、従来法の粉砕法による粒状粒子からなる粉
末(比較例によるサンプルでありBで表わす)を作製し
、成形後の初透磁率を比較した。
表1
フラックス法の場合、上記配合比による各原料のmol
数の和を1とすると、これに対し0.8のmol数に相
当する硫酸塩なフラックスとして混合した。フラックス
は1−A、2−A、5−Aの場合Kffi So、のみ
、3−A、4−Aではに* So4とNag SO4の
1=1の混合物を用いた6例えばIAの場合はBaCO
35゜05mol%、Zn04.04mol%、Co。
数の和を1とすると、これに対し0.8のmol数に相
当する硫酸塩なフラックスとして混合した。フラックス
は1−A、2−A、5−Aの場合Kffi So、のみ
、3−A、4−Aではに* So4とNag SO4の
1=1の混合物を用いた6例えばIAの場合はBaCO
35゜05mol%、Zn04.04mol%、Co。
6.06mol%、Few Os 40.4mol%、
K2 SO444,45mo 1%の混合比となる。こ
の原料及びフラックスを乾式の攪拌機で混合し、アルミ
ナ性のるつぼに入れた。この混合物は重量的200gで
あった。電気炉にこのるつぼを入れ、表1に示す温度で
1時間空気中で熱処理し、室温まで冷却した。ついで鉄
の乳鉢で板状形状を損なわない範囲の力で解砕し、ビー
カー中の約1000mg、約80℃の湯の中に投入し、
攪拌して、フラックスを溶解した。この溶解は3〜4度
反復し、フラックスが殆ど存在しなくなる量にしてから
、濾過機で脱水した後、100〜150℃の乾燥機中で
乾燥して約100gの軟磁性六方晶フェライトを得た。
K2 SO444,45mo 1%の混合比となる。こ
の原料及びフラックスを乾式の攪拌機で混合し、アルミ
ナ性のるつぼに入れた。この混合物は重量的200gで
あった。電気炉にこのるつぼを入れ、表1に示す温度で
1時間空気中で熱処理し、室温まで冷却した。ついで鉄
の乳鉢で板状形状を損なわない範囲の力で解砕し、ビー
カー中の約1000mg、約80℃の湯の中に投入し、
攪拌して、フラックスを溶解した。この溶解は3〜4度
反復し、フラックスが殆ど存在しなくなる量にしてから
、濾過機で脱水した後、100〜150℃の乾燥機中で
乾燥して約100gの軟磁性六方晶フェライトを得た。
また粉砕法に関しては表1の配合比により、原料を湿式
のボールミルで混合し、アルミナ製のるつぼに入れ、フ
ラックス法と同じ条件で熱処理し、鉄の乳鉢で軽く解砕
の後内径約10cm、奥行約15cmの鉄製ボールミル
に、水400g。
のボールミルで混合し、アルミナ製のるつぼに入れ、フ
ラックス法と同じ条件で熱処理し、鉄の乳鉢で軽く解砕
の後内径約10cm、奥行約15cmの鉄製ボールミル
に、水400g。
直径12mmの剛球400gと共に入れて密封の後20
時間回転して材料を粉砕し、粒状の粉末を得た。
時間回転して材料を粉砕し、粒状の粉末を得た。
こうして得られた各々の粉体とクロロブレンゴムとが1
=1の体積比となる様圧延ロールにて成形し、厚み3m
m、外径20mm、内径10mmのリング試料を切り出
し、25ターンの巻線をし、LCRメータで周波数f=
100KHzにてインダクタンスLを測定し、初透磁率
を測定した。
=1の体積比となる様圧延ロールにて成形し、厚み3m
m、外径20mm、内径10mmのリング試料を切り出
し、25ターンの巻線をし、LCRメータで周波数f=
100KHzにてインダクタンスLを測定し、初透磁率
を測定した。
表2に各試料の粉体粒子の平均直径d、平均厚みt、そ
れらの比d/l (粒状粒子は平均直径のみ)及び初透
磁率を示す。
れらの比d/l (粒状粒子は平均直径のみ)及び初透
磁率を示す。
各試料共粒状に比較し板状の粒子形状をもつ軟磁性粉は
、樹脂等との複合後、いずれも約2倍の初透磁率が得ら
れることがわかった。
、樹脂等との複合後、いずれも約2倍の初透磁率が得ら
れることがわかった。
表2
第1図は本発明の方法により製造された六方晶形でC軸
以外の方向に磁化容易軸を有する軟磁性材料の組成を示
す三元組成図である。 手季売ネ甫正書 昭和62年12月30
以外の方向に磁化容易軸を有する軟磁性材料の組成を示
す三元組成図である。 手季売ネ甫正書 昭和62年12月30
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、組成が(AO)_a(Me_1_−_xCo_xO
)_b(Fe_2_−_yB_YO_3)_c系の少な
くとも1種の磁性酸化物(但しAはBa,Sr等のアル
カリ土類金属の少なくとも1種、Meは2価のFe、N
i、Zn、Mn、Cu、Cd、Mg、及び(Fe^3^
++Li^1^+)/2の少なくとも一種、Bは3価の
Al、Mn、Cr、Ga、 (Co^2^++Ti^4^+)/2の少なくとも一種
、xはMeの置換量、yはFeの置換量を表わす)を生
成するように調製した原料酸化物に、一種以上の水溶性
塩をフラックスとして混合し、 1000〜1400℃で熱処理し、冷却後、フラックス
を水に溶解して取り除くことより成る、板状粒子よりな
るC軸以外の方向に磁化容易軸を有する軟磁性六方晶形
フェライトの製造方法。 2、磁性酸化物が (AO)(Me_1_−_xCo_xO)_2(Fe_
2_−_yB_YO_3)_6(xが0.35〜1、y
が0.5以下)、(AO)_2(Me_1_−_xCo
_xO)_2(Fe_2_−_yB_YO_3)_6(
xは0〜1、yは0.5以下)、及び(AO)_3(M
e_1_−_xCo_xO)_2(Fe_2_−_yB
_YO_3)_1_2(Xは0.25〜1、yは0.5
以下)の1種又は2種以上である前記第1項記載の製造
方法。(ただしAはBa、Sr等のアルカリ土類金属の
少なくとも一種、Meは2価のFe、Ni、Zn、Mn
、Cu、Cd、Mg、及び(Fe^3^++Li^1^
+)/2の少なくとも一種、Bは3価のAl、Mn、C
r、Ga、(Co^2^++Ti^4^+)/2の少な
くとも一種である。)。 3、板状粒子は平均外径1〜100μmであり、平均厚
さ0.01〜10μmであり、さらに平均外形/平均厚
さ比5以上である特許請求の範囲第1項に記載の製造方
法。 4、フラックスがK_2SO_4、Na_2SO_4等
の硫酸塩、またはKCl等の塩化物であり、フラックス
と原料酸化物の全量に対してフラックスが20〜70m
ol%の量で用られる第1項または第2項記載の製造方
法。 5、原料酸化物が組成(AO)_a(Me_1_−_x
Co_xO)_b(Fe_2_−_yB_YO_3)_
cの磁性酸化物を生成するような組成を有する(ここに
、xが0.35以上、yが0.5以下、aが2.5〜2
0、bが12.5〜30、cが67.5〜85、A、B
、Meは上に定義した通り)前記第1項記載の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62248074A JP2610445B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 軟磁性六方晶フェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62248074A JP2610445B2 (ja) | 1987-10-02 | 1987-10-02 | 軟磁性六方晶フェライトの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0191402A true JPH0191402A (ja) | 1989-04-11 |
JP2610445B2 JP2610445B2 (ja) | 1997-05-14 |
Family
ID=17172820
Family Applications (1)
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-
1987
- 1987-10-02 JP JP62248074A patent/JP2610445B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06349622A (ja) * | 1993-05-11 | 1994-12-22 | Philips Electron Nv | 変圧器又はインダクタ用のコア |
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