JPH0433756B2 - - Google Patents

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JPH0433756B2
JPH0433756B2 JP60225639A JP22563985A JPH0433756B2 JP H0433756 B2 JPH0433756 B2 JP H0433756B2 JP 60225639 A JP60225639 A JP 60225639A JP 22563985 A JP22563985 A JP 22563985A JP H0433756 B2 JPH0433756 B2 JP H0433756B2
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Minoru Imaeda
Ryuichi Oochi
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NGK Insulators Ltd
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【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は高密度多結晶フエライトの製造法に係
り、特にVTR,FDD,RDD等におけるメタルテ
ープ,蒸着テープ等の高保持力磁気記録媒体への
記録・再生ヘツドに好適に使用され得る高磁束密
度のMn−Zn系フエライトの製造法に関するもの
である。 (従来技術とその問題点) 従来から、VTR等の磁気記録・再生ヘツド用
材料として、Mn−Zn系フエライトにて代表され
るフエライト材料が用いられているが、このよう
なフエライト材料(焼結体)は、一般に、酸化第
二鉄をモル比で50〜54%含む組成のフエライト原
料粉末混合物を仮焼して、フエライト化率を約80
%或いはそれ以上とした後、その仮焼物を粉砕
し、そしてそれを所定の形状に成形して得られる
成形体を、先ず、真空下において1200℃以下の温
度で焼成した後、略平衡酸素分圧(酸素濃度とし
て0.1〜100%)の下に、1250℃以上の温度で焼結
せしめて、フエライト粒子径や磁気特性を制御す
る、所謂真空焼成法によつて、製造されている。
なお、前記真空かにおける焼成工程では、900℃
前後で成形体のフエライト化率が100%となるよ
うにされ、また成形体内部の気体を抜いて、1200
℃までに成形体中の気孔が閉気孔となるようにさ
れる。 しかしながら、上記の如き酸化鉄組成を有する
フエライトは、その飽和磁束密度(B10)が
5600G(ガウス)以下であるために、メタルテー
プ等の高保磁力磁気記録媒体の記録・再生ヘツド
用フエライトとして用いることが出来るものでは
なかつたのである。 また、多結晶フエライトを高密度化する手法の
一つとして、上記した成形体を、熱間静水圧プレ
ス(HIP)法やホツトプレス(HP)法による加
圧下において焼成する方法も検討されており、こ
れによつて、気孔率が0.01%以下のフエライト焼
成体が得られることが認められているが、このよ
うに気孔率が低下せしめられた高密度多結晶フエ
ライト体にあつては、それが1000℃以上の温度に
再加熱されることによつて、該フエライト体内に
気孔が蘇生して、再び気孔率の高いフエライト体
となる現象が惹起され、それ故そのようなフエラ
イト体を、固相反応による単結晶化手法にて単結
晶化することは問題であつたのである。 一方、特開昭59−64599号公報には、モル比で、
酸化第二鉄を61.5〜65%、酸化亜鉛を10〜20%、
酸化マンガンを28.5〜15%含む組成を有し、融液
(液相)より育成する所謂ブリツヂマン製法によ
る単結晶フエライトが提案され、このようなフエ
ライト組成によつて、飽和磁束密度(B10)が
5500G以上であるフエライトを得ることができる
ことが明らかにされている。 要するに、メタルテープ等の高保磁力磁気記録
媒体の磁気ヘツド用フエライトとして用いるに
は、一般に、フエライトの飽和磁束密度は、テー
プの保磁力の概ね4〜6倍必要とされているとこ
ろから、メタルテープ等には飽和磁束密度の大き
いフエライトが望ましいのであるが、前記した酸
化第二鉄をモル比で50〜54%含む組成のフエライ
トは、その要求に充分応え得るものではなかつた
のであり、そのために、上記特開昭59−64599号
公報に示される如き、酸化第二鉄を高モル比で含
有するフエライトが提案されるに至つたのであ
る。即ち、フエライト中の酸化第二鉄の含有量
を、60モル%以上と、高くすることにより、飽和
磁束密度が有利に高められ得るのである。 しかしながら、このような酸化第二鉄の含有量
が60モル%を超えるようなフエライト体を得るべ
く、酸化第二鉄の配合割合の高いフエライト原料
粉末混合物を空気中において仮焼すると、そのフ
エライト化率は40〜60%程度となり、そしてこの
ようなフエライト化率の仮焼物を粉砕し、更に所
定の成形を施して得られた成形体を、上記した真
空下における焼成手法にて焼成すると、フエライ
ト化率が1000℃前後の温度で略100%となり、即
ち焼成体中のヘマタイトが全く消滅し、そのため
にその後1250℃以上の温度下での焼結操作によつ
ても充分に緻密化せず、得られる焼結体の気孔率
を0.01%以下とすることは、著しく困難であつた
のである。しかも、得られるフエライト体中に気
孔が多いために、それを固相反応による単結晶化
手法にて単結晶化しようとしても、その温度がか
なり高温になつてしまい、単結晶化の制御が難し
くなる他、結晶粒子が粗大化したり、或いは異種
方位結晶が発生する等の問題を内在し、また得ら
れた単結晶内に多量の気孔が残存する問題もあ
る。 ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景に
して為されたものであつて、その目的とするとこ
ろは、飽和磁束密度(B10)が5800G以上であつ
て、高保持力磁気記録媒体用ヘツドに好適に使用
することのできる高密度多結晶フエライトを有利
に製造し得る手法を提供することにあり、また他
の目的は、気孔率が0.01%以下と、磁気ヘツドの
摺動特性を損なわない高密度多結晶フエライトを
製造し得る方法を提供することにあり、更に他の
目的とするところは、固相反応による単結晶化手
法における単結晶化温度が低く、また異種結晶の
発生が少ない、加熱による気孔の蘇生の問題を解
消した高密度多結晶フエライトを有利に製造し得
る手法を提供することにある。 (解決手段) そして、かかる目的を達成するため、本発明の
特徴とするところは、モル比で、60〜68%の酸化
第二鉄と10〜20%の酸化亜鉛と30〜12%の酸化マ
ンガンとからなる組成を有し且つフエライト相と
共にヘマタイト相を有するフエライト素材を焼成
して、高密度多結晶フエライトを製造する方法で
あつて、(a)該フエライト素材を、0.01〜50%の酸
素濃度の雰囲気中において前記ヘマタイト相を漸
次減少せしめつつ常圧下に焼成し、そして1100〜
1250℃の温度領域において該ヘマタイト相を消滅
させる第一の焼成工程と、(b)かかるヘマタイト相
の消滅させられたフエライト素材を、0.1〜100%
の酸素濃度の雰囲気中において、1250℃よりも高
い温度下で常圧焼成して、その緻密化を行なう第
二の焼成工程とを、含むことにある。 また、このような高密度多結晶フエライトの製
造手法に従つて得られた、モル比で、60〜68%の
酸化第二鉄と10〜20%の酸化亜鉛と30〜12%の酸
化マンガンとからなる組成を有する高密度多結晶
フエライトは、その飽和磁束密度(B10)が
5800G(ガウス)以上、後で規定するところの気
孔率(P)は0.01%以下であり、かつ1000℃以上
の温度での加熱処理において、気孔率が実質的に
増大しない特徴を有するものであつて、高保持力
磁気記録媒体用ヘツドとして好適に使用され得る
と共に、また磁気ヘツドの摺動特性を損なわない
フエライト材料として、好適に使用され得るもの
である。 ここにおいて、気孔率が実質的に増大しないと
いうことは、再加熱前後の気孔率が測定誤差範囲
であり、殆んど変化しないことを意味するもので
ある。そして、この場合の測定誤差範囲内とは、
気孔率測定の精度より、測定値の±50%程度の範
囲内の変化と考えることも出来る。 なお、上記した本発明に従う高密度多結晶フエ
ライトの製造手法における第一の焼成工程は、一
般に、複数段の昇温工程を含み、そしてその最後
の昇降工程によつて、前記フエライト素材が1100
〜1250℃の温度に加熱されて、該フエライト素材
中のヘマタイト相が実質的に消滅せしめられ得る
ようにされることとなる。また、かかる第一の焼
成工程において、フエライト素材は通常少なくと
も800℃の温度に加熱せしめられ、該フエライト
素材中のヘマタイト相が減少させられるのであ
る。 また、本考案の好ましい実施態様によれば、フ
エライト素材は、モル比で、63〜65%の酸化第二
鉄と10〜15%の酸化亜鉛と27〜20%の酸化マンガ
ンとからなる組成を有するものであり、そして前
記第一の焼成工程における焼成雰囲気中の酸素濃
度が0.1〜10%とされ、且つ前記第二の焼成工程
における焼成雰囲気中の酸素濃度が1〜20%とさ
れることとなる。 (構成の具体的な説明・効果) ところで、かかる本発明において用いられるフ
エライト素材は、酸化第二鉄(Fe2O3)が60〜68
モル%の割合で含まれる組成を有するものであつ
て、そのような組成を与えるMn−Zn系フエライ
トの原料粉末混合物が、常法に従つて仮焼せしめ
られた後、粉砕され、そしてブロツクの如き適当
な形状に形成された成形体が、該フエライト素材
として、用いられることとなるのである。なお、
そのような成形体は、一般に、40〜60重量%がフ
エライト相にて構成され、残りの60〜40重量%が
ヘマタイト相を主体とした未反応物相にて構成さ
れている。 また、かかるフエライト素材の組成は、そのま
ま、それを焼成して得られる高密度多結晶フエラ
イトの組成となるものであるが、本発明に従つて
得られる高飽和磁束密度(B10)の高密度多結晶
フエライトは、モル比にて、60〜68%の酸化第二
鉄(Fe2O3)、10〜20%の酸化亜鉛(ZnO)及び
30〜12%の酸化マンガン(MnO)からなる組成
を有するフエライト素材を用いて得られ、中でも
特に酸化第二鉄が63〜65モル%、酸化亜鉛が10〜
15モル%、酸化マンガンが27〜20モル%の組成の
フエライト素材が好適に用いられ、これによつて
飽和磁束密度が5800G以上、好ましくは6000G以
上の高密度多結晶フエライトが有利に得られるこ
ととなるのである。 そして、かかるフエライト相とと共にヘマタイ
ト相を有するフエライト素材(仮焼物成形体)
は、先ず、0.01〜50%の酸素濃度の、He,Arや
N2等の雰囲気中において常圧焼成せしめられて、
該フエライト素材中のヘマタイト相が漸次減少せ
しめられ、そして1100〜1250℃の温度領域におい
て該ヘマタイト相が実質的に消滅せしめられるよ
うにされる(第一の焼成工程)。換言すれば、こ
の第一の焼成工程では、1100〜1250℃の温度範囲
でヘマタイト相が実質的に消滅するように、フエ
ライト素材の酸化第二鉄組成に応じて、温度と酸
素分圧(濃度)が調整されることとなるのであ
る。 なお、この焼成雰囲気中の酸素濃度が0.01%よ
りも低くなると、フエライト素材のフエライト化
の進行が早く、低い温度領域でヘマタイト相が実
質的に消滅してしまうため、フエライト素材の気
孔率を十分に減少せしめ得ない問題があり、また
酸素濃度が50%を超えるようになるとフエライト
化の進行が遅く、ヘマタイト相の消滅が第二の焼
成工程にずれ込むため、焼成体内部に粗大気孔が
残つてしまう問題がある。 また、ヘマタイト相が1100℃未満の温度で実質
的に消滅してしまうと、第二の焼成工程における
フエライト素材の緻密化が充分に為され得ず、最
終焼成体における気孔率を充分に低下せしめるこ
とが困難となる。更に、ヘマタイト相の消滅が
1250℃以上の温度で行なわれると、後の第二の焼
成工程において粗大気孔が生成する問題がある。 さらに、この第一の焼成工程におけるフエライ
ト素材の焼成温度としては、一般に800℃以上の
温度が用いられることとなる。けだし、800℃よ
りも温度が低くなると、フエライト化の進行が遅
く、またヘマタイト相の有効な減少反応を惹起し
得ないからである。そして、このような第一の焼
成工程では、段階的に若しくは連続的に昇温する
昇温操作を用いて、フエライト素材を焼成する手
法が採用されることとなるが、一般的には、複数
段の昇温工程に従つて、段階的に焼成温度が高め
られ、そしてその最後の昇温工程によつて、フエ
ライト素材が1100〜1250℃の温度に加熱されて、
フエライト素材中のヘマタイト相が消滅せしめら
れるようにされるのである。 より具体的には、本発明の第一の焼成工程にお
ける好ましい段階的昇温操作は、約800℃から漸
次昇温せしめて、1200℃よりも低い温度に到達せ
しめる第一の昇温工程と、それに続く到達温度で
の所定時間の保持からなる第一の保持工程と、そ
の後の1100〜1250℃の領域内の所定温度に上昇せ
しめる第二の昇温工程と、そしてその到達温度で
所定時間保持してヘマタイト相を実質的に消滅さ
せる第二の保持工程とを含んでいる。そして、そ
の際の昇温スピードは、通常、800℃までは150〜
200℃/hr程度とされ、また第一及び第二の昇温
工程では、何れも30〜40℃/hr程度とされること
となる。 次いで、このような第一の焼成工程においてヘ
マタイト相の消滅させられたフエライト素材は、
更に第二の焼成工程において常圧焼成され、その
一層の緻密化が行なわれることとなる。この第二
の焼成工程における焼成雰囲気としては、0.1〜
100%の酸素濃度を有する雰囲気が用いられるも
のであつて、このような酸素濃度は、最終的に気
孔率を0.01%以下に減少せしめ、フエライトの結
晶粒子径、磁気特性を制御するために必要なもの
である。なお、この焼成雰囲気中の酸素以外の成
分は、He,ArやN2等の不活性ガス成分である。
また、焼成温度としては1250℃を超える温度を用
いる必要がある。これによって有効な焼結を進行
せしめ、以て気孔率が効果的に低下せしめられ
た、緻密なフエライト焼結体を得ることが出来る
のである。 かかる本発明に従う第一の焼成工程並びに第二
の焼成工程を経て得られたフエライト焼結体は、
その気孔率が0.01%以下の高密度多結晶フエライ
トであり、記録・再生ヘツド用高密度フエライト
として加工性に優れ、また磁気テープとの摺動の
際にヘツドのチツピングや磁性粉の気孔への目詰
まりによるノイズの発生等の問題を惹起すること
がない特徴を備えている。 また、常圧焼結法であるために、コスト的の
HIP法やホツトプレス法に比べて安価であり、大
型装置を必要とせず、また工程としても簡単であ
る特徴があり、更には1000℃以上の加熱処理によ
つても気孔の蘇生が効果的に抑制され、これによ
つて固相反応による単結晶化手法にて、かかる高
密度フエライト(多結晶フエライト)を単結晶化
せしめても、気孔率の増加が惹起されず、得られ
る単結晶体の気孔率も0.01%以下とすることが出
来るのである。 さらに、本発明に従つて得られる高密度多結晶
フエライトの組成を、60〜68モル%の酸化第二鉄
と、10〜20モル%の酸化亜鉛と、30〜12モル%の
酸化マンガンとからなる組成のMn−Zn系フエラ
イトとすることにより、飽和磁束密度(B10)を
5800G以上、好ましくは6000G以上の高密度多結
晶フエライトを得ることができ、これは、高保持
力の磁気記録媒体であるメタルテープや蒸着テー
プ等の記録・再生用ヘツド材として、有利に用い
られ得るものである。 なお、本発明における気孔率とは、試料の任意
の切断面における気孔の占める面積を百分率にし
て示したものであり、具体的には次のようにして
求められることとなる。即ち、所定の試料の任意
の切断面に対しても研磨を施し、そしてその研磨
面を金属顕微鏡を用いて1000倍の倍率にて検査し
て、視野中の気孔径:dと、その個数:nを測定
し、全視野面積に対する気孔面積より気孔率を測
定し、下式に従つて、気孔率:P%を求めるもの
である。 P(%)= 〓i π(di/2)2ni/測定面積×100 但し、 di:気孔径(長径) ni:気孔径di気孔数 また、本発明におけるフエライト化率とは、フ
エライト相の重量%を示したものであるり、調合
時のヘマタイト相の重量と、仮焼後のヘマタイト
相の重量を測定し、消滅したヘマタイトが全てフ
エライト相になつたとして算出したものである。 さらに、飽和磁束密度B10とは、10Oeの磁場中
における飽和磁束密度を示す。 (実施例) 以下、本発明を更に具体的に明らかにするため
に、本発明の幾つかの実施例を示すが、本発明が
そのような実施例の記載によつて何等制限的に解
釈されるものでないことは、言うままでもないと
ころである。 なお、本発明は、上記した本発明の、具体的な
説明並びに以下の実施例の他にも各種の態様にお
いて実施され得るものであり、本発明の趣旨を逸
脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて
実施され得る種々なる態様のものが何れも本発明
の範囲に属するものと理解されるべきである。 実施例 1 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:61.0%,炭酸マンガン27.0%,酸
化亜鉛:12.0%からなる組成のフエライト原料粉
末混合物を、空気中において約1000℃の温度で2
時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を行
なつた。 そして、この得られたフエライト素材としての
成形体を、次のように常圧焼成した。即ち、先
ず、室温から800℃までは150℃/hrの昇温速度
で、そして800℃から1000℃までは40℃/hrの昇
温速度で昇温し、更にその後1000℃の温度で4時
間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰囲気は
酸素濃度が0.1%の窒素雰囲気とした。次いで、
40℃/hrの昇温速度で昇温し、1200℃で2時間保
持することにより、第一の焼成操作を続け、成形
体中のヘマタイト相を消滅させた。なお、1100℃
に昇温直後の焼成体及び1200℃で2時間保持後の
焼成体を途中で取り出し、焼成体内部の切断面を
X線回折法により調べたところ、前者ではヘマタ
イト相が残つているのに対し、後者では100%フ
エライト相となつており、この間にヘマタイト相
が消滅していることを確認した。また、この焼成
の間、焼成雰囲気は酸素濃度が1%の窒素雰囲気
とした。 更にその後、150℃/hrの昇温速度で1300℃ま
で昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、第二の焼成操作を常圧下に実施した。また、
この焼成の間、焼成温度は酸素濃度5%の窒素雰
囲気とした、そして、かかる焼成の後、1100℃以
下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的とす
るフエライト焼成体(多結晶体)を得た。この得
られた多結晶体は、平均粒径:9.8μm,気孔率:
0.01%,不連続粒成長温度:1340℃であつた。 また、この得られた多結晶体を、5mm×5mm×
10mmの大きさに切断し、加熱処理を以下のように
行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べた。先
ず、室温から1100℃までを300℃/hrで昇温し、
この間の雰囲気を窒素とした。その後、更に、
300℃/hrで1300℃まで昇温し、そして2時間保
持した。この間の雰囲気を酸素濃度5%の窒素雰
囲気とした。次いで、300℃/hrで降温し、そし
て1100℃から窒素雰囲気中で冷却し、加熱処理し
たフエライト焼成体を得た。 実施例 2 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:62.5%,炭酸マンガン:26.5%,
酸化亜鉛:11.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行つた。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温速度で、そして800℃から1000℃までは
40℃/hrの昇温速度で昇温し、更に1000℃の温度
で4時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰
囲気は酸素濃度が0.5%の窒素雰囲気とした。そ
して、その後40℃/hrの昇温速度で昇温し、更に
1220℃の温度で2時間保持して、成形体中のヘマ
タイト相を消滅させた。なお、1100℃に昇温直後
の焼成体及び1220℃で2時間保持後の焼成体を途
中で取り出し、焼成体内部の切断面をX線回折法
により調べたところ、前者ではヘマタイト相が残
つているのに対し、後者では100%フエライト相
となつており、この間にヘマタイト相が消滅して
いることを確認した。その間、雰囲気を酸素濃度
1%の窒素雰囲気とした。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1300℃の温度
まで昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、最後の常圧焼成操作を実施した。また、この
焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が3%の窒素
雰囲気とした。そして、焼成後、1100℃以下の冷
却工程を窒素雰囲気で行い、目的とするフエライ
ト焼成体(多結晶体)を得た。この得られた多結
晶体は、平均粒径:8.9μm,気孔率:0.008%,不
連続粒成長温度:1350℃であつた。 また、この得られた多結晶体を5mm×5mm×10
mmの大きさに切断し、その加熱処理を実施例1と
同じ方法により行ない、加熱処理後の気孔率の変
化を調べた。 実施例 3 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:63.5%,炭酸マンガン:22.5%,
酸化亜鉛:14.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行つた。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温温度で、そして800℃から1000℃までは
40℃/hrの昇温温度で昇温し、更に1000℃の温度
で4時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰
囲気は、酸素濃度が1%の窒素雰囲気とした。更
にその後、40℃/hrの昇温速度で1200℃まで昇温
し、そして1200℃の温度で2時間保持することに
より、焼成操作を続行し、成形体中のヘマタイト
相を消滅させた。なお、1100℃に昇温直後の焼成
体及び1200℃で2時間保持後の焼成体を途中で取
り出し、焼成体内部の切断面をX線回折法により
調べたところ、前者ではヘマタイト相が残つてい
るのに対し、後者では100%フエライト相となつ
ており、この間にヘマタイト相が消滅しているこ
とを確認した。この間、焼成雰囲気は、酸素濃度
1%の窒素雰囲気とした。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃の温度
まで昇温し、そしてその温度に8時間保持するこ
とにより、最終の常圧焼成操作を施した。また、
この焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が1%の
窒素雰囲気とした。そして、かかる焼成の後、
1100℃以下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、
目的とするフエライト焼成体(多結晶体)を得
た。この多結晶体は、平均粒径:10.2μm,気孔
率:0.008%,不連続粒成長温度:1420℃であつ
た。 また、この得られた多結晶体を5mm×5mm×10
mmの大きさに切断し、その加熱処理を、実施例1
と同じ方法により行ない、加熱処理後の気孔率の
変化を調べた。 実施例 4 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:65.0%,酸化マンガン:25.0%,
酸化亜鉛:10.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なつた。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温速度で、そして800℃から1050℃までは
40℃/hrの昇温速度で昇温し、更に1050℃の温度
で4時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰
囲気は酸素濃度が3.0%の窒素雰囲気とした。更
にその後、40℃/hrの昇温速度で昇温し、そして
1220℃の温度で2時間保持することにより、成形
体中のヘマタイト相を消滅させた。なお、1100℃
に昇温直後の焼成体及び1220℃で2時間保持後の
焼成体を途中で取り出し、焼成体内部の切断面を
X線回折法により調べたところ、前者ではヘマタ
イト相が残つているのに対し、後者では100%フ
エライト相となつており、この間にヘマタイト相
が消滅していることを確認した。この間、焼成雰
囲気は、酸素濃度1.0%の窒素雰囲気とした。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃の温度
まで昇温し、そしてその温度に8時間保持するこ
とにより、最終の常圧焼成操作を実施した。ま
た、この焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が
1.0%の窒素雰囲気とした。そして、かかる焼成
の後、1100℃以下の冷却工程を窒素雰囲気中で行
ない、目的とするフエライト焼成体(多結晶体)
を得た。この多結晶体は、平均粒径:9.2μm,気
孔率:0.009%,不連続粒成長温度:1380℃であ
つた。 また、この得られた多結晶体を5mm×5mm×10
mmの大きさに切断し、その加熱処理を、実施例1
と同じ方法により行い、加熱処理後の気孔率の変
化を調べた。 実施例 5 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:66.5%,炭酸マンガン:17.0%,
酸化亜鉛:16.5%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃温度で2
時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状を行なつ
た。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温速度で、そして800℃から1000℃までは
40℃/hrの昇温速度で昇温し、更に1000℃の温度
で4時間保持した。なお、この焼成の間、焼成雰
囲気は酸素濃度が10%の窒素雰囲気とした。更に
その後、40℃/hrの昇温速度で昇温し、そして
1200℃の温度で2時間保持することにより、成形
体中のヘマタイト相を消滅させた。なお、1100℃
に昇温直後の焼成体及び1200℃で2時間保持後の
焼成体を途中で取り出し、焼成体内部の切断面を
X線回折法により調べたところ、前者ではヘマタ
イト相が残つているのに対し、後者では100%フ
エライト相となつており、この間にヘマタイト相
が消滅していることを確認した。この間、焼成雰
囲気は、酸素濃度が3%の窒素雰囲気とした。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃まで昇
温し、その温度に8時間保持することにより、最
終の常圧焼成操作を実施した。また、この焼成の
間、焼成雰囲気は酸素濃度が0.5%の窒素雰囲気
とした。そして、かかる焼成の後、1100℃以下の
冷却工程を窒素雰囲気で行ない、目的とするフエ
ライト焼成体(多結晶体)を得た。この多結晶体
は、平均粒径:10.5μm,気孔率:0.008%,不連
続粒成長温度:1410℃であつた。 また、この得られた多結晶体を5mm×5mm×10
mmの大きさに切断し、その加熱処理を、実施例1
と同じ方法により行ない、加熱処理後の気孔率の
変化を調べた。 実施例 6 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:67.5%,炭酸マンガン:20.5%,
酸化亜鉛:12.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なつた。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温速度で、そして800℃から1100℃までは
35℃/hrの昇温速度で昇温し、更に1100℃の温度
で4時間保持した。なお、この焼成の間の焼成雰
囲気は、酸素濃度が20%の窒素雰囲気とした。更
にその後、35℃/hrの昇温速度で昇温し、1250℃
の温度で2時間保持することにより、成形体中の
ヘマタイト相を消滅させた。なお、1100℃に昇温
直後の焼成体及び1250℃で2時間保持後の焼成体
を途中で取り出し、焼成体内部の切断面をX線回
折法により調べたところ、前者ではヘマタイト相
が残つているのに対し、後者では100%フエライ
ト相となつており、この間にヘマタイト相が消滅
していることを確認した。この間、焼成雰囲気
は、酸素濃度5%の窒素雰囲気とする。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1370℃の温度
まで昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、最後の常圧焼成操作を実施した。また、この
焼成の間、焼成雰囲気は酸素濃度が0.3%の窒素
雰囲気とした。そして、かかる焼成の後、1100℃
以下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的と
するフエライト焼成体(多結晶体)を得た。この
多結晶体は、平均粒径:10.3μm,気孔率:0.01
%,不連続粒成長温度:1430℃であつた。 また、この多結晶体を5mm×5mm×10mmの大き
さに切断し、その加熱処理を実施例1と同じ方法
により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調べ
た。 比較例 1 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:58.0%,炭酸マンガン:24.0%,
酸化亜鉛:18.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なつた。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温速度で、そして800℃から1000℃までは
40℃/hrの昇温速度で昇温し、その後1000℃の温
度で4時間保持した。なお、この焼成の間、焼成
雰囲気は、酸素濃度が0.05%の窒素雰囲気とし
た。更にその後、40℃/hrの昇温速度で昇温し、
そして1200℃の温度で2時間保持した。なお、
1100℃に昇温直後の焼成体を途中で取り出し、焼
成体内部の切断面をX線回折法により調べたとこ
ろ、100%フエライト相となつており、すでにヘ
マタイト相が消滅していることを確認した。この
間、焼成雰囲気は、酸素濃度0.5%の窒素雰囲気
とした。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃の温度
まで昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、最終的な常圧焼成操作を実施した。なお、こ
の焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が10%の窒
素雰囲気とした。そして、かかる焼成の後、1100
℃以下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的
とするフエライト焼成体(多結晶体)を得た。こ
の多結晶体は、平均粒径:10.5μm,気孔率:0.03
%,不連続粒成長温度:1470℃であつた。 また、この多結晶体を5mm×5mm×10mmの大き
さに切断し、その加熱処理を、実施例1と同じ方
法により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調
べた。 比較例 2 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:70.0%,炭酸マンガン:15.0%,
酸化亜鉛:15.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なつた。 そして、この得られた成形体を、次のように常
圧焼成した。即ち、室温から800℃までは150℃/
hrの昇温速度で、そして800℃から1000℃までは
40℃/hrの昇温速度で昇温し、その後1000℃の温
度で4時間保持した。なお、この焼成の間、焼成
雰囲気は、酸素濃度が30%の窒素雰囲気とした。
更にその後、40℃/hrの昇温速度で昇温し、そし
て1200℃の温度で2時間保持した。なお、1200℃
に2時間保持した焼成体を途中で取り出し、焼成
体内部の切断面をX線回折法により調べたとこ
ろ、ヘマタイト相が残つており、この間にフエラ
イト化が完了しないことを確認した。この間、雰
囲気は、酸素濃度1%の窒素雰囲気とした。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃の温度
まで昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、最終的な常圧焼成操作を実施した。なお、こ
の焼成の間、焼成雰囲気は、酸素濃度が0.1%の
窒素雰囲気とした。そして、かかる焼成の後、
1100℃以下の冷却工程を窒素雰囲気中で行ない、
目的とするフエライト焼成体(多結晶体)を得
た。この多結晶体は、平均粒径:10.3μm,気孔
率:0.05%,不連続粒成長温度:1460℃であつ
た。 また、この多結晶体を5mm×5mm×10mmの大き
さに切断し、その加熱処理を、実施例1と同じ方
法により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調
べた。 比較例 3 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:52.5%,炭酸マンガン:31.0%,
酸化亜鉛:16.5%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なつた。 そして、この得られた成形体を、次のように焼
成した。即ち、室温から800℃までは150℃/hrの
昇温速度で、そして800℃から1000℃までは40
℃/hrの昇温速度で昇温し、更に1000℃の温度で
4時間保持した。この間、10-3torr以下の真空雰
囲気とした。なお、この1000℃で4時間保持した
焼成体を途中で取り出し、焼成体内部の切断面を
X線回折法により調べたところ、100%フエライ
ト相となつており、すでにヘマタイト相が消滅し
ていることを確認した。更にその後、40℃/hrの
昇温速度で昇温し、そして1200℃の温度で2時間
保持した。この間、10-3torr以下の真空雰囲気と
した。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃の温度
まで昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、最終的な焼成操作を施した。なお、この焼成
の間、雰囲気は、酸素濃度が1%の窒素雰囲気と
した。そして、かかる焼成の後、1100℃以下の冷
却工程を窒素雰囲気中で行ない、目的とするフエ
ライト焼成体(多結晶体)を得た。この多結晶体
は、平均粒径:8.5μm,気孔率:0.008%,不連続
粒成長温度:1420℃であつた。 また、この多結晶体を5mm×5mm×10mmの大き
さに切断し、その加熱処理を、実施例1と同じ方
法により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調
べた。 比較例 4 モル比で、水熱合成マグネタイト焙焼して得た
酸化第二鉄:63.5%,炭酸マンガン:22.5%,酸
化亜鉛:14.0%からなる組成のフエライト原料粉
末混合物を、空気中において約1000℃の温度で2
時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を行
なつた。 そして、この得られた成形体を、次のように焼
成した。即ち、室温から800℃までは150℃/hrの
昇温速度で、そして800℃から1000℃までは40
℃/hrの昇温速度で昇温し、その後1000℃の温度
で4時間保持した。そして、その間、10-3torr以
下の真空雰囲気とした。更にその後、40℃/hrの
昇温速度で昇温し、そして1200℃の温度で2時間
保持した。この間、10-3torr以下の真空雰囲気と
した。なお、1100℃に昇温直後の焼成体を途中で
取り出し、焼成体内部の切断面をX線回折法によ
り調べたところ、100%フエライト相となつてお
り、すでにヘマタイト相が消滅していることを確
認した。 次いで、150℃/hrの昇温速度で1350℃の温度
まで昇温し、その温度に8時間保持することによ
り、最終的な焼成操作を施した。なお、焼成雰囲
気は、酸素濃度が1%の窒素雰囲気とした。そし
て、かかる焼成の後、1100℃以下の冷却工程を窒
素雰囲気中で行ない、目的とするフエライト焼成
体(多結晶体)を得た。この多結晶体は、平均粒
径:9.8μm,気孔率0.06%,不連続粒成長温度:
1500℃であつた。 また、この多結晶体を5mm×5mm×10mmの大き
さに切断し、その加熱処理を、実施例1と同じ方
法により行ない、加熱処理後の気孔率の変化を調
べた。 比較例 5 モル比で、水熱合成マグネタイトを焙焼して得
た酸化第二鉄:63.5%,炭酸マンガン:22.5%,
酸化亜鉛:14.0%からなる組成のフエライト原料
粉末混合物を、空気中において約1000℃の温度で
2時間仮焼した後、粉砕し、所定の形状に成形を
行なつた。 そして、この得られた成形体を、1200℃の温度
で2時間、酸素濃度が10%の窒素雰囲気中で予備
焼成を行なつた。この時の昇温,降温は、300
℃/hrで行ない、また1100℃以下は窒素雰囲気と
した。 次いで、以下のようなHIP処理を行なつた。な
お、還元防止のため、ほぼ同組織のMn−Znフエ
ライト粉末を上記予備焼成体のまわりに充填し、
Arガスを圧力媒体として、次のようにして焼成
した。圧力:1000Kg/cm2、温度:1300℃で、2時
間処理し、この時の昇温、降温は300℃/hr,ま
た昇圧,降圧は、約1000℃で行なつた。HIP後、
予備焼成と同一条件でアニール処理し、目的とす
るフエライト焼結体を得た。 性能比較 上記実施例1〜6及び比較例1〜5でそれぞれ
得られた各種のフエライト焼結体の特性、即ち気
孔率、10Oeにおける飽和磁束密度並びに加熱処
理後の気孔率について調べ、その結果を下記第一
表に示した。 この第一表の結果から明らかなように、本発明
に従う実施例1〜6のフエライト焼結体にあつて
は、飽和磁束密度が著しく高く、また気孔率が何
れも0.01以下となり、しかもそのような気孔率は
加熱処理後においても変化せず、気孔の蘇生がな
いものであることが認められる。 これに対して、酸化鉄のモル%の低い比較例
1,3のフエライト焼結体は飽和磁束密度が低
く、また酸化鉄のモル%を高くすると、比較例
2,4,5のフエライト焼結体の如く気孔率が高
いものとなつたり、加熱によつて気孔が蘇生し
て、気孔率が増大することが認められる。 【表】
Detailed Description of the Invention (Technical Field) The present invention relates to a method for producing high-density polycrystalline ferrite, particularly for recording on high-coercivity magnetic recording media such as metal tapes and vapor-deposited tapes in VTRs, FDDs, RDDs, etc. The present invention relates to a method for producing Mn--Zn ferrite having a high magnetic flux density and which can be suitably used in reproducing heads. (Prior art and its problems) Ferrite materials such as Mn-Zn ferrite have traditionally been used as materials for magnetic recording/reproducing heads of VTRs, etc. Generally, a ferrite raw material powder mixture containing 50 to 54% of ferric oxide in terms of molar ratio is calcined to reduce the ferrite conversion rate to approximately 80%.
% or higher, the calcined product is crushed and molded into a predetermined shape to obtain a molded product, which is first fired at a temperature of 1200°C or less under vacuum, and then reduced to approximately equilibrium oxygen content. It is manufactured by the so-called vacuum sintering method, which involves sintering at a temperature of 1250°C or higher under pressure (0.1 to 100% oxygen concentration) to control the ferrite particle size and magnetic properties.
In addition, in the firing process in the vacuum oven, the temperature was 900℃.
The ferrite conversion rate of the molded body was made to be 100% before and after, and the gas inside the molded body was removed and
The pores in the molded body are made to become closed pores by ℃. However, ferrite having the above iron oxide composition has a saturation magnetic flux density (B 10 ) of
Since it is less than 5600G (Gauss), it could not be used as a ferrite for recording/reproducing heads of high coercivity magnetic recording media such as metal tapes. In addition, as one method for increasing the density of polycrystalline ferrite, a method of firing the above-mentioned compact under pressure using hot isostatic pressing (HIP) or hot pressing (HP) is also being considered. It is recognized that a fired ferrite body with a porosity of 0.01% or less can be obtained by this method, but in the case of a high-density polycrystalline ferrite body with a porosity reduced in this way, By being reheated to a temperature of ℃ or higher, the pores in the ferrite body are resuscitated, causing a phenomenon in which the ferrite body becomes a ferrite body with high porosity again. However, it was a problem to achieve single crystallization using the single crystallization method. On the other hand, in JP-A No. 59-64599, in terms of molar ratio,
61.5-65% ferric oxide, 10-20% zinc oxide,
A single-crystal ferrite has been proposed that has a composition containing 28.5 to 15% manganese oxide and is grown from a melt (liquid phase) using the so-called Bridgman manufacturing method.
It has been revealed that it is possible to obtain ferrite that is over 5500G. In short, in order to use ferrite for the magnetic head of high coercive force magnetic recording media such as metal tapes, the saturation magnetic flux density of ferrite is generally required to be approximately 4 to 6 times the coercive force of the tape. For example, ferrite with a high saturation magnetic flux density is desirable, but the above-mentioned ferrite having a composition containing 50 to 54% of ferric oxide in terms of molar ratio was not able to fully meet this requirement. , a ferrite containing a high molar ratio of ferric oxide was proposed as shown in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 59-64599. That is, by increasing the content of ferric oxide in the ferrite to 60 mol% or more, the saturation magnetic flux density can be advantageously increased. However, in order to obtain a ferrite body with a ferric oxide content of more than 60 mol%, when a ferrite raw powder mixture with a high ferric oxide content is calcined in air, the ferrite changes. The ferrite conversion rate is about 40 to 60%, and when the calcined product with such a ferrite conversion rate is pulverized and the resulting molded body is fired using the above-mentioned sintering method under vacuum, ferrite is produced. The densification rate becomes approximately 100% at a temperature of around 1000°C, that is, the hematite in the fired body completely disappears, and therefore, it is not sufficiently densified even by subsequent sintering operations at temperatures above 1250°C. It was extremely difficult to reduce the porosity of the resulting sintered body to 0.01% or less. Moreover, since there are many pores in the resulting ferrite body, even if you try to single crystallize it using a single crystallization method using solid phase reaction, the temperature will be quite high, making it difficult to control single crystallization. In addition, there are inherent problems such as coarsening of crystal grains or generation of crystals with different orientations, and there is also a problem that a large amount of pores remain in the obtained single crystal. The present invention has been made against this background, and its object is to provide a head for high coercivity magnetic recording media with a saturation magnetic flux density (B 10 ) of 5800G or more. Another purpose is to provide a method for advantageously producing high-density polycrystalline ferrite that can be suitably used in The purpose is to provide a method for producing high-density polycrystalline ferrite, and another objective is to provide a method for producing high-density polycrystalline ferrite. It is an object of the present invention to provide a method for advantageously producing high-density polycrystalline ferrite that solves the problem of pore resuscitation due to heating. (Solution Means) In order to achieve such an object, the present invention is characterized by having a molar ratio of ferric oxide of 60 to 68%, zinc oxide of 10 to 20%, and zinc oxide of 30 to 12%. A method for producing high-density polycrystalline ferrite by firing a ferrite material having a composition consisting of manganese and a hematite phase together with a ferrite phase, the method comprising: (a) heating the ferrite material with 0.01 to 50% oxygen; The hematite phase is gradually reduced in an atmosphere with a concentration of 1100 ~
(b) a first firing step in which the hematite phase is extinguished in a temperature range of 1250°C;
and a second firing step of performing densification by firing at atmospheric pressure at a temperature higher than 1250° C. in an atmosphere with an oxygen concentration of . In addition, the molar ratio of 60 to 68% ferric oxide, 10 to 20% zinc oxide, and 30 to 12% manganese oxide, obtained according to the manufacturing method of such high-density polycrystalline ferrite. The saturation magnetic flux density (B 10 ) of high-density polycrystalline ferrite with a composition of
5800G (Gauss) or more, the porosity (P) as specified later is 0.01% or less, and the porosity does not substantially increase during heat treatment at a temperature of 1000°C or more. Therefore, it can be suitably used as a head for a high coercivity magnetic recording medium, and can also be suitably used as a ferrite material that does not impair the sliding characteristics of the magnetic head. Here, the fact that the porosity does not substantially increase means that the porosity before and after reheating is within the measurement error range and hardly changes. In this case, what is within the measurement error range is
Based on the accuracy of porosity measurement, it can be considered that the change is within a range of approximately ±50% of the measured value. Note that the first firing step in the method for producing high-density polycrystalline ferrite according to the present invention generally includes a plurality of temperature raising steps, and the final raising and lowering step brings the ferrite material to 1100%
It will be heated to a temperature of ~1250°C to substantially eliminate the hematite phase in the ferrite material. Further, in the first firing step, the ferrite material is usually heated to a temperature of at least 800° C. to reduce the hematite phase in the ferrite material. Further, according to a preferred embodiment of the present invention, the ferrite material has a composition consisting of 63 to 65% ferric oxide, 10 to 15% zinc oxide, and 27 to 20% manganese oxide in molar ratio. and the oxygen concentration in the firing atmosphere in the first firing step is 0.1 to 10%, and the oxygen concentration in the firing atmosphere in the second firing step is 1 to 20%. becomes. (Specific explanation and effects of the structure) By the way, the ferrite material used in the present invention has ferric oxide (Fe 2 O 3 ) of 60 to 68
A raw powder mixture of Mn-Zn ferrite having a composition of mol % and giving such a composition is calcined in accordance with a conventional method, and then pulverized to form a block. A molded body formed into an appropriate shape is used as the ferrite material. In addition,
Such a molded body is generally composed of 40 to 60% by weight of a ferrite phase, and the remaining 60 to 40% by weight of an unreacted phase mainly composed of a hematite phase. In addition, the composition of such a ferrite material is that of high-density polycrystalline ferrite obtained by firing it as it is, but the high-density polycrystalline ferrite with a high saturation magnetic flux density (B 10 ) obtained according to the present invention Polycrystalline ferrite contains 60-68% ferric oxide (Fe 2 O 3 ), 10-20% zinc oxide (ZnO) and
Obtained using a ferrite material with a composition consisting of 30-12% manganese oxide (MnO), especially 63-65 mol% ferric oxide and 10-10 mol% zinc oxide.
A ferrite material having a composition of 15 mol% and 27 to 20 mol% of manganese oxide is preferably used, and thereby a high-density polycrystalline ferrite having a saturation magnetic flux density of 5800 G or more, preferably 6000 G or more can be advantageously obtained. It becomes. And a ferrite material (calcined product molded body) having a hematite phase together with such a ferrite phase.
First, He, Ar, or
Calculated under normal pressure in an atmosphere such as N2 ,
The hematite phase in the ferrite material is gradually reduced, and the hematite phase is substantially eliminated in a temperature range of 1100 to 1250°C (first firing step). In other words, in this first firing step, the temperature and oxygen partial pressure (concentration ) will be adjusted. Note that if the oxygen concentration in the firing atmosphere is lower than 0.01%, the ferrite material will progress rapidly and the hematite phase will virtually disappear in the low temperature range, so the porosity of the ferrite material must be maintained sufficiently. Furthermore, when the oxygen concentration exceeds 50%, the progress of ferrite formation is slow, and the disappearance of the hematite phase is delayed until the second firing process, leaving coarse pores inside the fired body. There is a problem with it. Furthermore, if the hematite phase substantially disappears at a temperature below 1100°C, the ferrite material cannot be sufficiently densified in the second firing step, and the porosity of the final fired product will be sufficiently reduced. This becomes difficult. Furthermore, the disappearance of the hematite phase
If it is carried out at a temperature of 1250° C. or higher, there is a problem that coarse pores will be formed in the subsequent second firing step. Furthermore, as the firing temperature of the ferrite material in this first firing step, a temperature of 800°C or higher is generally used. However, if the temperature is lower than 800°C, the progress of ferrite formation is slow and an effective reduction reaction of the hematite phase cannot be induced. In such a first firing step, a method is adopted in which the ferrite material is fired using a temperature raising operation in which the temperature is raised stepwise or continuously. The firing temperature is increased step by step according to the stage temperature raising process, and in the final temperature raising process, the ferrite material is heated to a temperature of 1100 to 1250 °C,
The hematite phase in the ferrite material is made to disappear. More specifically, a preferred stepwise temperature raising operation in the first firing step of the present invention is a first temperature raising step in which the temperature is gradually raised from about 800°C to reach a temperature lower than 1200°C; This is followed by a first holding step consisting of holding the reached temperature for a predetermined time, followed by a second temperature raising step of raising the temperature to a predetermined temperature within the range of 1100 to 1250°C, and then holding the reached temperature for a predetermined time. and a second holding step of substantially eliminating the hematite phase. The temperature increase speed at that time is usually 150 to 800℃.
The heating rate will be approximately 200°C/hr, and the heating rate will be approximately 30 to 40°C/hr in both the first and second temperature raising steps. Next, the ferrite material whose hematite phase has been eliminated in the first firing step is
Furthermore, in the second firing step, the material is fired under normal pressure to further densify it. The firing atmosphere in this second firing step is 0.1~
An atmosphere with 100% oxygen concentration is used, and this oxygen concentration is necessary to ultimately reduce the porosity to 0.01% or less and to control the crystal grain size and magnetic properties of ferrite. It is something. Note that components other than oxygen in this firing atmosphere are inert gas components such as He, Ar, and N2 .
Further, it is necessary to use a firing temperature exceeding 1250°C. This allows effective sintering to proceed, thereby making it possible to obtain a dense ferrite sintered body whose porosity is effectively reduced. The ferrite sintered body obtained through the first firing step and the second firing step according to the present invention is
It is a high-density polycrystalline ferrite with a porosity of 0.01% or less, and has excellent workability as a high-density ferrite for recording/reproducing heads.It also prevents chipping of the head and pores in the magnetic powder when sliding with the magnetic tape. It has the feature that it does not cause problems such as noise generation due to clogging. In addition, since it is a pressureless sintering method, it is cost-effective.
It is cheaper than the HIP method and hot press method, does not require large equipment, and has the characteristics of a simple process. Furthermore, pore resuscitation is effectively suppressed even by heat treatment at 1000℃ or higher. As a result, even if such a high-density ferrite (polycrystalline ferrite) is single-crystalized by a single-crystalization method using a solid-phase reaction, the porosity does not increase, and the pores of the resulting single crystal do not increase. The rate can also be reduced to 0.01% or less. Furthermore, the composition of the high-density polycrystalline ferrite obtained according to the present invention is changed from 60 to 68 mol% of ferric oxide, 10 to 20 mol% of zinc oxide, and 30 to 12 mol% of manganese oxide. By using Mn-Zn ferrite with a composition of
High-density polycrystalline ferrite of 5800G or more, preferably 6000G or more can be obtained, and this can be advantageously used as a recording/reproducing head material for high-coercivity magnetic recording media such as metal tapes and vapor-deposited tapes. It's something you get. Note that the porosity in the present invention is expressed as a percentage of the area occupied by pores in an arbitrary cut surface of a sample, and is specifically determined as follows. That is, any cut surface of a given sample is polished, and the polished surface is inspected at 1000x magnification using a metallurgical microscope to determine the pore diameter: d and the number of pores in the field of view: n is measured, the porosity is measured from the pore area with respect to the total visual field area, and the porosity: P% is determined according to the following formula. P (%) = 〓 i π (d i /2) 2 n i /measurement area x 100 However, d i : Pore diameter (length) n i : Pore diameter d i Number of pores In addition, the ferrite conversion rate in the present invention and indicates the weight percent of the ferrite phase, or it is calculated by measuring the weight of the hematite phase at the time of preparation and the weight of the hematite phase after calcination, and assuming that all the disappeared hematite has become the ferrite phase. It is. Furthermore, the saturation magnetic flux density B 10 indicates the saturation magnetic flux density in a magnetic field of 10 Oe. (Examples) In order to clarify the present invention more specifically, some examples of the present invention will be shown below, but the present invention should not be construed in any way limited by the description of such examples. It goes without saying that this is not the case. It should be noted that the present invention can be implemented in various embodiments in addition to the above-described specific explanation and the following examples, and as long as it does not depart from the spirit of the present invention, it is within the knowledge of those skilled in the art. It should be understood that all of the various embodiments that can be implemented based on these fall within the scope of the present invention. Example 1 A ferrite raw material powder mixture having a molar ratio of 61.0% ferric oxide, 27.0% manganese carbonate, and 12.0% zinc oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite was heated in air to approx. 2 at a temperature of 1000℃
After being calcined for a period of time, it was crushed and molded into a predetermined shape. Then, the obtained molded body as a ferrite material was sintered under normal pressure as follows. That is, first, the temperature was raised at a rate of 150°C/hr from room temperature to 800°C, then at a rate of 40°C/hr from 800°C to 1000°C, and then at 1000°C for 4 hours. held. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.1%. Then,
The first firing operation was continued by increasing the temperature at a rate of 40° C./hr and holding it at 1200° C. for 2 hours to eliminate the hematite phase in the compact. In addition, 1100℃
When the fired body immediately after heating up and the fired body after being held at 1200℃ for 2 hours were taken out midway and the cut surfaces inside the fired body were examined by X-ray diffraction, it was found that in the former case, hematite phase remained, whereas in the former case, the hematite phase remained. It was confirmed that the latter had a 100% ferrite phase, and that the hematite phase had disappeared during this time. Further, during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. Thereafter, the temperature was raised to 1300°C at a rate of 150°C/hr, and the temperature was maintained for 8 hours to carry out a second firing operation under normal pressure. Also,
During this firing, the firing temperature was set to a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 5%, and after this firing, a cooling step of 1100°C or less was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). Obtained. The obtained polycrystalline material has an average grain size of 9.8 μm and a porosity of
0.01%, discontinuous grain growth temperature: 1340°C. In addition, the obtained polycrystal was 5 mm x 5 mm x
It was cut into pieces of 10 mm and heat treated as follows, and the change in porosity after the heat treatment was examined. First, the temperature was raised from room temperature to 1100℃ at a rate of 300℃/hr.
The atmosphere during this time was nitrogen. After that, further
The temperature was raised to 1300°C at 300°C/hr and held for 2 hours. The atmosphere during this time was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 5%. Next, the temperature was lowered at a rate of 300°C/hr, and then cooled from 1100°C in a nitrogen atmosphere to obtain a heat-treated ferrite fired body. Example 2 In molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 62.5%, manganese carbonate: 26.5%,
A ferrite raw material powder mixture having a composition of zinc oxide: 11.0% was calcined in air at a temperature of about 1000°C for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
hr heating rate and from 800℃ to 1000℃
The temperature was raised at a temperature increase rate of 40°C/hr, and the temperature was further maintained at 1000°C for 4 hours. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.5%. Then, the temperature was increased at a rate of 40℃/hr, and further
The molded body was maintained at a temperature of 1220° C. for 2 hours to eliminate the hematite phase in the molded body. In addition, when we took out the fired body immediately after raising the temperature to 1100°C and the fired body after holding it at 1220°C for 2 hours, and examined the cut surface inside the fired body by X-ray diffraction, it was found that in the former, hematite phase remained. In contrast, in the latter case, it was 100% ferrite phase, and it was confirmed that the hematite phase had disappeared during this time. During this time, the atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. Next, the temperature was raised to 1300° C. at a heating rate of 150° C./hr, and maintained at that temperature for 8 hours to carry out the final normal pressure firing operation. During this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 3%. After firing, a cooling step of 1100° C. or lower was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). The obtained polycrystalline material had an average grain size of 8.9 μm, a porosity of 0.008%, and a discontinuous grain growth temperature of 1350°C. In addition, the obtained polycrystalline body was 5 mm x 5 mm x 10
The sample was cut into pieces with a size of mm, and the heat treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the change in porosity after the heat treatment was examined. Example 3 In terms of molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 63.5%, manganese carbonate: 22.5%,
A ferrite raw powder mixture having a composition of 14.0% zinc oxide was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
At increasing temperature of hr, and from 800℃ to 1000℃
The temperature was increased at a rate of 40°C/hr, and the temperature was further maintained at 1000°C for 4 hours. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. Thereafter, the temperature was increased to 1200°C at a rate of 40°C/hr, and the temperature was maintained at 1200°C for 2 hours to continue the firing operation and eliminate the hematite phase in the compact. In addition, when we took out the fired body immediately after raising the temperature to 1100°C and the fired body after holding it at 1200°C for 2 hours and examined the cut surface inside the fired body by X-ray diffraction, it was found that in the former, hematite phase remained. In contrast, in the latter case, it was 100% ferrite phase, and it was confirmed that the hematite phase had disappeared during this time. During this time, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. Next, a final atmospheric pressure firing operation was carried out by raising the temperature to 1350°C at a heating rate of 150°C/hr and holding at that temperature for 8 hours. Also,
During this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. And after such firing,
The cooling process is carried out below 1100℃ in a nitrogen atmosphere.
The desired fired ferrite body (polycrystalline body) was obtained. This polycrystalline material had an average grain size of 10.2 μm, a porosity of 0.008%, and a discontinuous grain growth temperature of 1420°C. In addition, the obtained polycrystalline body was 5 mm x 5 mm x 10
Example 1
The same method as above was used to examine the change in porosity after heat treatment. Example 4 In terms of molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 65.0%, manganese oxide: 25.0%,
A ferrite raw powder mixture having a composition of 10.0% zinc oxide was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
hr heating rate and from 800℃ to 1050℃
The temperature was increased at a temperature increase rate of 40°C/hr, and the temperature was further maintained at 1050°C for 4 hours. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 3.0%. After that, the temperature was increased at a rate of 40°C/hr, and
By holding the molded article at a temperature of 1220° C. for 2 hours, the hematite phase in the molded article was extinguished. In addition, 1100℃
When the fired body immediately after heating up and the fired body after being held at 1220°C for 2 hours were taken out midway and the cut surfaces inside the fired body were examined by X-ray diffraction, it was found that in the former case, hematite phase remained, whereas in the former case, the hematite phase remained. It was confirmed that the latter was 100% ferrite phase, and that the hematite phase had disappeared during this time. During this time, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1.0%. A final atmospheric pressure firing operation was then carried out by raising the temperature to 1350°C at a heating rate of 150°C/hr and holding at that temperature for 8 hours. Also, during this firing, the firing atmosphere has a low oxygen concentration.
A 1.0% nitrogen atmosphere was used. After the firing, a cooling step of 1100°C or lower is performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body).
I got it. This polycrystalline material had an average grain size of 9.2 μm, a porosity of 0.009%, and a discontinuous grain growth temperature of 1380°C. In addition, the obtained polycrystalline body was 5 mm x 5 mm x 10
Example 1
The same method as above was used to examine the change in porosity after heat treatment. Example 5 In terms of molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 66.5%, manganese carbonate: 17.0%,
Zinc oxide: A ferrite raw powder mixture with a composition of 16.5% was heated in air at a temperature of about 1000℃ for 2 hours.
After being calcined for a period of time, it was pulverized into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
hr heating rate and from 800℃ to 1000℃
The temperature was raised at a temperature increase rate of 40°C/hr, and the temperature was further maintained at 1000°C for 4 hours. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 10%. After that, the temperature was increased at a rate of 40°C/hr, and
By maintaining the temperature at 1200° C. for 2 hours, the hematite phase in the molded body was extinguished. In addition, 1100℃
When the fired body immediately after heating up and the fired body after being held at 1200℃ for 2 hours were taken out midway and the cut surfaces inside the fired body were examined by X-ray diffraction, it was found that in the former case, hematite phase remained, whereas in the former case, the hematite phase remained. It was confirmed that the latter was 100% ferrite phase, and that the hematite phase had disappeared during this time. During this time, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 3%. Next, the temperature was raised to 1350°C at a temperature increase rate of 150°C/hr, and the temperature was maintained for 8 hours to perform a final atmospheric pressure firing operation. During this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.5%. After the firing, a cooling step of 1100° C. or lower was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). This polycrystalline material had an average grain size of 10.5 μm, a porosity of 0.008%, and a discontinuous grain growth temperature of 1410°C. In addition, the obtained polycrystalline body was 5 mm x 5 mm x 10
Example 1
The same method as above was used to examine the change in porosity after heat treatment. Example 6 In molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 67.5%, manganese carbonate: 20.5%,
A ferrite raw powder mixture having a composition of 12.0% zinc oxide was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
hr heating rate and from 800℃ to 1100℃
The temperature was raised at a temperature increase rate of 35°C/hr, and the temperature was further maintained at 1100°C for 4 hours. The firing atmosphere during this firing was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 20%. After that, the temperature was increased at a rate of 35℃/hr to 1250℃.
By holding the molded article at a temperature of 2 hours, the hematite phase in the molded article was extinguished. In addition, when we took out the fired body immediately after raising the temperature to 1100°C and the fired body after holding it at 1250°C for 2 hours and examined the cut surface inside the fired body by X-ray diffraction, it was found that in the former, hematite phase remained. In contrast, in the latter case, it was 100% ferrite phase, and it was confirmed that the hematite phase had disappeared during this time. During this time, the firing atmosphere is a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 5%. Next, the temperature was raised to a temperature of 1370°C at a heating rate of 150°C/hr, and the temperature was maintained at that temperature for 8 hours to perform the final normal pressure firing operation. Further, during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.3%. And after such firing, 1100℃
The following cooling process was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). This polycrystal has an average grain size of 10.3μm and a porosity of 0.01.
%, discontinuous grain growth temperature: 1430°C. Further, this polycrystal was cut into a size of 5 mm x 5 mm x 10 mm, and the heat treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the change in porosity after the heat treatment was examined. Comparative Example 1 Molar ratio: ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 58.0%, manganese carbonate: 24.0%,
A ferrite raw powder mixture having a composition of 18.0% zinc oxide was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
hr heating rate and from 800℃ to 1000℃
The temperature was raised at a temperature increase rate of 40°C/hr, and then maintained at a temperature of 1000°C for 4 hours. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.05%. After that, the temperature was increased at a rate of 40℃/hr,
Then, it was maintained at a temperature of 1200°C for 2 hours. In addition,
Immediately after raising the temperature to 1100°C, the fired body was taken out midway and the cut surface inside the fired body was examined by X-ray diffraction, and it was confirmed that it was 100% ferrite phase, and that the hematite phase had already disappeared. did. During this time, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.5%. Next, the temperature was raised to a temperature of 1350°C at a heating rate of 150°C/hr, and the temperature was maintained at that temperature for 8 hours, thereby carrying out a final atmospheric pressure firing operation. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 10%. And after such firing, 1100
A cooling step below .degree. C. was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). This polycrystal has an average grain size of 10.5μm and a porosity of 0.03.
%, discontinuous grain growth temperature: 1470°C. Further, this polycrystalline body was cut into a size of 5 mm x 5 mm x 10 mm, and the heat treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the change in porosity after the heat treatment was examined. Comparative Example 2 In terms of molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 70.0%, manganese carbonate: 15.0%,
A ferrite raw material powder mixture having a composition of zinc oxide: 15.0% was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired under normal pressure as follows. In other words, from room temperature to 800℃, the temperature is 150℃/
hr heating rate and from 800℃ to 1000℃
The temperature was raised at a temperature increase rate of 40°C/hr, and then maintained at a temperature of 1000°C for 4 hours. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 30%.
Thereafter, the temperature was increased at a rate of 40° C./hr, and the temperature was maintained at 1200° C. for 2 hours. In addition, 1200℃
The fired body that had been held for 2 hours was taken out midway through the process, and the cut surface inside the fired body was examined by X-ray diffraction, and it was confirmed that a hematite phase remained and that ferrite formation was not completed during this time. During this time, the atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. Next, the temperature was raised to a temperature of 1350°C at a heating rate of 150°C/hr, and the temperature was maintained at that temperature for 8 hours, thereby carrying out a final atmospheric pressure firing operation. Note that during this firing, the firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 0.1%. And after such firing,
The cooling process is carried out below 1100℃ in a nitrogen atmosphere.
The desired fired ferrite body (polycrystalline body) was obtained. This polycrystalline material had an average grain size of 10.3 μm, a porosity of 0.05%, and a discontinuous grain growth temperature of 1460°C. Further, this polycrystalline body was cut into a size of 5 mm x 5 mm x 10 mm, and the heat treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the change in porosity after the heat treatment was examined. Comparative Example 3 In terms of molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 52.5%, manganese carbonate: 31.0%,
A ferrite raw powder mixture having a composition of 16.5% zinc oxide was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired as follows. That is, from room temperature to 800°C, the heating rate is 150°C/hr, and from 800°C to 1000°C, the heating rate is 40°C.
The temperature was raised at a temperature increase rate of °C/hr, and further maintained at a temperature of 1000 °C for 4 hours. During this time, a vacuum atmosphere of 10 -3 torr or less was maintained. In addition, when the fired body kept at 1000℃ for 4 hours was taken out midway and the cut surface inside the fired body was examined by X-ray diffraction, it was found to be 100% ferrite phase, and the hematite phase had already disappeared. It was confirmed. Thereafter, the temperature was increased at a rate of 40° C./hr, and the temperature was maintained at 1200° C. for 2 hours. During this time, a vacuum atmosphere of 10 -3 torr or less was maintained. Next, the final calcination operation was performed by raising the temperature to 1350°C at a heating rate of 150°C/hr and maintaining that temperature for 8 hours. Note that during this firing, the atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. After the firing, a cooling step of 1100° C. or lower was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). This polycrystalline material had an average grain size of 8.5 μm, a porosity of 0.008%, and a discontinuous grain growth temperature of 1420°C. Further, this polycrystalline body was cut into a size of 5 mm x 5 mm x 10 mm, and the heat treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the change in porosity after the heat treatment was examined. Comparative Example 4 A ferrite raw material powder mixture having a molar ratio of 63.5% ferric oxide, 22.5% manganese carbonate, and 14.0% zinc oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite was heated in air to approx. 2 at a temperature of 1000℃
After being calcined for a period of time, it was crushed and molded into a predetermined shape. The obtained molded body was then fired as follows. That is, from room temperature to 800°C, the heating rate is 150°C/hr, and from 800°C to 1000°C, the heating rate is 40°C.
The temperature was raised at a temperature increase rate of °C/hr, and then maintained at a temperature of 1000 °C for 4 hours. During that time, a vacuum atmosphere of 10 -3 torr or less was maintained. Thereafter, the temperature was increased at a rate of 40° C./hr, and the temperature was maintained at 1200° C. for 2 hours. During this time, a vacuum atmosphere of 10 -3 torr or less was maintained. In addition, when we took out the fired body immediately after raising the temperature to 1100℃ and examined the cut surface inside the fired body by X-ray diffraction method, we found that it was 100% ferrite phase, and the hematite phase had already disappeared. It was confirmed. Next, the final calcination operation was performed by raising the temperature to 1350°C at a heating rate of 150°C/hr and maintaining that temperature for 8 hours. The firing atmosphere was a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 1%. After the firing, a cooling step of 1100° C. or lower was performed in a nitrogen atmosphere to obtain the desired fired ferrite body (polycrystalline body). This polycrystalline material has an average grain size of 9.8 μm, a porosity of 0.06%, and a discontinuous grain growth temperature:
It was 1500℃. Further, this polycrystalline body was cut into a size of 5 mm x 5 mm x 10 mm, and the heat treatment was performed in the same manner as in Example 1, and the change in porosity after the heat treatment was examined. Comparative Example 5 In terms of molar ratio, ferric oxide obtained by roasting hydrothermally synthesized magnetite: 63.5%, manganese carbonate: 22.5%,
A ferrite raw powder mixture having a composition of 14.0% zinc oxide was calcined in air at a temperature of about 1000° C. for 2 hours, and then pulverized and molded into a predetermined shape. The obtained compact was then pre-fired at a temperature of 1200° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 10%. The temperature rise and fall at this time is 300
℃/hr, and a nitrogen atmosphere was used below 1100℃. Next, the following HIP treatment was performed. In order to prevent reduction, Mn-Zn ferrite powder with almost the same structure was filled around the pre-fired body.
Firing was performed as follows using Ar gas as a pressure medium. The treatment was carried out for 2 hours at a pressure of 1000 Kg/cm 2 and a temperature of 1300°C. At this time, the temperature was raised and lowered at 300°C/hr, and the pressure was raised and lowered at about 1000°C. After HIP,
Annealing treatment was performed under the same conditions as those for pre-firing to obtain the desired ferrite sintered body. Performance comparison The characteristics of the various ferrite sintered bodies obtained in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 above, namely, the porosity, the saturation magnetic flux density at 10 Oe, and the porosity after heat treatment were investigated, and the results were It is shown in Table 1 below. As is clear from the results in Table 1, the ferrite sintered bodies of Examples 1 to 6 according to the present invention have extremely high saturation magnetic flux densities and porosity of 0.01 or less. The porosity did not change even after the heat treatment, and it was confirmed that there was no resuscitation of pores. On the other hand, the ferrite sintered bodies of Comparative Examples 1 and 3 with a low mol% of iron oxide have a low saturation magnetic flux density, and when the mol% of iron oxide is high, the ferrite sintered bodies of Comparative Examples 2, 4, and 5 It is observed that the porosity becomes high like that of the body, and that the pores are revived by heating and the porosity increases. 【table】

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 モル比で、60〜68%の酸化第二鉄と10〜20%
の酸化亜鉛と30〜12%の酸化マンガンとからなる
組成を有し且つフエライト相と共にヘマタイト相
を有するフエライト素材を焼成して、高密度多結
晶フエライトを製造する方法にして、 該フエライト素材を、0.01〜50%の酸素濃度の
雰囲気中において前記ヘマタイト相を漸次減少せ
しめつつ常圧下に焼成し、そして1100〜1250℃の
温度領域において該ヘマタイト相を消滅させる第
一の焼成工程と、 かかるヘマタイト相を消滅させられたフエライ
ト素材を、0.1〜100%の酸素濃度の雰囲気中にお
いて、1250℃よりも高い温度下で常圧焼成して、
その緻密化を行なう第二の焼成工程とを、 含むことを特徴とする高密度多結晶フエライト
の製造法。 2 前記第一の焼成工程が複数段の昇温工程を含
み、その最後の昇温工程によつて前記フエライト
素材が1100〜1250℃の温度に加熱されて、該フエ
ライト素材中のヘマタイト相が消滅せしめられる
特許請求の範囲第1項記載の高密度多結晶フエラ
イトの製造法。 3 前記第一の焼成工程において、前記フエライ
ト素材が少なくとも800℃の温度に加熱せしめら
れて、該フエライト素材中のヘマタイト相が減少
させられる特許請求の範囲第1項又は第2項記録
の高密度多結晶フエライトの製造法。 4 前記フエライト素材が、モル比で、63〜65%
の酸化第二鉄と10〜15%の酸化亜鉛と27〜20%の
酸化マンガンとからなる組成を有するものであ
り、そして前記第一の焼成工程における焼成雰囲
気中の酸素濃度が0.1〜10%とされ、且つ前記第
二の焼成工程における焼成雰囲気中の酸素濃度が
1〜20%とされる特許請求の範囲第1項乃至第3
項の何れかに記載の高密度多結晶フエライトの製
造法。
[Claims] 1 molar ratio of 60 to 68% ferric oxide and 10 to 20%
A method for producing high-density polycrystalline ferrite by firing a ferrite material having a composition of 30 to 12% zinc oxide and 30 to 12% manganese oxide and having a ferrite phase and a hematite phase, A first firing step in which the hematite phase is fired under normal pressure in an atmosphere with an oxygen concentration of 0.01 to 50% while gradually reducing the hematite phase, and the hematite phase is extinguished in a temperature range of 1100 to 1250°C; The ferrite material in which the
A method for producing high-density polycrystalline ferrite, comprising: a second firing step for densifying the ferrite. 2. The first firing step includes multiple temperature raising steps, and in the final temperature raising step, the ferrite material is heated to a temperature of 1100 to 1250°C, and the hematite phase in the ferrite material disappears. A method for producing high-density polycrystalline ferrite according to claim 1. 3. High-density recording according to claim 1 or 2, wherein in the first firing step, the ferrite material is heated to a temperature of at least 800°C to reduce the hematite phase in the ferrite material. Method for producing polycrystalline ferrite. 4 The ferrite material has a molar ratio of 63 to 65%
of ferric oxide, 10 to 15% zinc oxide, and 27 to 20% manganese oxide, and the oxygen concentration in the firing atmosphere in the first firing step is 0.1 to 10%. Claims 1 to 3, wherein the oxygen concentration in the firing atmosphere in the second firing step is 1 to 20%.
2. A method for producing high-density polycrystalline ferrite according to any one of paragraphs.
JP60225639A 1985-10-09 1985-10-09 High density ferrite and manufacture Granted JPS6287459A (en)

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