JPH06176915A - 磁性材料およびその製造方法 - Google Patents

磁性材料およびその製造方法

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JPH06176915A
JPH06176915A JP4326385A JP32638592A JPH06176915A JP H06176915 A JPH06176915 A JP H06176915A JP 4326385 A JP4326385 A JP 4326385A JP 32638592 A JP32638592 A JP 32638592A JP H06176915 A JPH06176915 A JP H06176915A
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JP
Japan
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magnetic
magnetic material
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monomer
electrolytic solution
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JP4326385A
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Yoshihiko Iijima
喜彦 飯島
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/0036Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties showing low dimensional magnetism, i.e. spin rearrangements due to a restriction of dimensions, e.g. showing giant magnetoresistivity
    • H01F1/0045Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use
    • H01F1/0063Zero dimensional, e.g. nanoparticles, soft nanoparticles for medical/biological use in a non-magnetic matrix, e.g. granular solids
    • HELECTRICITY
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    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/14Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates
    • H01F41/16Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates the magnetic material being applied in the form of particles, e.g. by serigraphy, to form thick magnetic films or precursors therefor

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の無機磁性材料に比べ密度が小さく、軟
質で複雑形状および精密な微小形状が容易に形成でき、
さらには、その磁気特性を制御できる新規な磁性材料お
よびその製造方法を提供すること。 【構成】 モノマーおよび磁性体の微粒子を含有する電
解液中において、電極表面上で、電解液中のモノマーを
電気化学的に重合反応を生じさせることにより、磁性微
粒子をポリマー中に含有させた磁性材料の製造方法。殊
に、製造方法として電気化学的に電解酸化による重合反
応を提示し、また使用する無機磁性材料として種々の磁
性体を特定し、さらに電解液中の磁性微粒子の含有量を
調節することによって磁気特性を制御する製造方法を提
供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規な磁性材料に関し、
殊にポリマー中に磁性微粒子を含有させ、複雑な形状ま
たは精密な微小形状を造形することができる、新規な磁
性材料およびその製造方法に関し、複雑な形状を必要と
する磁性材料の分野に利用される。
【0002】
【従来の技術】磁性材料は高透磁率材料、磁石材料、磁
歪材料、磁気記録材料、磁気センサをはじめ多種多様の
ものがあり、通信分野、音響分野などの多くの電気関連
分野において幅広く用いられている。
【0003】従来の各種の無機磁性材料は、次ぎの方法
で製造される。 (1)高透磁率材料の例 〔方向性Fe−Si合金〕Fe−Si合金をまず熱間圧
延で適当な厚さの板を作り、これを十分にアニールし、
ついで強冷間加工とアニールを数回繰り返す。これによ
り、冷間圧延によって、圧延集合組織を作り、続くアニ
ールでは第1次および第2次再結晶の2つの再結晶を起
して所定の方位を揃えることができる。この時、適当な
インヒビタ(例えばMnS、AlN、VN、etc.)がある
と第2次再結晶のとき(110)〔100〕が優先的に成長す
る。 〔ソフトフェライト〕Fe23とMn、Ni、Mgの炭
酸塩あるいはシュウ酸塩、および酸化ジルコニウム(Z
rO)を所定の組成になるように混合し、圧縮成形した
後、800〜1100℃で仮焼する。これを2〜4μmの粉末
にし、結合剤と混合して圧縮成形する。これを酸素圧の
低い窒素雰囲気中で1300〜1400℃で焼結する。
【0004】(2)磁石材料の例 〔アルニコ磁石〕Fe、Al、Ni、Co、Cu、Ti
を所定の組成に調整した合金を1200〜1250℃で溶体化処
理を行ないα単相とする。続いて、磁場中熱処理とし
て、900〜800℃の間を0.1〜1.0℃/秒の速さで冷却し、
強磁性FeCo−richのα1相と磁化の小さいNiAl
−richのα2相の2相にスピノーダル分解させる。
これを650℃で2〜3時間、続いて550℃で10時間、時効
処理を行ない、α1とα2との組成差を拡大する。 〔(Nd−Fe−B磁石〕Nd、Fe、Bおよび添加物
を所定の組成に調整した合金を、3〜5μmの粉末に粉
砕し、これを磁場中で圧縮成形する。これを1050〜1150
℃で数時間真空あるいは、不活性雰囲気中で焼結し、続
いて600℃付近で1時間程度アニールを行なう。
【0005】しかし、従来用いられてきた無機磁性材料
は、主に圧延・焼結などの製造方法がとられており、そ
の製法上、複雑形状のものの作製および精密な加工は非
常に困難である。
【0006】さらに、密度がFe系材料で7.5〜7.9
g/cm3、Ni系材料で8.1〜8.6g/cm3、フェライト
系材料で4.5〜5.4g/cm3と大きく、また硬質なこと
から使用できる分野が限られていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の無機
磁性材料に比べ密度が小さく、軟質で、複雑形状および
精密な微小形状が容易に形成でき、さらには、その磁気
特性を制御できる新規な磁性材料およびその製造方法を
提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、モノマーおよ
び磁性微粒子を含有する電解液中において、電極表面上
で電解液中のモノマーを電気化学的に重合反応を生じさ
せることにより、ポリマー中に磁性微粒子を含有させた
磁性材料の製造方法を提供する。
【0009】また本発明は、前記製造方法において、電
気化学的に電解酸化を行なうことにより重合反応を生じ
させることを特徴とする磁性材料の製造方法を提供す
る。
【0010】また本発明は、前記磁性微粒子として、少
なくともFe34およびスピネル型、ガーネット型もし
くはマグネトプラムバイト型のフェライトなどの酸化
物、Fe、Co、Ni、Cr、Mn、Al、Cu、Bi
および希土類金属などの金属、前記金属を含有する合
金、金属間化合物または非晶質合金、強磁性錯体、また
はこれらの混合物を使用する磁性材料の製造方法を提供
する。
【0011】また本発明は、前記製造方法において、電
解液中の磁性微粒子の含有量を調節することによって磁
気特性を制御する磁性材料の製造方法を提供する。
【0012】さらにまた本発明は、上記製造法により形
成された磁性材料を提供する。
【0013】電気化学的な重合法(電解重合法)は、有
機材料の合成法として知られているもので、モノマーお
よび支持電解質を含む電解液に、作用電極および対極、
さらに必要に応じて参照電極を浸潰して、電圧を印加す
ることによって、モノマーを電気化学的に電極表面上で
電解酸化あるいは電解還元し、カチオンラジカルやアニ
オンラジカルのような反応活性種をインサイチュウ( i
n situ )生成し、これが重合してポリマーとなるもの
である。本発明はこの電解液に磁性微粒子を添加し、重
合したポリマー中にこの磁性微粒子を含有させることに
よって磁性材料を形成するものである。
【0014】モノマーとしては、例えば、アミノ酸ある
いは水酸基を含む芳香族化合物、複素環式化合物、ベン
ゼンおよび二個あるいはそれ以上の縮合芳香族をもつ多
環式炭化水素化合物、ビニル基を有する化合物、アセチ
レンおよびその誘導体など、多くの物質を対象とするこ
とができる。
【0015】また、溶媒としては、例えば、アセトニト
リル、ベンゾニトリル、プロピレンカーボネートをはじ
めとする非プロトン性溶媒、例えばメタノールやエタノ
ールなどのプロトン性溶媒や水など、これら多くのもの
を対象とすることができる。
【0016】電解質としては、例えば、LiBF4、L
iClO4、LiPF6、LiAsF6、P−トルエンス
ルホン酸塩、m−ニトロベンゼンスルホン酸塩をはじめ
として、これも多くの物質を対象とすることができ、重
合するモノマーの種類、および重合の条件によってこれ
らの適切な組合せが選定され電解液となる。この電解液
中に磁性微粒子も添加するが、この時、磁性微粒子同士
が凝集しないように電解液中に安定に分散させなければ
ならない。このため界面活性剤として、例えば末端基に
カルボキシル基(−COOH)、ホスホン基(−PO3
2)、スルホン酸基(−SO3H)、アミン基(−NH
2)などを有する鎖状有機分子にて磁性微粒子を1重あ
るいは2重に複覆する。
【0017】磁性微粒子としては、例えば四酸化酸鉄
(Fe34)、スピネル型フェライト、ガーネット型フ
ェライト、マグネトプラムバイト型フェライトなどの酸
化物、およびFe,Co,Ni,Cr,Mn,Al,C
u,Biなどの金属、Y,La,Ce,Pr,Nd,P
m,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,T
m,Yb,Luの希土類金属、また、前記述の金属を含
有する合金または金属間合金物、または非晶質合物(こ
れらの中にH,B,C,N,O,Si,P,Ga,G
e,Ti,V,Zr,Nb,Mo,Ru,Hf,Ta,
Wなどの元素を含有してもよい)、および磁性を有する
錯体類、並びにこれらの混合物を使用できる。この場合
特に、Fe34、Fe、Co、Niの微粒子は磁性流体
においても使用されており、その微粒子の製造技術、お
よびこれを安定に分散させる技術も量産レベルで確立さ
れている。
【0018】ここで、前記載の電解重合を電解酸化によ
って行なう場合は、例えば、アミノ酸あるいは水酸基を
含む芳香族化合物、複素環式化合物、ベンゼンおよび2
個あるいはそれ以上の縮合芳香族をもつ多環式炭化水素
化合物、ビニル基を有する化合物などの非常に多くのモ
ノマーが重合できため、例えば、ポリチオフェン、ポリ
ピロール、ポリアニリン、ポリパラフェニレン、ポリア
ズレン、ポリピレンをはじめとする、代表的な導電性高
分子合成用のモノマーが使用できる。さらに酸化重合の
場合は、界面活性剤の添加を適切に調整することによ
り、磁性微粒子を電気化学的にドープすることが可能に
なる。
【0019】また、磁性微粒子の電解液中の含有量を変
化させることにより、得られた磁性材料の磁気特性は大
きく変化することから、磁性微粒子の電解液中の含有量
によって、その磁気特性が制御できる。また、磁性微粒
子の種類、組成などを変化させる。あるいは重合の条件
を変化させることによっても、磁気特性を変化させるこ
とが可能である。
【0020】先に記載の方法で磁性材料を製造する場
合、作用極の形状を任意に変化させることにより、従来
の無機磁性材料では不可能であったような複数形状のも
のが形成でき、電極を微小にパターニングすることによ
り、精密な微小な形状ものの形成も可能で本発明の磁性
材料により、今までの無機磁性材料では用いられなかっ
たような分野への応用も可能となる。
【0021】先に前記載の磁性材料は磁性粒子の含有量
を調整することにより、従来の無機磁性材料より密度が
小さくでき、また軟質であるため、さらに広い分野への
応用が期待されるものである。
【0022】
【実施例】
〔実施例1〕100Å程度のFe34の微粒子を、内側
をオレイン酸、外側をスルホン酸系の界面活性剤で2重
に被覆し、水中に安定に分散させた。この時Fe34
含有量を20wt%とした(溶液A)。この溶液Aと水
とを体積比で99:1で混合し、P−トルエンスルホン
酸ナトリウム、およびピロールをそれぞれの濃度が1.
0モル/リットルおよび0.1モル/リットルになるよ
うに添加し、これを電解液とした。これに、陽極として
SnO2ガラス、陰極としてCuの電極対を浸漬し、印
加電圧3.8Vで20Cまで電解重合を行ない、陽極上
にポリピロール中にFe34微粒子を含有した磁性材料
を作製した。図1にSQUIDを用いて測定した300
Kにおけるこの磁性材料の減磁曲線を示した。飽和磁化
の値は0.34emu/gであった。
【0023】〔実施例2〕実施例1に記載の溶液AにP
−トルエンスルホン酸ナトリウムおよびピロールをそれ
ぞれの濃度が1.0モル/リットルおよび0.1モル/リ
ットルになるように添加し、電解液とした。これに陽極
としてSnO2ガラス、陰極としてCuの電極対を浸漬
し、印加電圧2.3Vで20Cまで電解重合を行ない、
陽極上にポリピロール中にFe34微粒子を含有した磁
性材料を作製した。図2にSQUIDを用して測定した
300Kにおける減磁曲線を示した。飽和磁化の値は1
7.8emu/gであった。なお、陽極を複雑な形状とするこ
とによって電極の形状による種々の複雑な形状の磁性材
料が得られた。
【0024】
【発明の効果】本発明により、モノマーおよび磁性体の
微粒子を含有する電解液中での電解重合により次のこと
が可能になった。(1)複雑形状や精密な微小形状の形
成が可能な密度の小さい軟質の磁性材料を製造するこ
と。(2)代表的な導電性高分子合成のモノマーを使用
でき、磁性微粒子を電気化学的にドープすること。
(3)磁化の大きい前記載の磁性材料を製造すること。
(4)磁気特性を制御すること。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1の磁性材料を300KでSQ
UIDにより測定した減磁曲線である。
【図2】図2は、実施例2の磁性材料を300KでSQ
UIDにより測定した減磁曲線である。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 モノマーおよび磁性微粒子を含有する電
    解液中において、電極表面上で電解液中のモノマーを電
    気化学的に重合反応を生じさせることにより、ポリマー
    中に磁性微粒子を含有させることを特徴とする磁性材料
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記製造方法において、電気化学的に電
    解酸化を行なうことにより重合反応を生じさせることを
    特徴とする請求項1に記載の磁性材料の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記磁性微粒子として、少なくともFe
    34、スピネル型、ガーネット型もしくはマグネトプラ
    ムバイト型のフェライトなどの酸化物、Fe,Co,N
    i,Cr,Mn,Al,Cu,Biおよび希土類金属な
    どの金属、前記金属を含有する合金、金属間化合物また
    は非晶質合金、強磁性錯体、またはこれらの混合物を使
    用することを特徴とする請求項1または2に記載の磁性
    材料の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記製造方法において、電解液中の磁性
    微粒子の含有量を調節することによって磁気特性を制御
    することを特徴とする請求項1、2または3に記載の磁
    性材料の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3または4に記載された
    製造方法により形成された磁性材料。
JP4326385A 1992-12-07 1992-12-07 磁性材料およびその製造方法 Pending JPH06176915A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997002580A1 (en) * 1995-07-06 1997-01-23 Zrinyi Miklos Magnetic field sensitive polymer gels and uses thereof
WO2004017341A1 (en) * 2002-08-19 2004-02-26 Mcmaster University Method for producing composite magnetic films
JP2014095086A (ja) * 2006-05-18 2014-05-22 Lanxess Deutschland Gmbh 酸化安定性酸化鉄顔料、その調製方法、およびその使用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997002580A1 (en) * 1995-07-06 1997-01-23 Zrinyi Miklos Magnetic field sensitive polymer gels and uses thereof
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