JPH0692256B2 - バリウムフエライト粉末の製造法 - Google Patents

バリウムフエライト粉末の製造法

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JPH0692256B2
JPH0692256B2 JP61308344A JP30834486A JPH0692256B2 JP H0692256 B2 JPH0692256 B2 JP H0692256B2 JP 61308344 A JP61308344 A JP 61308344A JP 30834486 A JP30834486 A JP 30834486A JP H0692256 B2 JPH0692256 B2 JP H0692256B2
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barium ferrite
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barium
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恭二 大段
隆幸 木村
和生 橋本
明 佐竹
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、水熱合成法で六角板状のマグネトプランバイ
ト型バリウムフェライト粉末を製造する方法の改良に関
するものである。
近年、磁気記録の高密度化の要求に伴い、バリウムフェ
ライト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とし
ては、保磁力が適当な値(300〜1500Oe)で、飽和磁化
ができるだけ高く、粒子が小さく均一で、分散性のよい
ものが望まれている。
(従来の技術) 従来、バリウムフェライトの製造方法としては、例えば
共沈法、ガラス結晶化法、水熱合成法等種々の方法が知
られており、水熱合成法については、例えば特公昭46−
3545号公報、特開昭56−149328号公報、特開昭56−1603
28号公報、特開昭58−2224号公報、特開昭59−161002号
公報、特開昭59−164641号公報等で提案されている。
(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ト粉末は一
般に粒子の凝集が少なく比較的分散性はよいが、従来公
知の方法では、粒径の大きなものしかできなかったり、
粒度分布幅が広くて均一でなかったり、またバリウムフ
ェライトの結晶化を進行させてしっかりした形状の粒子
にしようとすると粒子間の焼結が生じ易くなったりし
て、塗料化(インク化)の際の分散性が悪くなったりす
る難点があった。
(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、微粒子で粒度分布が狭く、分散性のよいバリウムフ
ェライト粉末の製造法を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、六万晶バリウムフェライト粉末を製造するに
当り、出発原料としてバリウム1グラム原子に対して、
鉄3〜11グラム原子、カルシウム0.01〜0.5グラム原子
およびケイ素0.001〜0.1グラム素子を割合のそれぞれの
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/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150〜270℃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800〜950
℃で焼成し、得られた焼成物を洗浄することを特徴とす
るバリウムフェライト粉末の製造法に関するものであ
る。
本発明においては、まず出発原料であるバリウム、鉄、
カルシウムおよびケイ素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を生成させ
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0.03〜0.23モル/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で望
ましい。
鉄化合物としては、硝酸第二鉄、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、3
〜11グラム原子である。鉄の量が少なすぎると、マグネ
トプランバイト型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
とヘマタイトが副正したり、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。
カルシウム化合物としては、硝酸カルシウム、塩化カル
シウム等が用いられる。カルシウムの使用量は、バリウ
ム1グラム原子に対して、0.01〜0.5グラム原子であ
る。カルシウムの量が少なすぎると粒度分布が広くな
り、分散性が悪くなる。さらに塗膜した場合の飽和。磁
束密度が小さくなる。またカルシウムの量が多すぎると
飽和磁化が低下するので好ましくない。
ケイ素化合物としては、ケイ酸、ケイ酸ナトリウム等が
用いられる。ケイ素の使用量はバリウム1グラム原子に
対して、0.001〜0.1グラム原子、好ましくは0.005〜0.0
8グラム原子である。ケイ素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し、また粒子
間の焼結が生じ易くなり、塗料化の際の分散性が悪くな
る。また多すぎると磁気特性が悪くなるので好ましくな
い。
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/以上となる量が必要であり、4〜8モル/
の範囲が好ましい。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
たヘ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。
前記出発原料の水溶液に水酸化アルカリを混合する方法
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。あるいは鉄
以外の出発原料の少なくとも一種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、予め出発原料の水溶液に従来のバリウムフェラ
イトに添加されている種々の元素、例えばCo、Ni、Mn、
Zn、Pb、Sr、Ti、In、Nb、La、Ce、Smなどの化合物、例
えば塩化物、硝酸塩などを若干添加することができ、特
にCoおよびTiの化合物の添加は保磁力をコントロールす
るうえで好ましい。CoおよびTiの化合物としては、塩化
物、硝酸塩、アルコキシドなどが使用される。その添加
量は鉄原子に対して、原子比でCo/Fe、Ti/Feがそれぞれ
0.01〜0.20の範囲が好適である。
次に、沈澱物を含むスラリを水熱処理することにより、
バリウムフェライトの微細な結晶が生成、沈澱する。水
熱処理の温度は150〜270℃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
得られるバリウムフェライト粉末の粒径が大きくなるの
で好ましくない。水熱処理時間は普通、0.5〜20時間程
度であり、水熱処理には通常、オートクレーブが採用さ
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
澱物に融剤を混合する。融剤としては、塩化ナトリウ
ム、塩化カリウム、塩化バリウム、塩化ストロンチウム
およびフッ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(乾燥物基準)に対して、
10〜180重量%、特に30〜120重量%であることが好まし
い。融剤の量が少なすぎると粒子の燃焼が起り、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。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後、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80
0〜950℃、好ましくは820〜930℃である。温度が低すぎ
ると結晶化が進まず、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、焼結が行こるので好
ましくない。焼成時間は1〜30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、例えば空気、窒素等
が用いられる。
得られた焼成物を洗浄後、過、乾燥することにより、
バリウムフェライト粉末が得られる。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、プロピオン酸などの有
機酸などを用いることができる。
(実施例) 実施例1 水1200mlに、硝酸第二鉄[Fe(NO3・9H2O]を2.67
モル、硝酸コバルト[Co(NO3・6H2O]を0.22モル
および四塩化チタン(TiCl4)を0.22モル溶解し、別に
水1500mlに、水酸化バリウム[Ba(OH)・8H2O]を0.
32モル、塩化カルシウム(CaCl2・2H2O)を0.07モル、
ケイ酸ナトリウム(Na2SiO3)を0.01モルおよび水酸化
ナトリウム(NaOH)を30モル溶解し、両溶液を混合して
沈澱物を生成させた。沈澱物生成後のスラリ中のNaOH濃
度は7.3モル/であった。得られた沈澱物を含むスラ
リをオートクレーブに入れ、250℃で2時間水熱処理を
行った。次いで得られた沈澱物を十分に水洗した後、
過、乾燥し、これに融剤としてNaClを沈澱物に対して10
0重量%加えて乾式混合した。この混合物を空気雰囲気
下で880℃で40分間焼成した。得られた焼成物を水で十
分水洗した後、過、乾燥してバリウムフェライト粉末
を得た。
得られたバリウムフェライト粉末について透過型電子顕
微鏡(TEM)で粒子形状(粒径、厚み、分布)を測定し
た結果(粒子100個の平均値)および振動試料式磁力計
で磁気特性を測定した結果を第1表に示す。
また分散性をみるために、バリウムフェライト粉末をバ
インダーおよび溶媒とサンドミルでミリングした後のイ
ンキを篩目が1μmの篩で過したときの過率(イン
キ全量が篩を通過した場合を過率100%とする)およ
び充填性をみるために塗膜での飽和磁束密度を測定した
結果を第1表に示す。またバリウムフェライト粉末のTE
Mによる写真(倍率40000倍)を第1図に示す。
実施例2〜6 実施例1の塩化カルシウムの添加量0.07モルを0.05モ
ル、ケイ酸ナトリウムの添加量0.01モルを0.005モルに
かえた(実施例2)、融剤NaClをBaCl2に、また焼成温
度を880℃から900℃にかえた(実施例3)、水熱処理温
度を250℃から180℃に、ケイ酸ナトリウムの添加量0.01
モルを0.02モルに、また融剤の添加量100重量%を50重
量%にかえた(実施例4)、水熱処理温度を250℃から2
00℃に、塩化カルシウムの添加量0.07モルを0.04モル
に、また焼成温度を880℃から900℃にかえた(実施例
5)、焼成雰囲気を空気から窒素にかえた(実施例
6)、ほかは、実施例1と同様にしてバリウムフェライ
ト粉末を製造し、粒子形状、磁気特性、過率および塗
膜の飽和磁束密度を測定した。その結果を第1表に示
す。
比較例1〜4 実施例1の塩化カルシウムとケイ酸ナトリウムを添加し
なかった(比較例1)、NaOHの添加量30モルを15.4モル
(沈澱物生成後のスラリ中のNaOH濃度2モル/)にか
えた(比較例2)、焼成温度を880℃から1000℃にかえ
た(比較例3)、融剤のNaClを添加しなかった(比較例
4)、ほかは、実施例1と同様にしてバリウムフェライ
ト粉末を製造し、粒子形状、磁気特性、過率および塗
膜の飽和磁束密度を測定した。その結果を第1表に示
す。また比較例1で得られたバリウムフェライト粉末の
TEMによる写真(倍率40000倍)を第2図に示す。
(発明の効果) 本判明によれば、結晶状態が良く、六角板状で平均粒径
100nm以下、粒度分布100〜30nm、標準偏差35nm以下の微
小で均一なマグネトプランバイト型バリウムフェライト
粉末を得ることができる。またこのバリウムフェライト
粉末は分散性、充填性も良好で、板状比が2〜5の範囲
にあり、300〜1500Oeの保磁力および 55emu/g以上の高い飽和磁化を示す。さらに保磁力につ
いては、前記したTiおよびCoを添加することにより、自
由にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図および第2図は、それぞれ実施例1、比較例1で
得られたバリウムフェライト粉末の粒子形状を示す図面
に代える透過型電子顕微鏡写真(40000倍)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−141625(JP,A) 特開 昭60−137002(JP,A) 特開 昭59−174530(JP,A) 特開 昭61−136923(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】六方晶バリウムフェライト粉末を製造する
    に当り、出発原料としてバリウム1グラム原子に対し
    て、鉄3〜11グラム原子、カルシウム0.01〜0.5グラム
    原子およびケイ素0.001〜0.1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/
    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150〜270℃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800〜9
    50℃で焼成し、得られた焼成物を洗浄することを特徴と
    するバリウムフェライト粉末の製造法。
JP61308344A 1986-12-26 1986-12-26 バリウムフエライト粉末の製造法 Expired - Lifetime JPH0692256B2 (ja)

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