JPH0729763B2 - 炭化鉄微粒子及びその製造法 - Google Patents
炭化鉄微粒子及びその製造法Info
- Publication number
- JPH0729763B2 JPH0729763B2 JP62258986A JP25898687A JPH0729763B2 JP H0729763 B2 JPH0729763 B2 JP H0729763B2 JP 62258986 A JP62258986 A JP 62258986A JP 25898687 A JP25898687 A JP 25898687A JP H0729763 B2 JPH0729763 B2 JP H0729763B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- iron carbide
- fine particles
- iron
- carbide fine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/10—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure
- H01F1/11—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
- C01B32/90—Carbides
- C01B32/907—Oxycarbides; Sulfocarbides; Mixture of carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
- C01P2002/88—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by thermal analysis data, e.g. TGA, DTA, DSC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/42—Magnetic properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は炭化鉄微粒子及びその製造法に関する。
（従来の技術） 針状オキシ水酸化鉄または針状酸化鉄をCO又はこれとH2
との混合物と250〜400℃で接触させることにより炭化鉄
を含有する針状粒子が製造され、これが高保磁力を有し
磁気記録媒体用の磁性材料として有用であることは公知
である（例えば特開昭60-71509号、同60-108309号、同6
0-127212号、同60-155522号）。
との混合物と250〜400℃で接触させることにより炭化鉄
を含有する針状粒子が製造され、これが高保磁力を有し
磁気記録媒体用の磁性材料として有用であることは公知
である（例えば特開昭60-71509号、同60-108309号、同6
0-127212号、同60-155522号）。
しかしこれらの炭化鉄粒子は、炭化反応終了後、大気中
に放置するとき、空気の酸化作用により表面が酸化物と
なるので、その磁化量が時間の経過と共に低下する現象
が見られた。
に放置するとき、空気の酸化作用により表面が酸化物と
なるので、その磁化量が時間の経過と共に低下する現象
が見られた。
かかる炭化鉄微粒子の製造工程は次のようになる。即ち
炭化鉄微粒子は、オキシ水酸化鉄粒子、酸化鉄粒子又は
金属鉄粒子を一酸化炭素等の炭化性気体と接触させるこ
とにより製造されるが、消費された炭化性気体の炭素
は、全て炭化鉄となるのではなく、一部は遊離の炭素と
なる。遊離した炭素は炭化鉄微粒子表面に析出し、析出
した炭素で表面を十分被覆することにより表面の耐食性
が向上し、そのため磁化量低下の改善が期待されるが、
遊離の炭素が析出すると、得られる炭化鉄微粒子の単位
重量あたりの炭化鉄の割合が相対的に減少するので、逆
に保磁力及び磁化量のいずれの磁気特性も低下する。つ
まり、耐食性向上（磁化量低下防止）と磁気特性向上は
相矛盾するため、この解決は困難であつた。
炭化鉄微粒子は、オキシ水酸化鉄粒子、酸化鉄粒子又は
金属鉄粒子を一酸化炭素等の炭化性気体と接触させるこ
とにより製造されるが、消費された炭化性気体の炭素
は、全て炭化鉄となるのではなく、一部は遊離の炭素と
なる。遊離した炭素は炭化鉄微粒子表面に析出し、析出
した炭素で表面を十分被覆することにより表面の耐食性
が向上し、そのため磁化量低下の改善が期待されるが、
遊離の炭素が析出すると、得られる炭化鉄微粒子の単位
重量あたりの炭化鉄の割合が相対的に減少するので、逆
に保磁力及び磁化量のいずれの磁気特性も低下する。つ
まり、耐食性向上（磁化量低下防止）と磁気特性向上は
相矛盾するため、この解決は困難であつた。
このような遊離の炭素が共存する炭化鉄微粒子は、大気
を接触させながら一定速度で昇温してみると、120℃付
近までは微量重量減少して最小重量に達し、その後始め
は徐々に次いでだんだん急激に再び徐々に重量増加して
300℃付近で最大重量に達し、その後、始めは徐々に次
いで急激に再び徐々に重量減少して360℃付近から直線
的になだらかに重量減少し、550℃付近では重量減少の
傾向があるが、当初の重量に比べ重量増加を示す。重量
増加は炭化鉄の炭素が酸素に置き換わるために生じ、重
量減少は前記酸素に置き換えられた炭素が二酸化炭素と
なつて逃散するためであると考えられる。
を接触させながら一定速度で昇温してみると、120℃付
近までは微量重量減少して最小重量に達し、その後始め
は徐々に次いでだんだん急激に再び徐々に重量増加して
300℃付近で最大重量に達し、その後、始めは徐々に次
いで急激に再び徐々に重量減少して360℃付近から直線
的になだらかに重量減少し、550℃付近では重量減少の
傾向があるが、当初の重量に比べ重量増加を示す。重量
増加は炭化鉄の炭素が酸素に置き換わるために生じ、重
量減少は前記酸素に置き換えられた炭素が二酸化炭素と
なつて逃散するためであると考えられる。
しかして、炭化性気体（例えば、一炭化炭素）をオキシ
水酸化鉄に接触させる場合、目的生成物をFe5C2とし
て、炭化反応により発生する二酸化炭素が理論量ないし
10％増になつた時点で反応を終了するときは、450℃付
近の重量増加は22％を越えるものとなつていることが観
察される。
水酸化鉄に接触させる場合、目的生成物をFe5C2とし
て、炭化反応により発生する二酸化炭素が理論量ないし
10％増になつた時点で反応を終了するときは、450℃付
近の重量増加は22％を越えるものとなつていることが観
察される。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は磁気特性に優れ、且つ耐食性にも優れ
る、即ち磁化量の低下率が小さい炭化鉄微粒子及びその
製造法を提供することにある。
る、即ち磁化量の低下率が小さい炭化鉄微粒子及びその
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） 本発明は主にFe5C2からなる炭化鉄を主成分とする炭化
鉄微粒子であつて、該炭化鉄微粒子２〜3mgを、空気を2
00〜300ml/分の流量で流しながら、昇温速度10℃/minで
昇温する条件下で燃焼した場合の重量変化過程におい
て、最大重量到達後、重量減少し、更に重量の平衡状態
に達したときの、重量増加が燃焼前の重量を基準として
22％以下であることにより特徴づけられる前記炭化鉄微
粒子及びその製造法に係る。
鉄微粒子であつて、該炭化鉄微粒子２〜3mgを、空気を2
00〜300ml/分の流量で流しながら、昇温速度10℃/minで
昇温する条件下で燃焼した場合の重量変化過程におい
て、最大重量到達後、重量減少し、更に重量の平衡状態
に達したときの、重量増加が燃焼前の重量を基準として
22％以下であることにより特徴づけられる前記炭化鉄微
粒子及びその製造法に係る。
本発明の炭化鉄微粒子は例えば（ａ）オキシ水酸化鉄又
は酸化鉄微粒子に炭素を含有しない還元性気体を接触さ
せた後または接触させずに、（ｂ）炭化性気体もしくは
これと炭素を含有しない還元性気体との混合物を250〜3
95℃で接触させ、さらに（ｃ）前記温度より５〜20℃高
い温度で炭化性気体を0.5〜５時間接触させることによ
り得られる。
は酸化鉄微粒子に炭素を含有しない還元性気体を接触さ
せた後または接触させずに、（ｂ）炭化性気体もしくは
これと炭素を含有しない還元性気体との混合物を250〜3
95℃で接触させ、さらに（ｃ）前記温度より５〜20℃高
い温度で炭化性気体を0.5〜５時間接触させることによ
り得られる。
本発明においてオキシ水酸化鉄微粒子は、α‐FeOOH
（ゲーサイト）、β‐FeOOH（アカガネサイト）又はγ
‐FeOOH（レピドクロサイト）が好ましく、酸化鉄微粒
子は、α‐Fe2O3（ヘマタイト）、γ‐Fe2O3（マグヘマ
イト）又はFe3O4（マグネタイト）が好ましい。
（ゲーサイト）、β‐FeOOH（アカガネサイト）又はγ
‐FeOOH（レピドクロサイト）が好ましく、酸化鉄微粒
子は、α‐Fe2O3（ヘマタイト）、γ‐Fe2O3（マグヘマ
イト）又はFe3O4（マグネタイト）が好ましい。
上記のα‐Fe2O3又はγ‐Fe2O3としては、例えばα‐Fe
OOH、β‐FeOOH又はγ‐FeOOHをそれぞれ約200〜350℃
に加熱及び脱水して得られたもの、あるいはこれらを更
に約350〜900℃に加熱して結晶の緻密化を図つたα‐Fe
2O3、γ‐Fe2O3等あらゆるものが用いられる。β‐FeOO
Hは、アルカリ水溶液で処理したものが好ましい。
OOH、β‐FeOOH又はγ‐FeOOHをそれぞれ約200〜350℃
に加熱及び脱水して得られたもの、あるいはこれらを更
に約350〜900℃に加熱して結晶の緻密化を図つたα‐Fe
2O3、γ‐Fe2O3等あらゆるものが用いられる。β‐FeOO
Hは、アルカリ水溶液で処理したものが好ましい。
前記のFe3O4は、Fe3O4以外の酸化鉄又はオキシ水酸化鉄
を炭化性気体もしくは炭素を含有しない還元性気体又は
これらの混合物と接触させることによつて製造すること
ができる。もつとも、前記のFe3O4は、この製法によつ
て製造されたものに限定されるものではない。特別な場
合として、炭化性気体又はこれと炭素を含有しない還元
性気体との混合物をオキシ水酸化鉄又はFe3O4以外の酸
化鉄と接触させてFe3O4を製造する場合、後述の本発明
の製法の（ｂ）工程における接触条件と比較して、時間
に関する以外同一の接触条件にすることができる。その
場合、Fe3O4の製造に引き続き同一条件で接触を継続し
て目的とする本発明の粒子を製造することができる。
を炭化性気体もしくは炭素を含有しない還元性気体又は
これらの混合物と接触させることによつて製造すること
ができる。もつとも、前記のFe3O4は、この製法によつ
て製造されたものに限定されるものではない。特別な場
合として、炭化性気体又はこれと炭素を含有しない還元
性気体との混合物をオキシ水酸化鉄又はFe3O4以外の酸
化鉄と接触させてFe3O4を製造する場合、後述の本発明
の製法の（ｂ）工程における接触条件と比較して、時間
に関する以外同一の接触条件にすることができる。その
場合、Fe3O4の製造に引き続き同一条件で接触を継続し
て目的とする本発明の粒子を製造することができる。
本発明においてオキシ水酸化鉄又は酸化鉄は平均軸比が
１以上、特に１〜20のものが好適であり、平均粒径（長
軸）は通常２μｍ以下、好適には0.1〜２μｍ、最適に
は0.1〜1.0μｍである。後にも述べるように、製造され
る粒子は、平均軸比及び平均粒径が、これらの原料のそ
れらと比較して若干小さくなるが殆ど変らず、本発明の
粒子一般について通常このようなものが磁性材料として
好適であるからである。
１以上、特に１〜20のものが好適であり、平均粒径（長
軸）は通常２μｍ以下、好適には0.1〜２μｍ、最適に
は0.1〜1.0μｍである。後にも述べるように、製造され
る粒子は、平均軸比及び平均粒径が、これらの原料のそ
れらと比較して若干小さくなるが殆ど変らず、本発明の
粒子一般について通常このようなものが磁性材料として
好適であるからである。
また、本発明で使用するオキシ水酸化鉄又は酸化鉄は、
主成分がオキシ水酸化鉄又は酸化鉄である限り、少量の
銅、マグネシウム、マンガン、ニツケル、コバルトの酸
化物、炭酸塩；硅素の酸化物；カリウム塩、ナトリウム
塩等を添加して成るものであつてもよい。
主成分がオキシ水酸化鉄又は酸化鉄である限り、少量の
銅、マグネシウム、マンガン、ニツケル、コバルトの酸
化物、炭酸塩；硅素の酸化物；カリウム塩、ナトリウム
塩等を添加して成るものであつてもよい。
上記オキシ水酸化鉄は、特開昭60-108309号にあるよう
に、また酸化鉄も、その表面のpHが５以上の場合は、よ
り高保磁力を有する粒子が得られ、好ましい。pHが５未
満の場合は、アルカリ（例えば水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化アンモニウム）水溶液と接触させて
pHを５以上とするのがよい。アルカリ処理は、例えば被
処理物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ア
ンモニウムのようなアルカリの水溶液（例えば、pH8以
上、好ましくは10以上の水溶液）と接触させて、必要な
らば30分〜１時間撹拌して、別、乾燥することにより
行なうことができる。本発明において表面pHは試料5gを
蒸留水100ccで１時間煮沸し、室温まで冷却後、１時間
放置し、その上澄液のpHをpHメーターで測定した値と定
義される。
に、また酸化鉄も、その表面のpHが５以上の場合は、よ
り高保磁力を有する粒子が得られ、好ましい。pHが５未
満の場合は、アルカリ（例えば水酸化ナトリウム、水酸
化カリウム、水酸化アンモニウム）水溶液と接触させて
pHを５以上とするのがよい。アルカリ処理は、例えば被
処理物を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化ア
ンモニウムのようなアルカリの水溶液（例えば、pH8以
上、好ましくは10以上の水溶液）と接触させて、必要な
らば30分〜１時間撹拌して、別、乾燥することにより
行なうことができる。本発明において表面pHは試料5gを
蒸留水100ccで１時間煮沸し、室温まで冷却後、１時間
放置し、その上澄液のpHをpHメーターで測定した値と定
義される。
なお、原料は特開昭60-141611号に記載されるように、
珪素化合物、ホウ素化合物、アルミニウム化合物、脂肪
族カルボン酸もしくはその塩、リン化合物又はチタン化
合物などの焼結防止剤で被覆して用いることもできる。
珪素化合物、ホウ素化合物、アルミニウム化合物、脂肪
族カルボン酸もしくはその塩、リン化合物又はチタン化
合物などの焼結防止剤で被覆して用いることもできる。
本発明において炭素を含有しない還元性気体の代表例と
してはH2、NH2NH2等を挙げることができる。
してはH2、NH2NH2等を挙げることができる。
また炭化性気体としては下記化合物の少なくとも１種以
上を使用できる。
上を使用できる。
CO 脂肪族、鎖状もしくは環状の、飽和もしくは不飽和
炭化水素、例えばメタン、プロパン、ブタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、アセチレン、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、タウンガス
など。
炭化水素、例えばメタン、プロパン、ブタン、シクロヘ
キサン、メチルシクロヘキサン、アセチレン、エチレ
ン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン、タウンガス
など。
芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエン、キシ
レン、沸点150℃以下のこれらのアルキル、アルケニル
誘導体。
レン、沸点150℃以下のこれらのアルキル、アルケニル
誘導体。
脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタノー
ル、プロパノール、シクロヘキサノール。
ル、プロパノール、シクロヘキサノール。
エステル、例えばギ酸メチル、酢酸エチル等の沸点
150℃以下のエステル。
150℃以下のエステル。
エーテル、例えば低級アルキルエーテル、ビニルエ
ーテル等の沸点150℃以下のエーテル。
ーテル等の沸点150℃以下のエーテル。
アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセトアル
デヒド等の沸点150℃以下のアルデヒド。
デヒド等の沸点150℃以下のアルデヒド。
ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メ
チルイソブチルケトン等の沸点150℃以下のケトン。
チルイソブチルケトン等の沸点150℃以下のケトン。
特に好ましい炭化性気体はCO、CH3OH、HCOOCH3、炭素数
１〜５の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素である。
１〜５の飽和または不飽和の脂肪族炭化水素である。
本発明の（ａ）工程において炭素を含有しない還元性気
体は希釈してあるいは希釈せずに使用することができ、
希釈剤としては、例えばN2、CO2、アルゴン、ヘリウム
等を挙げることができる。また希釈率は任意に選択でき
るが、10倍（容量比）までに希釈をとどめるのが好まし
い。接触温度、接触時間、流速等の接触条件は、例えば
鉄化合物の製造履歴、平均軸比、平均粒径、比表面積等
に応じ変動するため、適宜選択するのがよい。好ましい
接触温度は、約200〜700℃、より好ましくは約300〜400
℃、好ましい接触時間は約0.5〜６時間である。好まし
い流速は、原料の鉄化合物1g当り約１〜1000ml S.T.P/
分である。なお、接触圧力は、希釈剤をも含めて、１〜
２気圧が常用されるが、特に制限はない。
体は希釈してあるいは希釈せずに使用することができ、
希釈剤としては、例えばN2、CO2、アルゴン、ヘリウム
等を挙げることができる。また希釈率は任意に選択でき
るが、10倍（容量比）までに希釈をとどめるのが好まし
い。接触温度、接触時間、流速等の接触条件は、例えば
鉄化合物の製造履歴、平均軸比、平均粒径、比表面積等
に応じ変動するため、適宜選択するのがよい。好ましい
接触温度は、約200〜700℃、より好ましくは約300〜400
℃、好ましい接触時間は約0.5〜６時間である。好まし
い流速は、原料の鉄化合物1g当り約１〜1000ml S.T.P/
分である。なお、接触圧力は、希釈剤をも含めて、１〜
２気圧が常用されるが、特に制限はない。
本発明の（ｂ）工程においても炭化性気体もしくはこれ
と炭素を含有しない還元性気体との混合物を希釈してあ
るいは希釈せずに使用できる。混合物を用いる場合、そ
の混合比は適宜に選択することができるが、通常は炭化
性気体と炭素を含有しない還元性気体の容量比を1/5ま
でとするのが好ましい。接触条件も同様に適宜選択する
ことができるが、好ましい接触温度は約250〜395℃、よ
り好ましくは約300〜395℃、好ましい接触時間は、
（ａ）工程を行つた場合は約0.5〜６時間、（ａ）工程
のない場合は約１〜12時間である。好ましい流速は、原
料の鉄化合物1g当り約１〜1000ml S.T.P/分である。な
お、接触圧力は、希釈剤をも含めて、１〜２気圧が常用
されるが、特に制限はない。
と炭素を含有しない還元性気体との混合物を希釈してあ
るいは希釈せずに使用できる。混合物を用いる場合、そ
の混合比は適宜に選択することができるが、通常は炭化
性気体と炭素を含有しない還元性気体の容量比を1/5ま
でとするのが好ましい。接触条件も同様に適宜選択する
ことができるが、好ましい接触温度は約250〜395℃、よ
り好ましくは約300〜395℃、好ましい接触時間は、
（ａ）工程を行つた場合は約0.5〜６時間、（ａ）工程
のない場合は約１〜12時間である。好ましい流速は、原
料の鉄化合物1g当り約１〜1000ml S.T.P/分である。な
お、接触圧力は、希釈剤をも含めて、１〜２気圧が常用
されるが、特に制限はない。
本発明では（ｃ）工程として更に上記で得られた炭化鉄
微粒子を前記（ｂ）工程での接触温度より５〜20℃高い
温度で炭化性気体を0.5〜５時間接触させる。これによ
り炭素が析出し、耐食性が向上するので磁化量は早く飽
和安定し、その低下率が小さくなる。
微粒子を前記（ｂ）工程での接触温度より５〜20℃高い
温度で炭化性気体を0.5〜５時間接触させる。これによ
り炭素が析出し、耐食性が向上するので磁化量は早く飽
和安定し、その低下率が小さくなる。
本発明の炭化鉄微粒子は、大気中で昇温した場合その特
性として燃焼条件下の重量変化過程において、最大重量
到達後の平衡状態に達したときの重量増加が、燃焼前の
重量を基準として22％以下であるという特徴により特定
される。ここにおける燃焼条件下の重量変化過程とは、
炭化鉄微粒子２〜3mgを、空気を200〜300ml/分の流量で
流しながら、昇温速度10℃/minで昇温した際に、炭化鉄
微粒子の重量が変化する過程と定義する。
性として燃焼条件下の重量変化過程において、最大重量
到達後の平衡状態に達したときの重量増加が、燃焼前の
重量を基準として22％以下であるという特徴により特定
される。ここにおける燃焼条件下の重量変化過程とは、
炭化鉄微粒子２〜3mgを、空気を200〜300ml/分の流量で
流しながら、昇温速度10℃/minで昇温した際に、炭化鉄
微粒子の重量が変化する過程と定義する。
前記重量増加（％）の求め方として、例えば炭化鉄微粒
子サンプル2.53mgを熱重量測定装置〔セイコー電子工業
（株）製、機種SSC-5000〕を用いて、昇温速度10℃／
分、空気流量250ml/分での燃焼条件下の重量変化過程を
測定したときのグラフを第１図に示す。同図より空気中
で昇温すると、炭化鉄は徐々に燃焼して酸化鉄に転化
し、重量増加を示し、その後、前記酸素に置き換えられ
た炭素が燃焼することにより、その重量は減少すること
が判る。図中ｃは、ａ付近の最も傾きの大きい接線とｂ
付近の最も傾きの小さい接線の交点を示し、燃焼条件下
の重量変化過程における最大重量到達後の平衡状態に達
したときの、燃焼前の重量を基準とした重量増加は、ｃ
点の示す重量増加（％）の値で示される。
子サンプル2.53mgを熱重量測定装置〔セイコー電子工業
（株）製、機種SSC-5000〕を用いて、昇温速度10℃／
分、空気流量250ml/分での燃焼条件下の重量変化過程を
測定したときのグラフを第１図に示す。同図より空気中
で昇温すると、炭化鉄は徐々に燃焼して酸化鉄に転化
し、重量増加を示し、その後、前記酸素に置き換えられ
た炭素が燃焼することにより、その重量は減少すること
が判る。図中ｃは、ａ付近の最も傾きの大きい接線とｂ
付近の最も傾きの小さい接線の交点を示し、燃焼条件下
の重量変化過程における最大重量到達後の平衡状態に達
したときの、燃焼前の重量を基準とした重量増加は、ｃ
点の示す重量増加（％）の値で示される。
本発明の炭化鉄微粒子は上記の重量増加が22％以下であ
ることが必要である。好ましくは22〜５重量％、更に好
ましくは20〜10重量％である。
ることが必要である。好ましくは22〜５重量％、更に好
ましくは20〜10重量％である。
本発明において得られる粒子は、電子顕微鏡で観察する
と、平均的に一様な粒子であり、原料の酸化鉄の粒子と
同形状で、これらの形骸粒子であり、これが一次粒子と
なつて存在している。また、得られる粒子は、元素分析
により炭素を含有し、更にＸ線回折パターンにより、炭
化鉄を含有することが明らかである。Ｘ線回折パターン
は、面間隔が2.28、2.20、2.08、2.05及び1.92Åを示
す。かかるパターンは、Fe5C2に相当し、本発明の炭化
鉄は通常は主としてFe5C2からなるが、Fe2C、Fe20C9(Fe
2.2C)、Fe3C等が共存することがある。従つて本発明の
粒子に含有される炭化鉄は、FexC（２≦ｘ＜３）と表示
するのが適切である。
と、平均的に一様な粒子であり、原料の酸化鉄の粒子と
同形状で、これらの形骸粒子であり、これが一次粒子と
なつて存在している。また、得られる粒子は、元素分析
により炭素を含有し、更にＸ線回折パターンにより、炭
化鉄を含有することが明らかである。Ｘ線回折パターン
は、面間隔が2.28、2.20、2.08、2.05及び1.92Åを示
す。かかるパターンは、Fe5C2に相当し、本発明の炭化
鉄は通常は主としてFe5C2からなるが、Fe2C、Fe20C9(Fe
2.2C)、Fe3C等が共存することがある。従つて本発明の
粒子に含有される炭化鉄は、FexC（２≦ｘ＜３）と表示
するのが適切である。
（発明の効果） 本発明の方法によれば炭素が析出するため、優れた耐食
性が得られるので、高温、酸化状態でも飽和磁化量（σ
ｓ）の低下率の小さい安定性に優れ、しかも磁気特性に
優れた炭化鉄微粒子が得られる。
性が得られるので、高温、酸化状態でも飽和磁化量（σ
ｓ）の低下率の小さい安定性に優れ、しかも磁気特性に
優れた炭化鉄微粒子が得られる。
（実施例） 以下に実施例を挙げて詳しく説明する。実施例におい
て、得られた炭化鉄微粒子の各種特性等はそれぞれ次の
方法によつて求めた。
て、得られた炭化鉄微粒子の各種特性等はそれぞれ次の
方法によつて求めた。
（１）磁気特性 特別に記載がない限り次の方法によつて求める。
ホール素子を用いたガウスメーターにより試料充填率0.
2で、測定磁場10kOeで、保磁力（Hc、Oe）及び飽和磁化
量（σｓ、e.m.u./g）を測定する。
2で、測定磁場10kOeで、保磁力（Hc、Oe）及び飽和磁化
量（σｓ、e.m.u./g）を測定する。
（２）Ｃの元素分析 元素分析は（株）柳本製作所製のMT2 CHN CORDER Yanac
oを使用し、900℃で酸素（ヘリウムキヤリヤ）を通じる
ことにより常法に従つて行う。
oを使用し、900℃で酸素（ヘリウムキヤリヤ）を通じる
ことにより常法に従つて行う。
（３）重量増加 前出の燃焼条件下の重量変化過程で定義された方法によ
り求めた。
り求めた。
（４）耐食率 炭化鉄微粒子を100℃の空気雰囲気中に８時間保持し、
その処理前後のσｓの変化（低下量）を測定し、次の式
よりσｓの低下率としての耐食率を計算した。表中、数
値の高い方がσｓの低下量が大きいことを意味する。
その処理前後のσｓの変化（低下量）を測定し、次の式
よりσｓの低下率としての耐食率を計算した。表中、数
値の高い方がσｓの低下量が大きいことを意味する。
A:処理前のσｓ B:処理後のσｓ 実施例１ 先ず（ａ）工程として、平均粒径0.5μｍ（長軸）、平
均軸比10の針状α−酸化鉄粒子2gを磁性ボートに入れて
管状炉に挿入し、（ｂ）工程として、窒素を流して置換
した後、360℃に昇温し、その温度でCOを毎分1000mlの
流速で排ガス中のCO2の積分量が1.14lになった時間（後
述の反応率100％に相当する）まで接触させ、次いで
（ｃ）工程として、その後に温度を５℃上昇させてCO2
の積分量が1.25l（同反応率110％に相当）になるまで接
触させ、その後室温まで放冷して黒色の針状微粒子を得
た。
均軸比10の針状α−酸化鉄粒子2gを磁性ボートに入れて
管状炉に挿入し、（ｂ）工程として、窒素を流して置換
した後、360℃に昇温し、その温度でCOを毎分1000mlの
流速で排ガス中のCO2の積分量が1.14lになった時間（後
述の反応率100％に相当する）まで接触させ、次いで
（ｃ）工程として、その後に温度を５℃上昇させてCO2
の積分量が1.25l（同反応率110％に相当）になるまで接
触させ、その後室温まで放冷して黒色の針状微粒子を得
た。
生成物のＸ線回折パターンは、ASTMのX-Ray Powder Dat
a File 20-509のFe5C2 Iron Carbideと一致した。結果
を第１表に示す。
a File 20-509のFe5C2 Iron Carbideと一致した。結果
を第１表に示す。
実施例２ 実施例１の（ｂ）工程の排ガス中のCO2の積分量（1.25
l）を1.37l（後述の反応率120％に相当）に変更した以
外は実施例１と同様にして炭化鉄微粒子を得た。
l）を1.37l（後述の反応率120％に相当）に変更した以
外は実施例１と同様にして炭化鉄微粒子を得た。
実施例３ 実施例１の（ｃ）工程における温度を10℃上昇させ、CO
2の積分量が1.37l（反応率120％に相当）になるまで接
触させる以外は実施例１と同様にして炭化鉄微粒子を得
た。
2の積分量が1.37l（反応率120％に相当）になるまで接
触させる以外は実施例１と同様にして炭化鉄微粒子を得
た。
比較例１ 実施例１の（ｂ）工程即ち、排ガス中のCO2の積分量が
1.14lになった時点で処理を停止する以外は実施例１と
同様にして炭化鉄微粒子を得た。
1.14lになった時点で処理を停止する以外は実施例１と
同様にして炭化鉄微粒子を得た。
比較例２ 実施例１の（ｃ）工程の接触温度は360℃のまま変更せ
ず、排ガス中のCO2の積分量が1.25lになった時点で処理
を停止する以外は実施例１と同様にして炭化鉄微粒子を
得た。
ず、排ガス中のCO2の積分量が1.25lになった時点で処理
を停止する以外は実施例１と同様にして炭化鉄微粒子を
得た。
尚、第１表において反応率は次の反応式よりCO2／α−F
e2O3＝1.14l/2gを100％として計算した。
e2O3＝1.14l/2gを100％として計算した。
５Fe2O3＋23CO→２Fe5C2＋19CO2
第１図は炭化鉄微粒子を空気中で昇温したときの重量変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−111921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−155522（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−141611（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−127212（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−108309（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】主にFe5C2からなる炭化鉄を主成分とする
炭化鉄微粒子であつて、該炭化鉄微粒子２〜3mgを、空
気を200〜300ml/分の流量で流しながら、昇温速度10℃/
minで昇温する条件下で燃焼した場合の重量変化過程に
おいて、最大重量到達後、重量減少し、更に重量の平衡
状態に達したときの、重量増加が燃焼前の重量を基準と
して22％以下であることにより特徴づけられる前記炭化
鉄微粒子。 - 【請求項２】主にFe5C2からなる炭化鉄を主成分とする
炭化鉄微粒子であつて、該炭化鉄微粒子２〜3mgを、空
気を200〜300ml/分の流量で流しながら、昇温速度10℃/
minで昇温する条件下で燃焼した場合の重量変化過程に
おいて、最大重量到達後、重量減少し、更に重量の平衡
状態に達したときの、重量増加が燃焼前の重量を基準と
して22％以下であることにより特徴づけられる前記炭化
鉄微粒子の製造法であつて、下記（ａ），（ｂ），
（ｃ）の工程からなる炭化鉄微粒子の製造法 （ａ）オキシ水酸化鉄又は酸化鉄微粒子に炭素を含有し
ない還元性気体を接触させた後または接触させずに、
（ｂ）炭化性気体もしくはこれと炭素を含有しない還元
性気体との混合物を250〜395℃で接触させ、さらに
（ｃ）前記温度より５〜20℃高い温度で炭化性気体を0.
5〜５時間接触させる。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258986A JPH0729763B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 炭化鉄微粒子及びその製造法 |
| EP88116965A EP0312032B1 (en) | 1987-10-13 | 1988-10-12 | Iron carbide fine particles and process for preparing the same |
| DE3889059T DE3889059T2 (de) | 1987-10-13 | 1988-10-12 | Feine Eisencarbidteilchen und Verfahren zu deren Herstellung. |
| US07/617,294 US5104561A (en) | 1987-10-13 | 1990-11-19 | Process for preparing carbide fine particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62258986A JPH0729763B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 炭化鉄微粒子及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01100009A JPH01100009A (ja) | 1989-04-18 |
| JPH0729763B2 true JPH0729763B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=17327765
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62258986A Expired - Lifetime JPH0729763B2 (ja) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | 炭化鉄微粒子及びその製造法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5104561A (ja) |
| EP (1) | EP0312032B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0729763B2 (ja) |
| DE (1) | DE3889059T2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH085651B2 (ja) * | 1990-07-02 | 1996-01-24 | ダイキン工業株式会社 | 炭化鉄微粒子の製造方法 |
| US5387274A (en) * | 1993-11-15 | 1995-02-07 | C.V.G. Siderurgica Del Orinoco, C.A. | Process for the production of iron carbide |
| US5869018A (en) | 1994-01-14 | 1999-02-09 | Iron Carbide Holdings, Ltd. | Two step process for the production of iron carbide from iron oxide |
| US5618032A (en) * | 1994-05-04 | 1997-04-08 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Shaft furnace for production of iron carbide |
| US5437708A (en) * | 1994-05-04 | 1995-08-01 | Midrex International B.V. Rotterdam, Zurich Branch | Iron carbide production in shaft furnace |
| JP2727436B2 (ja) | 1995-05-31 | 1998-03-11 | 川崎重工業株式会社 | 鉄カーバイドの製造方法及び製造装置 |
| AU750751B2 (en) | 1998-03-31 | 2002-07-25 | Iron Carbide Holdings, Ltd | Process for the production of iron carbide from iron oxide using external sources of carbon monoxide |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60108309A (ja) * | 1983-11-17 | 1985-06-13 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する針状粒子の製造方法 |
| EP0123318B1 (en) * | 1983-04-25 | 1988-03-09 | Daikin Kogyo Co., Ltd. | Acicular particulate material containing iron carbide |
| JPS60141611A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-26 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する針状粒子及びその製法 |
| JPS60155522A (ja) * | 1984-01-23 | 1985-08-15 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する針状粒子の製法 |
| JPS60127212A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-06 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する針状粒子の製法 |
| JPS61106408A (ja) * | 1984-10-25 | 1986-05-24 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する針状粒子の製造法 |
| JPS61111921A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-30 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する針状粒子の製造法 |
| JPS61111923A (ja) * | 1984-11-01 | 1986-05-30 | Daikin Ind Ltd | 炭化鉄を含有する粒子、その製法及び用途 |
| US4900464A (en) * | 1985-12-24 | 1990-02-13 | Daikin Industries Ltd. | Particles containing iron carbide |
| JP2005517504A (ja) * | 2002-02-22 | 2005-06-16 | ジィ・ダブリュ・ファーマ・リミテッド | 投与量供給システムおよび装置 |
-
1987
- 1987-10-13 JP JP62258986A patent/JPH0729763B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-10-12 DE DE3889059T patent/DE3889059T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-10-12 EP EP88116965A patent/EP0312032B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-11-19 US US07/617,294 patent/US5104561A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3889059T2 (de) | 1994-11-10 |
| EP0312032B1 (en) | 1994-04-13 |
| JPH01100009A (ja) | 1989-04-18 |
| US5104561A (en) | 1992-04-14 |
| EP0312032A2 (en) | 1989-04-19 |
| EP0312032A3 (en) | 1989-08-23 |
| DE3889059D1 (de) | 1994-05-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4668414A (en) | Process for producing acicular particles containing an iron carbide | |
| JPH0729763B2 (ja) | 炭化鉄微粒子及びその製造法 | |
| EP0227104B1 (en) | Particles containing iron carbide | |
| US5026605A (en) | Coated iron carbide fine particles | |
| KR940009271B1 (ko) | 탄화철 미립자의 제조방법 | |
| EP0326165B1 (en) | Iron carbide fine particles and a process for preparing the same | |
| EP0179490B1 (en) | Particles containing an iron carbide, production process and use thereof | |
| US4931198A (en) | Magnetic particles composed mainly of FeC and a process for preparing same | |
| JPS61111921A (ja) | 炭化鉄を含有する針状粒子の製造法 | |
| JPH0143683B2 (ja) | ||
| JPH0375489B2 (ja) | ||
| JPH0635326B2 (ja) | 炭化鉄を含有する粒子の製造法 | |
| JPH0729764B2 (ja) | 炭化鉄微粒子、磁性材料及び該微粒子の製造法 | |
| JP3171223B2 (ja) | 針状磁性粒子粉末の製造法 | |
| JPS63256510A (ja) | 炭化鉄微粒子の安定化法 | |
| JPS61111923A (ja) | 炭化鉄を含有する粒子、その製法及び用途 | |
| JPS647009B2 (ja) |