JPH08217455A - 酸化物磁性材料およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、マグネタイトから作成した所望の
飽和磁化を持つ酸化物磁性材料およびその製造方法に関
し、従来に比して簡便な設備、単純な工程で安定した高
品質で、所望の飽和磁化を有する酸化物磁性材料粉を多
量かつ安価に安全に提供することを目的とする。 【構成】 マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３４．
３ｗｔ％およびＣａ換算で０．９〜２６．４ｗｔ％を配
合し、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液
状あるいは固体（粉体を含む）を０．１〜４．０ｗｔ％
混合し、不活性ガス中で５５０〜１１００°Ｃの焼成処
理したマグネタイトと非磁性相が混在した粉末からなる
酸化物磁性材およびその製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マグネタイトから作成
した所望の飽和磁化を持つ酸化物磁性材料およびその製
造方法に関するものである。

【０００２】磁性流体、電気抵抗素子、電子写真用のト
ナーやキャリアなどに幅広く使用される酸化物磁性材料
について、所望の飽和磁化を持つものを多量に安価に製
造することが望まれている。

【０００３】

【従来の技術】従来、磁性材料粉の飽和磁化を調整する
には、以下の方法が用いられている。 （１） 磁性粒子粉と樹脂を混練し、冷却固化して粉砕
し、磁性粉を得る方法。

【０００４】（２） ヘマタイト粉を還元する時の条件
を変えることにより、ヘマタイトのマグネタイト化を制
御して磁性粉を得る方法。 （３） マグネタイト粉を酸化する時の条件を変えるこ
とにより、マグネタイトのヘマタイト化を制御して磁性
粉を得る方法。

【０００５】（４） 酸化鉄粉にＭｇ、Ｃｕ、Ｚｎなど
の組成を変えて混合したものを、焼成することにより所
望の飽和磁化を持つフェライト粉を得る方法。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の方法で
は、その製法が煩雑で設備が大がかりになってしまう問
題があった。

【０００７】この従来の方法に対して、簡便な設備、単
純な工程で安定した高品質の単相のマグネタイト粉を多
量かつ安価に安定に製造することを本願発明者が見つけ
たが、マグネタイトの飽和磁化が一般的なスピネルフェ
ライトに比べて高く、組成による飽和磁化の調整もでき
ないことから、従来のフェライトが用いられてきた用途
に対して置き換えるには、対象となる機器などの改造が
必要となってしまう問題があった。

【０００８】本発明は、これらの問題を解決するため、
従来に比して簡便な設備、単純な工程で安定した高品質
で、所望の飽和磁化を有する酸化物磁性材料粉を多量か
つ安価に安全に提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】図１および図１３を参照
して課題を解決するための手段を説明する。図１および
図１３において、混合工程２は、マグネタイトに、Ｓ
ｉ、Ｃａ、あるいはＳｉ、Ｃａ、Ｐを配合し、−Ｃ−Ｃ
−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体
（粉体を含む）を混合したり、マグネタイトに、Ｓｉ、
Ｃａ、Ｂを配合し、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分
子中に含む液状あるいは固体（粉体を含む）を混合した
りする工程である。

【００１０】造粒工程４は、混合した粉体を球状顆粒化
する工程である。焼成工程５は、混合工程によって混合
した混合物を、不活性ガス中で焼成処理する工程であ
る。

【００１１】

【作用】本発明は、図１に示すように、混合工程２にお
いてマグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３４．３ｗｔ
％およびＣａ換算で０．９〜２６．４ｗｔ％を配合し、
−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状ある
いは固体（粉体を含む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合
し、焼成工程５において不活性ガス中で５５０〜１１０
０°Ｃの焼成処理したマグネタイトと非磁性相が混在し
た粉末からなる酸化物磁性材料を製造するようにしてい
る。

【００１２】また、図１に示すように、混合工程２にお
いてマグネタイトに、Ｓｉ換算で１．０〜３２．２ｗｔ
％、Ｃａ換算で０．８〜２４．８ｗｔ％およびＰ換算で
０．２〜１６．３ｗｔ％を配合し、−Ｃ−Ｃ−あるいは
−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体（粉体を含
む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５におい
て混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中で
５５０〜１１００°Ｃの焼成処理したマグネタイトと非
磁性相が混在した粉末からなる酸化物磁性材料を製造す
るようにしている。

【００１３】また、図１３に示すように、混合工程２に
おいてマグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３２．９ｗ
ｔ％、Ｃａ換算で０．８〜２５．３ｗｔ％およびＢ換算
で０．１〜１１．３ｗｔ％を配合し、−Ｃ−Ｃ−あるい
は−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体（粉体を
含む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、焼成工程５にお
いて混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
で５５０〜１０００°Ｃの焼成処理したマグネタイトと
非磁性相が混在した粉末からなる酸化物磁性材料を製造
するようにしている。

【００１４】これらの際に、焼成工程５の前に、造粒工
程３によって混合物を球状顆粒とし、粉末を球状とする
ようにしている。従って、従来に比して簡便な設備、単
純な工程で安定した高品質で、所望の飽和磁化を有する
酸化物磁性材料粉を多量かつ安価に安全に提供すること
が可能となった。

【００１５】

【実施例】次に、図１から図１９を用いて本発明の実施
例の構成および動作を順次詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明の１実施例構成図を示す。
図１において、配合工程１は、マグネタイトに、Ｓｉ換
算で１．１〜３４．３ｗｔ％およびＣａ換算で０．９〜
２６．４ｗｔ％を配合する工程である。ここで、２者を
合わせた上限は６０．７ｗｔ％であり、Ｓｉ／（Ｓｉ＋
Ｃａ）の重量比は０．２３〜０．８６である。また、配
合工程１は、マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３
２．２ｗｔ％、Ｃａ換算で０．８〜２４．８ｗｔ％およ
びＰ換算で０．２〜１６．３ｗｔ％を配合する工程であ
る。ここで３者を合わせた上限は６３．８ｗｔ％であ
る。Ｓｉは、Ｓｉ化合物（例えばＳｉＯ₂など）のＳｉ
換算（Ｓｉのみ）のｗｔ％（重量パーセント）である。
同様に、Ｃａは、Ｃａ化合物（例えばＣａＯ、ＣａＣＯ
₃、Ｃａ（ＯＨ）₂など）のＣａ換算（Ｃａのみ）のｗｔ
％（重量パーセント）である。同様に、Ｐは、Ｐ化合物
（例えばＰ₂Ｏ₅、Ｈ₃ＰＯ₄、Ｃａ₃（ＰＯ₄）₂など）の
Ｐ換算（Ｐのみ）のｗｔ％（重量パーセント）である。
また、特に原料のマグネタイトは、 マグネタイト粉（自社で製造したもの、あるいは他
社から購入したもの） 製品中の粒径規格外品（回収品）を粉砕して所定の
粒径にしたマグネタイト粉 のいずれでもよい。尚、後述する製品の顆粒は、例えば
原料粉（１〜３μｍ）を１０³〜１０⁷個集めて５０〜１
００μｍの球状としたものである。従って、一度製造し
たマグネタイト粉の製造品（規格外品）を粉砕し、原料
粉を容易に作成できる。

【００１７】混合工程２は、混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるい
は−Ｃ＝Ｃ−を分子中に持つ化合物（液状物質あるいは
固体状物質）を０．１〜４．０ｗｔ％混合する工程であ
る。例えば混合粉にポリビニールアルコール２ｗｔ％、
分散剤としてポリカルボン酸塩１ｗｔ％を加え、更に球
状顆粒にする造粒のための水を加える。ここで、水は、
３０％〜７０％の範囲で加える。３０％よりも少ない
と、混練したときのスラリー粘度が高過ぎて球状化でき
ない。７０％よりも多いと、スラリー濃度が薄過ぎて緻
密な球状顆粒が得られない。

【００１８】粉砕工程３は、混合工程２によって混合し
たものを、アトリションミルで湿式粉砕して混合粉の濃
度約５０ｗｔ％のスラリーを作成する工程である。造粒
工程４は、球状顆粒を生成する工程である。ここでは、
スラリーをアトライターで１時間撹拌後、スプレードラ
イヤーで熱風乾燥して球状顆粒化する。

【００１９】焼成工程５は、造粒工程４で得られた顆粒
を不活性ガス中（例えば窒素ガス中）で５５０〜１１０
０°Ｃの範囲の温度で４時間加熱処理し、単相のマグネ
タイトと非磁性相が混在した粉末を形成する工程であ
る。このときの飽和磁化の値は、Ｃａ、Ｓｉの配合率に
よりコントロールできるため、これらの配合率を変えて
所望の飽和磁化を持ちかつ適度な粒子強度を持つ酸化物
磁性材料粉の製造が可能となる（図２から図１２参
照）。尚、マグネタイト粉の一部にヘマタイトが存在し
ていた場合、５５０〜１１００°Ｃの焼成工程５によ
り、ヘマタイトは不活性ガス中（弱い還元性雰囲気中）
で当該ヘマタイトからマグネタイトへの熱転移に加え
て、混合した有機物を不活性ガス中で加熱して不完全燃
焼状態にし、当該有機物の熱分解時にヘマタイトから酸
素を奪って還元してマグネタイト化を大幅に促進する。
また、特にＰを混ぜて粒子強度を向上させている。

【００２０】解砕工程６は、焼成したマグネタイトと非
磁性相が混在した粉体を解砕して製品に仕上げる工程で
ある。以上の工程に従い、マグネタイトにＳｉ、Ｃａを
混ぜ、更に必要に応じて粒子強度を向上させるためにＰ
を混ぜた混合粉に−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−、およ
び水を混合し良く混練して熱風乾燥し、球状に造粒した
後、不活性ガス中で５５０〜１１００°Ｃの範囲で焼成
してマグネタイトと非磁性相あるいは低飽和磁化相が混
在した粉体（酸化物磁性粉）を製造することができる。
これにより、所望の飽和磁化を持ち十分な粒子強度を持
つ酸化物磁性粉を安価、多量、かつ安全に製造すること
が可能となった。以下順次説明する。

【００２１】図２は、本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃ
ａ、その１）を示す。これは、マグネタイト粉に酸化珪
素粉をＳｉ換算で０．０〜４５．０ｗｔ％及び炭酸カル
シウム粉をＣａ換算で０．０〜３４．６ｗｔ％混合した
後、ポリビニールアルコール１．０ｗｔ％を添加し水と
混合して粉体濃度５０ｗｔ％のスラリーとし、アトライ
タで１時間撹拌した後、スプレードライヤーで噴霧乾燥
して顆粒化した。得られた顆粒を、窒素ガス中で５００
〜１２００°Ｃで４時間加熱処理した。加熱処理後の各
試料の飽和磁化は、振動型磁力計によって測定した。ま
た、各試料の粒子強度は、微小圧縮試験機（島津製作所
製ＭＣＴＭ−５００）を用いて測定し、以下に示す平松
の式を用いて計算して求めた。

【００２２】 粒子強度＝（２．８×（粒子の破壊荷重））／（π×（粒子直径）²） （式１） （１） 加熱処理温度が５００°Ｃの場合には、粒子強
度が５０ＭＰａ以下で小さく、実用に耐えないので、採
用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場合には、粒子
強度が５０ＭＰａ以上で実用に耐えるので、適切な下限
の加熱処理温度とした。

【００２３】（２） 加熱処理温度１２００°Ｃの場合
には、溶解して実用に供し得ないので、１１００°Ｃを
上限の加熱処理温度とした。 （３） 加熱処理温度５５０〜１１００°Ｃの範囲内
で、飽和磁化が小さくなり始めるＳｉ配合比の１．１ｗ
ｔ％、Ｃａ配合比の０．９ｗｔ％（試料番号２、８、１
４、２０、２６、３２、３８、４４）の場合、飽和磁化
が９２ｅｍｕ／ｇから若干小さい８７〜８８ｅｍｕ／ｇ
が得られたので、このときのＳｉ配合比の１．１ｗｔ
％、Ｃａ配合比の０．９ｗｔ％を下限とした。一方、飽
和磁化が２０ｅｍｕ／ｇ以上となるＳｉ配合比、Ｃａ配
合比は、Ｓｉ配合比３４．３ｗｔ％、Ｃａ配合比２６．
４ｗｔ％（試料番号５、１１、１７、２３、２９、３
５、４１、４７）が得られたので、このときの配合比を
上限とした。

【００２４】以上の実験結果からマグネタイトにＳｉ配
合比１．１〜３４．３ｗｔ％、Ｃａ配合比０．９〜２
６．４ｗｔ％を混ぜた混合粉を５５０〜１１００°Ｃで
４時間焼成し、後述する図６および図７に示すように、
マグネタイトと非磁性相が混在した任意の飽和磁化およ
び粒子強度を持つ粉末（酸化物磁性材料粉）を生成でき
ることが判明した。

【００２５】図３は、本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃ
ａ、その２）を示す。これは、マグネタイトに、Ｓｉ配
合比とＣａ配合比を図示のように変え、図２と同様の条
件で処理し、測定した実験結果である。

【００２６】（１） 加熱処理温度が５００°Ｃの場合
には、粒子強度が５０ＭＰａ以下で小さく、実用に耐え
ないので、採用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場
合には、粒子強度が５０ＭＰａ以上で実用に耐えるの
で、適切な下限の加熱処理温度とした。

【００２７】（２） 加熱処理温度１２００°Ｃの場合
には、溶解して実用に供し得ないので、１１００°Ｃを
上限の加熱処理温度とした。 （３） 加熱処理温度５５０〜１１００°Ｃの範囲内
で、（Ｓｉ＋Ｃａ）の配合比が１７．９〜２０ｗｔ％の
とき、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｃａ）の値が０．２３〜０．８６
の範囲内のときに飽和磁化５８〜６３ｅｍｕ／ｇという
ほぼ一定の値が得られたので、Ｓｉ／（Ｓｉ＋Ｃａ）の
範囲を０．２３〜０．８６と決定した。

【００２８】以上の実験結果からマグネタイトにＳｉ／
（Ｓｉ＋Ｃａ）の値が０．２３〜０．８６の範囲内で混
ぜた混合粉を５５０〜１１００°Ｃで４時間焼成し、後
述する図８および図９に示すように、マグネタイトと非
磁性相が混在した任意の飽和磁化および粒子強度を持つ
粉末（酸化物磁性材料粉）を生成できることが判明し
た。

【００２９】図４は、本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｐ、その１）を示す。これは、マグネタイトに、Ｓ
ｉ配合比とＣａ配合比とＰ配合比を図示のように変え、
図２と同様の条件で処理し、測定した実験結果である。

【００３０】（１） 加熱処理温度が５００°Ｃの場合
には、粒子強度が５０ＭＰａ以下で小さく、実用に耐え
ないので、採用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場
合には、粒子強度が５０ＭＰａ以上で実用に耐えるの
で、適切な下限の加熱処理温度とした。

【００３１】（２） 加熱処理温度１２００°Ｃの場合
には、溶解して実用に供し得ないので、１１００°Ｃを
上限の加熱処理温度とした。 （３） 加熱処理温度５５０〜１１００°Ｃの範囲内
で、飽和磁化が小さくなり始めるＳｉ配合比の１．０ｗ
ｔ％、Ｃａ配合比の０．８ｗｔ％、Ｐ配合比の０．２ｗ
ｔ％（試料番号２、８、１４、２０、２６、３２、３
８、４４）の場合、飽和磁化が９２ｅｍｕ／ｇから若干
小さい８７〜８８ｅｍｕ／ｇが得られたので、このとき
のＳｉ配合比の１．０ｗｔ％、Ｃａ配合比の０．８ｗｔ
％、Ｐ配合比の０．２ｗｔ％を下限とした。一方、飽和
磁化が２０ｅｍｕ／ｇ以上となるＳｉ配合比、Ｃａ配合
比、Ｐ配合比は、Ｓｉ配合比３２．２ｗｔ％、Ｃａ配合
比２４．８ｗｔ％、Ｐ配合比１６．３ｗｔ％（試料番号
５、１１、１７、２３、２９、３５、４１、４７、およ
び後述する図５の試料番号４３）が得られたので、この
ときの配合比を上限とした。

【００３２】以上の実験結果からマグネタイトにＳｉ配
合比１．０〜３２．２ｗｔ％、Ｃａ配合比０．８〜２
４．８ｗｔ％、Ｐ配合比０．２〜１６．３ｗｔ％を混ぜ
た混合粉を５５０〜１１００°Ｃで４時間焼成し、後述
する図１０および図１１に示すように、マグネタイトと
非磁性相が混在した任意の飽和磁化および粒子強度を持
つ粉末（酸化物磁性材料粉）を生成できることが判明し
た。

【００３３】図５は、本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃ
ａ、Ｐ、その２）を示す。これは、マグネタイトに、Ｓ
ｉ配合比とＣａ配合比とＰ配合比を図示のように変え
（３者の合計は固定）、図２と同様の条件で処理し、測
定した実験結果である。

【００３４】（１） 加熱処理温度が５００°Ｃの場合
には、粒子強度が５０ＭＰａ以下で小さく、実用に耐え
ないので、採用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場
合には、粒子強度が５０ＭＰａ以上で実用に耐えるの
で、適切な下限の加熱処理温度とした。

【００３５】（２） 加熱処理温度１２００°Ｃの場合
には、溶解して実用に供し得ないので、１１００°Ｃを
上限の加熱処理温度とした。 （３） 加熱処理温度５５０〜１１００°Ｃの範囲内
で、Ｐ配合比を０．２〜１６．３ｗｔ％の範囲内で変え
ても粒子強度が５０Ｍｐａ以上と実用に供し得る値が得
られたので、この範囲内と決定した。尚、１１００°Ｃ
でＰ配合比１２．５ｗｔ％で溶解したが、１０００°Ｃ
でＰ配合比１６．３ｗｔ％でも実用に供し得る５０Ｍｐ
ａ以上の粒子強度が得られたので、当該Ｐ配合比１６．
３ｗｔ％を上限とした。

【００３６】以上の実験結果からマグネタイトにＳｉ配
合比１．０〜３２．２ｗｔ％、Ｃａ配合比０．８〜２
４．８ｗｔ％、Ｐ配合比０．２〜１６．３ｗｔ％を混ぜ
た混合粉を５５０〜１１００°Ｃで４時間焼成し、マグ
ネタイトと非磁性相が混在した任意の飽和磁化を持ち、
後述する図１２に示すような粒子強度を持つ粉末（酸化
物磁性材料粉）を生成できることが判明した。

【００３７】図６は、本発明の飽和磁化例（図２）を示
す。これは、図２の試料番号３７〜４２の（Ｓｉ＋Ｃ
ａ）ｗｔ％と、飽和磁化（ｅｍｕ／ｇ）との関係をグラ
フにしたものである。

【００３８】図７は、本発明の粒子強度例（図２）を示
す。これは、図２の試料番号１、７、１３、１９、２
５、３１、３７、４３、４９、４、１０、１６、２２、
２８、３４、４０、４６、５２の焼成温度（°Ｃ）と、
粒子強度（ＭＰａ）との関係をグラフにしたものであ
る。

【００３９】図８は、本発明の粒子強度例（図３）を示
す。これは、図３の試料番号１３〜１８、２５〜３０、
３７〜４２のＳｉ／（Ｓｉ＋Ｃａ）と、粒子強度（ＭＰ
ａ）との関係をグラフにしたものである。

【００４０】図９は、本発明の飽和磁化例（図３）を示
す。これは、図３の試料番号３７〜４８の（Ｓｉ＋Ｃ
ａ）ｗｔ％と、飽和磁化（ｅｍｕ／ｇ）との関係をグラ
フにしたものである。

【００４１】図１０は、本発明の飽和磁化例（図４）を
示す。これは、図４の試料番号３７〜４２の（Ｓｉ＋Ｃ
ａ＋Ｐ）ｗｔ％と、飽和磁化（ｅｍｕ／ｇ）との関係を
グラフにしたものである。

【００４２】図１１は、本発明の粒子強度例（図４）を
示す。これは、図４の試料番号４、１０、１６、２２、
２８、３４、４０、５２の焼成温度（°Ｃ）と、粒子強
度（ＭＰａ）との関係をグラフにしたものである。

【００４３】図１２は、本発明の粒子強度例（図５）を
示す。これは、図５の試料番号７〜１２、２５〜３０、
４４〜４９のＰの配合比率（ｗｔ％）と、粒子強度（Ｍ
Ｐａ）との関係をグラフにしたものである。

【００４４】図１３は、本発明の他の実施例構成図を示
す。図１３において、配合工程１は、マグネタイトに、
Ｓｉ換算で１．１〜３２．９ｗｔ％、Ｃａ換算で０．８
〜２５．３ｗｔ％およびＢ換算で０．１〜１１．３ｗｔ
％を配合する工程である。ここで３者を合わせた上限は
６０．３ｗｔ％である。Ｂは、Ｂ化合物（例えばＢ
₂Ｏ₃、ＨＢＯ₂、Ｈ₂Ｂ₄Ｏ₇、Ｈ₃ＢＯ₃など）のＢ換算
（Ｂのみ）のｗｔ％（重量パーセント）である。また、
特に原料のマグネタイトは、既述したように、 マグネタイト粉（自社で製造したもの、あるいは他
社から購入したもの） 製品中の粒径規格外品（回収品）を粉砕して所定の
粒径にしたマグネタイト粉 のいずれでもよい。尚、後述する製品の顆粒は、例えば
原料粉（１〜３μｍ）を１０³〜１０⁷個集めて５０〜１
００μｍの球状としたものである。従って、一度製造し
たマグネタイト粉の製造品（規格外品）を粉砕し、原料
粉を容易に作成できる。

【００４５】混合工程２、粉砕工程３、造粒工程４、焼
成工程５、および解砕工程６は、図１で説明したと同様
であるので、説明を省略する。図１４は、本発明の焼成
実験結果（Ｓｉ、Ｃａ、Ｂ、その１）を示す。これは、
マグネタイト粉に酸化珪素粉をＳｉ換算で０．０〜４
３．３ｗｔ％及び炭酸カルシウム粉をＣａ換算で０．０
〜３３．４ｗｔ％、および酸化ほう素粉をＢ換算で０．
０〜２．８ｗｔ％混合した後、ポリビニールアルコール
１．０ｗｔ％を添加し水と混合して粉体濃度５０ｗｔ％
のスラリーとし、アトライタで１時間撹拌した後、スプ
レードライヤーで噴霧乾燥して顆粒化した。得られた顆
粒を、窒素ガス中で５００〜１２００°Ｃで４時間加熱
処理した。窒素ガス中の酸素濃度は、ジルコニア式酸素
濃度計により測定した。加熱処理後の各試料の飽和磁化
は、振動型磁力計によって測定した。また、各試料の粒
子強度は、微小圧縮試験機（島津製作所製ＭＣＴＭ−５
００）を用いて測定し、以下に示す平松の式を用いて計
算して求めた。

【００４６】 粒子強度＝（２．８×（粒子の破壊荷重））／（π×（粒子直径）²） （式１） （１） 加熱処理温度が５００°Ｃの場合には、粒子強
度が５０ＭＰａ以下で小さく、実用に耐えないので、採
用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場合には、粒子
強度が５０ＭＰａ以上で実用に耐えるので、適切な下限
の加熱処理温度とした。

【００４７】（２） 加熱処理温度１１００°Ｃの場合
には、溶解して実用に供し得ないので、１０００°Ｃを
上限の加熱処理温度とした。 （３） 加熱処理温度５５０〜１０００°Ｃの範囲内
で、飽和磁化が小さくなり始めるＳｉ配合比の１．１ｗ
ｔ％、Ｃａ配合比の０．８ｗｔ％、Ｂ配合比の０．１ｗ
ｔ％（試料番号２、８、１４、２０、２６、３２、３
８、４４）の場合、飽和磁化が９２ｅｍｕ／ｇから若干
小さい８７〜８８ｅｍｕ／ｇが得られたので、このとき
のＳｉ配合比の１．１ｗｔ％、Ｃａ配合比の０．８ｗｔ
％、Ｂ配合比の０．１ｗｔ％を下限とした。一方、飽和
磁化が２０ｅｍｕ／ｇ以上となるＳｉ配合比、Ｃａ配合
比は、Ｓｉ配合比３２．９ｗｔ％、Ｃａ配合比２５．３
ｗｔ％、Ｂ配合比１１．３ｗｔ％（試料番号５、１１、
１７、２３、２９、３５、４１、および後述する図１５
の試料番号１９、４４）が得られたので、このときの配
合比を上限とした。

【００４８】以上の実験結果からマグネタイトにＳｉ配
合比１．１〜３２．９ｗｔ％、Ｃａ配合比０．８〜２
５．３ｗｔ％、Ｂ配合比０．１〜１１．３ｗｔ％を混ぜ
た混合粉を５５０〜１０００°Ｃで４時間焼成し、後述
する図１６および図１７に示すように、マグネタイトと
非磁性相が混在した任意の飽和磁化および粒子強度を持
つ粉末（酸化物磁性材料粉）を生成できることが判明し
た。

【００４９】図１５は、本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、
Ｃａ、Ｂ、その２）を示す。これは、マグネタイトに、
Ｓｉ配合比、Ｃａ配合比、Ｂ配合比を図示のように変
え、図１４と同様の条件で処理し、測定した実験結果で
ある。

【００５０】（１） 加熱処理温度が５００°Ｃの場合
には、粒子強度が５０ＭＰａ以下で小さく、実用に耐え
ないので、採用できない。加熱処理温度５５０°Ｃの場
合には、粒子強度が５０ＭＰａ以上で実用に耐えるの
で、適切な下限の加熱処理温度とした。

【００５１】（２） 加熱処理温度１１００°Ｃの場合
には、溶解して実用に供し得ないので、１０００°Ｃを
上限の加熱処理温度とした。 （３） 加熱処理温度５５０〜１０００°Ｃの範囲内
で、３者の合計をほぼ固定の約１９ｗｔ％とした場合、
飽和磁化がほぼ４６〜５９の範囲内で実用になる粒子強
度が得られた。

【００５２】図１６は、本発明の飽和磁化例（図１４）
を示す。これは、図１４の試料番号３７〜４２の（Ｓｉ
＋Ｃａ＋Ｂ）ｗｔ％と、飽和磁化（ｅｍｕ／ｇ）との関
係をグラフにしたものである。

【００５３】図１７は、本発明の粒子強度例（図１４）
を示す。これは、図１４の試料番号４、１０、１６、２
２、２８、３４、４０、４６の焼成温度（°Ｃ）と、粒
子強度（ＭＰａ）との関係をグラフにしたものである。

【００５４】図１８は、本発明の粒子強度例（図１５）
を示す。これは、図１５の試料番号７〜１２、２５〜３
０、３７〜４２のＢの配合比率（ｗｔ％）と、粒子強度
（ＭＰａ）との関係をグラフにしたものである。

【００５５】図１９は、本発明の焼成パターン例を示
す。これは、既述した焼成時の加熱処理温度曲線例であ
る。焼成の場合、窒素雰囲気中で加熱し、２００°Ｃ／
Ｈｒの割合で加熱し、所定の加熱処理温度となったとき
に４Ｈｒ（４時間）保持する。そして、２００°Ｃ／Ｈ
ｒの割合で冷却する。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
マグネタイトに、（Ｓｉ＋Ｃａ）、（Ｓｉ＋Ｃａ＋
Ｐ）、（Ｓｉ＋Ｃａ＋Ｂ）を配合し、−Ｃ−Ｃ−あるい
は−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体（粉体を
含む）を混合し、不活性ガス中で焼成処理する構成を採
用しているため、マグネタイトと非磁性相が混在した粉
末からなる酸化物磁性材料を製造することができ、所望
の飽和磁化および十分な粒子強度を持たせることができ
た。これらにより、従来に比して簡便な設備、単純な工
程で安定した高品質で、所望の飽和磁化を有する酸化物
磁性材料粉を多量かつ安価に安全に提供することが可能
となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例構成図である。

【図２】本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃａ、その１）
である。

【図３】本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃａ、その２）
である。

【図４】本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃａ、Ｐ、その
１）である。

【図５】本発明の焼成実験結果（Ｓｉ、Ｃａ、Ｐ、その
２）である。

【図６】本発明の飽和磁化例（図２）である。

【図７】本発明の粒子強度例（図２）である。

【図８】本発明の粒子強度例（図３）である。

【図９】本発明の飽和磁化例（図３）である。

【図１０】本発明の飽和磁化例（図４）である。

【図１１】本発明の粒子強度例（図４）である。

【図１２】本発明の粒子強度例（図５）である。

【図１３】本発明の他の実施例構成図である。

【図１４】本発明の焼成実験例（Ｓｉ、Ｃａ、Ｂ、その
１）である。

【図１５】本発明の焼成実験例（Ｓｉ、Ｃａ、Ｂ、その
２）である。

【図１６】本発明の飽和磁化例（図１４）である。

【図１７】本発明の粒子強度例（図１４）である。

【図１８】本発明の粒子強度例（図１５）である。

【図１９】本発明の焼成パターン例である。

【符号の説明】

１：配合工程 ２：混合工程 ３：粉砕工程 ４：造粒工程 ５：焼成工程 ６：解砕工程

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 勇 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 下川 明 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３
   ４．３ｗｔ％およびＣａ換算で０．９〜２６．４ｗｔ％
   を配合し、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含
   む液状あるいは固体（粉体を含む）を０．１〜４．０ｗ
   ｔ％混合し、不活性ガス中で５５０〜１１００°Ｃの焼
   成処理したマグネタイトと非磁性相が混在した粉末から
   なる酸化物磁性材料。
2. 【請求項２】マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３
   ４．３ｗｔ％およびＣａ換算で０．９〜２６．４ｗｔ％
   を配合し、−Ｃ−Ｃ−あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含
   む液状あるいは固体（粉体を含む）を０．１〜４．０ｗ
   ｔ％混合する混合工程と、 この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
   で５５０〜１１００°Ｃの焼成処理する焼成工程とを備
   え、 マグネタイトと非磁性相が混在した粉末を製造する酸化
   物磁性材料の製造方法。
3. 【請求項３】マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．０〜３
   ２．２ｗｔ％、Ｃａ換算で０．８〜２４．８ｗｔ％およ
   びＰ換算で０．２〜１６．３ｗｔ％を配合し、−Ｃ−Ｃ
   −あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体
   （粉体を含む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、不活性
   ガス中で５５０〜１１００°Ｃの焼成処理したマグネタ
   イトと非磁性相が混在した粉末からなる酸化物磁性材
   料。
4. 【請求項４】マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．０〜３
   ２．２ｗｔ％、Ｃａ換算で０．８〜２４．８ｗｔ％およ
   びＰ換算で０．２〜１６．３ｗｔ％を配合し、−Ｃ−Ｃ
   −あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体
   （粉体を含む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合する混合工
   程と、 この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
   で５５０〜１１００°Ｃの焼成処理する焼成工程とを備
   え、 マグネタイトと非磁性相が混在した粉末からなる酸化物
   磁性材料の製造方法。
5. 【請求項５】マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３
   ２．９ｗｔ％、Ｃａ換算で０．８〜２５．３ｗｔ％およ
   びＢ換算で０．１〜１１．３ｗｔ％を配合し、−Ｃ−Ｃ
   −あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体
   （粉体を含む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合し、不活性
   ガス中で５５０〜１０００°Ｃの焼成処理したマグネタ
   イトと非磁性相が混在した粉末からなる酸化物磁性材
   料。
6. 【請求項６】マグネタイトに、Ｓｉ換算で１．１〜３
   ２．９ｗｔ％、Ｃａ換算で０．８〜２５．３ｗｔ％およ
   びＢ換算で０．１〜１１．３ｗｔ％を配合し、−Ｃ−Ｃ
   −あるいは−Ｃ＝Ｃ−を分子中に含む液状あるいは固体
   （粉体を含む）を０．１〜４．０ｗｔ％混合する混合工
   程と、 この混合工程によって混合した混合物を、不活性ガス中
   で５５０〜１０００°Ｃの焼成処理する焼成工程とを備
   え、 マグネタイトと非磁性相が混在した粉末からなる酸化物
   磁性材料の製造方法。
7. 【請求項７】上記焼成処理の前に、造粒処理によって上
   記混合物を球状顆粒とし、上記粉末を球状としたことを
   特徴とする請求項１あるいは請求項３あるいは請求項５
   記載の酸化物磁性材料。
8. 【請求項８】上記焼成処理の前に、造粒処理によって上
   記混合物を球状顆粒にする造粒工程を備え、 上記粉末を球状としたことを特徴とする請求項２あるい
   は請求項４あるいは請求項６記載の酸化物磁性材料の製
   造方法。