JPS595603A - 磁性金属粉末の製造法 - Google Patents

磁性金属粉末の製造法

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JPS595603A
JPS595603A JP57114019A JP11401982A JPS595603A JP S595603 A JPS595603 A JP S595603A JP 57114019 A JP57114019 A JP 57114019A JP 11401982 A JP11401982 A JP 11401982A JP S595603 A JPS595603 A JP S595603A
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Tetsukuni Miyahara
鉄洲 宮原
Kazuo Kimura
和男 木村
Tadashi Arai
荒井 義
Keiko Igarashi
五十嵐 桂子
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Kawamura Institute of Chemical Research
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
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    • H01F1/06Magnets 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 metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気テープ、磁気ディスク、磁気カードなど
に有用な主として磁気記録用の強磁性金属粉末を製造す
るための方法に関する。詳しくは、高密度磁気記録媒体
に好適な高保磁力と高飽和磁化量をもち、耐食性にすぐ
れた強磁性金属粉末を提供するものである。
最近、磁気記録の高密度化に伴い、高保磁力および高飽
和磁化量をもつ磁性金属粉末が従来の磁性酸化物粉末の
代りに使用され始めた。
この磁性金属粉末は、通常、純鉄またはその他の金属に
ッケル、コバルト、クロム、等)を含有する鉄合金であ
る。この磁性金属粉末または磁性鉄合金粉末を製造する
方法としては、従来より、金属酸化鉄またはオキシ水酸
化鉄あるいはこれらに他の金属(Co、Niなと)を含
有せしめたものを還元性気体で加熱還元する方法が知ら
れている。
(例えば、特公昭35−3862号、特公昭53−11
512号、特公昭54−22838号、特開昭54−1
22663号の各公報およびIEEE  Trans 
Magneticg Mag−5317(191SQ)
、同Mag−8430(1972)等)。
しかしながら、これらの方法は還元時に粉末粒子間で焼
結が生じるため粒子形の変化が大きく、その結果、保磁
力が低下するという欠点があった。
そこで、これを改良すべく、これら酸化鉄あるいはオキ
シ水酸化鉄粉末の表面をあらかじめビスマスあるいはビ
スマスとケイ素化合物で被覆した後、水素ガスで還元す
る方法が開示されている。(特開昭46−7153、特
公昭52−19541号公報等)。しかし、これらの方
法はいずれも水可溶性塩またはエマルジョン等を使用し
ているために粒子表面を十分に85ことができず、十分
な効果を得難い。あるいは三酸化モリブデンを水酸化す
) IJウム水溶液に溶解し、この溶液にコバルト含有
磁性酸化鉄粉末を浸漬し、これをr過、水洗、乾燥した
後還元する方法も知られている(特開昭54−5429
9号公報)。しかし、この方法は、可溶性のモリブデン
塩の大部分が流出し、焼結防止効果が薄い。
更に、前記方法で得られた金属粉末は耐食性が不十分で
あり、実用上好ましくない。
本発明者らは以上の点を改良すべく、鋭意研究を進めた
結果、本発明方法を確立するに至った。
即ち、本発明は、鉄もしくは鉄を主体とする金属の酸化
物または水和酸化物の表面に、脚、Ca、Sr、Ba−
Co。
Ni、Zn、ZrまたはAIの水可溶性塩とペルオキソ
ホウ酸ナトリウム、ペルオキソホウ酸カリウムまたはペ
ルオキソホウ酸アンモンとを反応させてそれら金属のベ
ルオキソホウ酸塩を付着せしめ、次いで、水素ガス等の
還元性ガス中で還元することを特徴としている。
この方法を更に具体的に述べると、まず、ペルオキソホ
ウ酸ナトリウム、ペルオキソホウ酸カリウム、またはペ
ルオキソホウ酸アンモン(Yと表わす)を含む水溶液に
酸化鉄または水和酸化鉄あるいはこれらにNi、Goな
どの他の金属を含有せしめた粉末を分散せしめる。次い
で、攪拌を行ないながら、Mg、Ca、Sr、Ba、C
o−Ni、Zn。
ZrまたはAIの水可溶性塩(Xと表わす)の水溶液を
添加し、酸化鉄あるいは水和酸化鉄(Ni、Coその他
の金属を含んでも良い。以下同様)の粒子表面に、これ
ら元素の不溶性塩または難溶性塩(例えばペルオキソポ
ウ酸マグネシウム等)を付着せしめ、それらの塩の均一
な被膜を生成せしめる。次に、これら表面処理酸化鉄ま
たは水和酸化鉄をr別、乾燥後、還元性ガス中で加熱還
元し金属粉末とする方法である。勿論上記方法において
前記2f411の水溶性塩(X)と(y)の添加順序を
逆にしても同様に目的とする金属粉末を得ることが出来
る。
本発明方法によれは、加熱還元時に酸化鉄または水和酸
化鉄粒子相互間での焼結が効果的に防止され〜針状比の
太きい粒子形状の金属粉末が得られる。更に、これら金
属粉って、得られた金属粉末は高い保磁力と飽和磁化1
Xを有し、しかも、優れた耐腐食性を有し、高密度磁気
記録用の拐料として極めて価値が鳥い。
本発明において用いられる前記Mg、 Ca、 Sr、
 Ba、Ni、Co、Zn、ZrまたはA1等の元素の
水溶性塩CX)としては、ギ酸塩、酢酸塩、塩酸塩、硫
酸塩、硝酸塩、(例えば、Mg(HCOO)t・2H2
0、Mg(C)LsCOO)t”4H70、Mg C1
2’ 6 L 01MgSO4ゆ7H70、Mg(No
a)t・6H70、Ca(CHsCOO)z HtO−
・・・等)が挙げられる。
ここで、酢酸塩または硝酸塩を用いた場合には、得られ
た金属粉末の耐食性が特に優れるので好適である。
また、これら各基の使用量を例えば水和酸化鉄の場合に
ついて述べると、ペルオキソホウ酸ナトリウム、ベルオ
、キソホウ酸カリウムまたはペルオキソホウ酸アンモン
の使用量は、水和酸化鉄(例えば、ゲータイト(α−p
eoon))に対して1〜30重量パーセントとなる範
囲が好ましい。
一方、Mg、Ca、Sr、Ba、Ni、Co、Znまた
はAIの水可溶性塩の使用量は、ゲータイトに対して0
.5〜20M、量バーセントとなる範囲が好ましい。ま
たこれら塩の反応によって生成したペルオキシホウ酸塩
のゲータイトに刈する付着量は、水中のゲータイト濃度
で若干異なるが、口0/〔ゲータイト〕=20程度にお
いて生成したベルオキソホウ酸塩の量の約5割である。
付着量が少いと、粉末粒子間の焼結が防止できず、得ら
れた金属粉の保磁力が低下する。付着量が多すぎると、
還元時の加熱温度を高温にするかまたは加熱時間を長時
間延長して還元を促進しようとしても、原料粉末の還元
が不十分となり、製品の飽和磁気量または保磁力が低下
することになる。
このようにしてMg、Cm、Sr、 Ba、Co、N1
、Zn。
zrまたはAIのベルオキソホウ酸塩を被着した被還元
物を加熱還元する温度は、300〜500℃の範囲内で
あることが好適であり、還元温度が低すぎると、還元時
間が長時間必要となるだけでなく、還元が不十分となり
、飽和磁気量または保磁力が低下する。還元温匪か高す
きると、粒子間で焼結して製品の保磁力が低下する。以
下に実施例および比較例をあげ、本発明の内容を更に具
体的に説明する、(尚、チは重量基準を意味する。) 実施例 酢酸マグネシウムCMg (CN3 COO) t  
−4Ht O〕のXチ水溶液100cc(酢酸マグネシ
ウム4そ1g含有)にゲータイト粉末(長さ0.5〜0
.8μm、針状比的15のα−Fe00H) 1077
を浸漬し、攪拌機で攪拌して分散させた。
次いで、ベルオキンホウ酸ナトリウム(NaBO31I
4HtO)の)チ水溶液l0Dec(ペルオキソホウ酸
ナトリウムー丁番。
g含有)を加えて該粉末を再び攪拌分散させた後、P別
、乾燥した。その後、この乾燥ケーキを還元炉に入れ窒
素ガスで空気を置換した後、流量31/minの水素ガ
ス中で温度を上昇し、400℃で2時間還元を行なって
金属鉄とした。これを室温に下げ再び窒素ガスで置換後
、トルエン中に20時間浸漬した。その後、この金属鉄
粉を空気中でe別、乾燥を行なって安定化した鉄粉を得
た。
このようにして得た鉄粉を処理剤の添加濃度によって分
類し、χ=0.05、’7=0.1(ゲータイトに対し
て夫々05重量パーセントおよび1重量パーセントに相
当)としたものをA2、(χ=0.2.7=0.4)と
したものをA2、(χ=0.5、)=1)としたものを
A3、(χ−1、ン=2ンとしたものをA4とする。
実施例2 実施例1の処理方法において、酢酸マグネシウム[Mg
(cII3coo)t〕の代わりに硝酸マグネシウムC
Mg (NOa)t・61Iv10〕を用いた以外は実
施例1と同様にして得た鉄 。
粉を処理剤の添加濃度によって分類し、(χ=0.5、
〉=1)としたものをB1、(χ−1、y=2)とした
ものをB2とする。
実施例6 実施例1において、ペルオキソホウ酸ナトリウムの代わ
りにペルオキソホウ酸カリウムを用いた以外は実施例1
と同様な方法で得た鉄粉を処理剤の添加濃度によって分
類し、(1=0.5、)=1)としたものを01、(χ
=1.7−2)としたものをC2とする。
実施例4 実施例1においてペルオキソホウ酸ナトリウムの代わり
にペルオキソホウ酸アンモンを用いた以外は実施例1と
同様な方法で得た鉄粉を(Z=0.5.7−1)どした
ものをDl、(て=1、ツ=2)としたものをB2とす
る。
比較例1 実施例1において、ペルオキソホウ酸ナトリウムを添加
しない以外は実施例1と同様な方法で得た鉄粉を酢酸マ
考。
ネシウム(X)の処理濃度によって分ii”x=o、s
としたものをEl、t=1としたものをB2とする。
比較例2 実施例1において酢酸マグネシウムを添加しない以外は
実施例1と同様な方法で得た鉄粉をペルオキソホウ酸ナ
トリウム(Y)の処理濃度によって分け、7=15およ
び1.0としたものを夫々F1およびF2とする。
実施例5 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに酢酸カル
シウム(:a(CHsCOO)z・H,0を用いた以外
は実施例1と同様にして得た鉄粉について(χ=0.5
、)=1)としたものを01、(χ=1、ン=2)とし
たものを02とする。
実施例6 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに酢酸スト
ロンチウムを用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄
粉について(χ=0.5.1=1)としたものをHl、
(χ=1、)=2)としたものをB2とする。
実施例7 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに酢酸バリ
ウムを用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄粉につ
いて(χ=0.5、)=1)としたものを11、(χ=
1.1=2)としたものを工2とする。
実施例8 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに酢酸コバ
ルトを用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄粉につ
いて(χ=0,5、T=1)としたものを51、(χ=
1、ン=2)としたものをJ2とする。
実施例9 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに酢酸ニッ
ケルを用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄粉につ
いて、(χ=0.5、)=1)としたものをに1、(χ
=1.1=2)としたものをに2とする。
実施例10 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに酢酸亜鉛
を用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄粉について
、1=0.5、)=1)としたものをLl、(t=1、
ン=2)としたものをB2とする。
実施例1゛1 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりにオキシ硝
酸ジルコニウム(Zr O(NOs )*・2H!O)
を用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄粉について
(1c= 0.3、J−=0.4)としたものをMl、
(に=0.5、’7=0.6)としたものをM2とする
実施例12 実施例1において酢酸マグネシウムの代わりに塩化アル
ミニウムを用いた以外は実施例1と同様にして得た鉄粉
について(’X=0.1.7=0.3)としたものをN
1、(7−=0.5、ン=1)としたものをN2とする
比較例6 実施例9においてペルオキソホウ酸ナトリウムの代わり
にホウ砂Na、 B、 O? mを用いた以外は実施例
9と同様にして得た鉄粉を処理剤の添加濃度によって分
類し、(χ=0.5、>=2.3)としたものを01、
(χ−1、ン’=4.s)としたもの02とする。
比較例4 ケイ酸カリウム[、StO,]の水溶液2oocc中に
実施例1で用いたゲータイト粉末10Iを浸漬し、攪拌
・分散させた後、r別、乾燥した。その後、この乾燥ケ
ーキを実施例1と同様に還元して金属鉄粉を得た。この
ようにして得た鉄粉をケイ酸カリウム其の処理濃度によ
って分類し、ゲータイトに対して5vrt%および10
wt4としたものを夫々P1およびP2とする。
上記実施例および比較例で得られた磁性金属粉末をゲー
タイトの表面処理剤の梱類と使用量により分類し、それ
らの磁気特性を第1表および第2表に示す。
また、実施例1および比較例4で得られた磁性金属粉末
A2、A6およびP2を温度60℃、相対湿度90チで
空気中に放置した場合の飽和磁化量σm(印加磁J1o
xoeにおける値)の経時変化を調べた結果を図に示す
。図から明らかなように、本実施例で得られた鉄粉は比
較例のものよりすぐれた制酸化性を示すことが判る。
以上の結果から、本発明により製造された磁性金属粉末
はそ図り本発明の実施例1に係る磁性金属粉末A2およ
びA3、および比較例4に係るものP2についての60
℃90チの相対湿度中での飽和磁化量の経時変化を示す
グラフである。
特許出願人 大日本インキ化学工業株式会社 日法人 川村理化学研智所

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、鉄もしくは鉄を主体としNi、Goなどの他の元素
    を含む金属の酸化物または水和酸化物を還元して鉄また
    は鉄を主体どする磁性金属粉末を製造する方法において
    、該酸化物または水和酸化物の表面にMg、 Ca、 
    Sr、 Ba、 Co、N1、Zn、ZrおよびAIの
    うち少くとも1種の元素のベルオキソポウ酸塩を付着せ
    しめ、次いで、還元性ガス中で該粉末を還元することを
    特徴とする磁性金属粉末の製造法。 3゜2、鉄もしく
    は鉄を主体とする金属の酸化物または水和酸化物の表面
    にMgs Ca、 Sr、 Ba、 Go、Ni、 Z
    n、 ZrまたはA1のベルオキソポウ酸塩を付着させ
    る方法として、ペルオキソホウ酸ナトリウム、ペルオキ
    ソホウ酸カリウムおよびペルオキソホウ酸アンモン(Y
    と表わすンの少くとも1種を含む水溶液に、前記酸化物
    または水和酸化物の粉末を分散させ、得られた分散液に
    Mg、Ca、Sr、Ba、Co、 Ni、 Zn、 Z
    rおよびAtの水溶性塩(以下Xと表わす)の少くとも
    1種を含む水溶液を加えることを特徴とする特許i7門
    囲第1項記載の製造法。 8、水溶性塩(X)と(Y)の添加順序を逆にすること
    を特徴とする特許錆に囲第2項記載の製造法。 4゜水溶性塩(X)が酢酸塩または硝酸塩であることを
    特徴とする特許請求の範囲第2または3項記載の製造磐
    法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61186410A (ja) * 1985-02-13 1986-08-20 Dainippon Ink & Chem Inc 強磁性金属粉末の製造方法
US5143542A (en) * 1989-12-22 1992-09-01 Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd. Process for producing magnetic metal powder for magnetic recording

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