JPS60138002A - Magnetic metallic particle powder consisting essentially of iron having spindle shape and its production - Google Patents
Magnetic metallic particle powder consisting essentially of iron having spindle shape and its productionInfo
- Publication number
- JPS60138002A JPS60138002A JP58246462A JP24646283A JPS60138002A JP S60138002 A JPS60138002 A JP S60138002A JP 58246462 A JP58246462 A JP 58246462A JP 24646283 A JP24646283 A JP 24646283A JP S60138002 A JPS60138002 A JP S60138002A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- particles
- iron
- shaped
- metal magnetic
- 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.)
- Granted
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 128
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 18
- 239000013528 metallic particle Substances 0.000 title abstract 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 184
- 229910052598 goethite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M hydroxy(oxo)iron Chemical compound [O][Fe]O AEIXRCIKZIZYPM-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 64
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L iron(2+) sulfate (anhydrous) Chemical compound [Fe+2].[O-]S([O-])(=O)=O BAUYGSIQEAFULO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 18
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 16
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims description 78
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 55
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 55
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 28
- 229910052595 hematite Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000011019 hematite Substances 0.000 claims description 19
- LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N iron(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Fe+3].[Fe+3] LIKBJVNGSGBSGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 claims description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 150000002505 iron Chemical class 0.000 claims 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 16
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 abstract description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 6
- 229910000359 iron(II) sulfate Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910000015 iron(II) carbonate Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000015320 potassium carbonate Nutrition 0.000 abstract 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 16
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 6
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 238000001493 electron microscopy Methods 0.000 description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000635 electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 235000003891 ferrous sulphate Nutrition 0.000 description 4
- 239000011790 ferrous sulphate Substances 0.000 description 4
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 4
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 2
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 2
- 229910000013 Ammonium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 235000012538 ammonium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940044175 cobalt sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229910000361 cobalt sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L cobalt(2+) sulfate Chemical compound [Co+2].[O-]S([O-])(=O)=O KTVIXTQDYHMGHF-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 229960002089 ferrous chloride Drugs 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L iron dichloride Chemical compound Cl[Fe]Cl NMCUIPGRVMDVDB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LDHBWEYLDHLIBQ-UHFFFAOYSA-M iron(3+);oxygen(2-);hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[O-2].[Fe+3] LDHBWEYLDHLIBQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910021506 iron(II) hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L iron(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Fe+2] NCNCGGDMXMBVIA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011736 potassium bicarbonate Substances 0.000 description 1
- 235000015497 potassium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000028 potassium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M potassium hydrogencarbonate Chemical compound [K+].OC([O-])=O TYJJADVDDVDEDZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229940086066 potassium hydrogencarbonate Drugs 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019351 sodium silicates Nutrition 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Magnetic Record Carriers (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、高密度記録用の磁性粒子粉末殊に、短波長記
録に最適である粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在し
ておらず、且つ、軸比(長軸:短軸)が小さく3:l以
下、殊に2=1以下であって保磁力500〜10000
eを有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒
子粉末及びその製造法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides magnetic particle powder for high-density recording, in particular, which has a uniform particle size that is optimal for short wavelength recording, does not contain dendritic particles, and has an axial ratio ( The long axis: short axis) is small and 3:l or less, especially 2=1 or less, and the coercive force is 500 to 10,000.
The present invention relates to a spindle-shaped metal magnetic particle powder mainly composed of iron and a method for producing the same.
近年、磁気記録再生用機器の長時間記録化、小型軽量化
が進むにつれて、これら磁気記録再生用機器と磁気テー
プ、磁気ディスク等の磁気記録媒体との両面において高
性能化、高密度記録化の要求が益々高まってきている。In recent years, as magnetic recording and reproducing equipment has become longer recording time and has become smaller and lighter, there has been an increase in the performance and high density recording of both these magnetic recording and reproducing equipment and magnetic recording media such as magnetic tapes and magnetic disks. Demand is increasing.
磁気記録媒体の高性能化、高密度記録化の為には、分散
性、充填性、残留磁束密度Brs保磁力11c、飽和磁
化σSの向上、テープ表面の平滑性の向上及び塗膜の薄
層化が必要である。この事実は、例えば、総合技術セン
ター発行[磁性材料の開発と磁粉の高分散化技術(19
82年)」の第140頁の[高記録密度化は、・・・・
一定の出力を確保するためにBrを大きくする必要があ
る。T3rを大きくするには、磁場配向は勿論のこと磁
性粉の充填率を高めなければならない。」なる記載、同
資料第15頁の[磁気記録における性能を表す重要な指
数は、・・・・記録密度である。その増加は今まで、主
に磁気ヘッドと記録媒体を改良することによって行われ
てきた。この分野における今までの改7良の方向を要約
すると、・・・・記録媒体;薄くかつ高い抗磁力(保磁
力) (tic)の磁性層を実現することに重点がおか
れ・・・・」なる記載、同資料第141頁の「高密度記
録のために、塗膜の薄層化はもっとも重要な因子である
。」なる記載、同資料第312頁の「塗布型テープにお
ける高密度記録のための条件は、短波長信号に対して低
ノイズで高出力特性を保持できることであるが、そのた
めには、保磁力Hcと残留磁化Brが・・・・バランス
しながら共に大きいことと塗膜の厚みがより薄いことが
必要である。」なる記載、及びリジンドディスクのよう
なヘッド浮上型の場合に於ける同資料第143頁の「ヘ
ッドの浮上量は高密度記録の支配要因であり、これを小
さくすることにより高密度化が可能となる。・・・・低
浮上量化した場合、ディスクの表面性が悪いと、ヘッド
のチッピングによる再生出力の低下や、安定浮上が乱さ
れヘンドクラソシュが発生する。したがって、・・・・
塗膜表面の高精度仕上げが重要となる。」なる記載から
明らかである。In order to improve the performance and high density recording of magnetic recording media, improvements in dispersibility, filling properties, residual magnetic flux density Brs coercive force 11c, saturation magnetization σS, improvement in tape surface smoothness, and thin coating film are required. It is necessary to This fact is evidenced by, for example, the Development of Magnetic Materials and Highly Dispersed Magnetic Powder Technology (1999) published by the General Technology Center.
(1982), page 140, [Higher recording density...
In order to ensure a constant output, it is necessary to increase Br. In order to increase T3r, it is necessary to increase not only the magnetic field orientation but also the filling rate of the magnetic powder. '', page 15 of the same document, [An important index representing performance in magnetic recording is...recording density. Until now, this increase has been achieved primarily by improving magnetic heads and recording media. To summarize the direction of improvements to date in this field: Recording media: Emphasis has been placed on realizing a thin magnetic layer with high coercive force (tic). ” on page 141 of the same document, “For high-density recording, thinning of the coating film is the most important factor.” On page 312 of the same document, “High-density recording in coated tape The conditions for this are that high output characteristics can be maintained with low noise for short wavelength signals, but in order to do so, the coercive force Hc and residual magnetization Br must both be large in a balanced manner, and the coating film must be large. "The flying height of the head is the controlling factor for high-density recording" on page 143 of the same document in the case of a floating head type such as a rigid disk. , it is possible to increase the density by reducing this. When the flying height is lowered, if the surface of the disk is poor, the reproduction output will decrease due to head chipping, and the stable flying will be disturbed, resulting in hendokurasosh. Occurs. Therefore...
High-precision finishing of the coating surface is important. It is clear from the statement ``.
磁気記録媒体のこれら諸特性は、磁気記録媒体に使用さ
れる磁性粒子粉末と密接な関係を持っており、磁性粒子
粉末の特性改善が強く望まれている。These characteristics of magnetic recording media are closely related to the magnetic particles used in magnetic recording media, and there is a strong desire to improve the characteristics of magnetic particles.
今、磁気記録媒体の諸特性と使用される磁性粒子粉末の
特性との関係について詳述すれば次の通りである。The relationship between the various characteristics of the magnetic recording medium and the characteristics of the magnetic particles used will now be detailed as follows.
先ず、磁気記録媒体の残留磁束密度Brは、磁性粒子粉
末のビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び充填
性に依存している。First, the residual magnetic flux density Br of the magnetic recording medium depends on the dispersibility of the magnetic particles in the vehicle, the orientation and filling properties in the coating film.
そして、ビークル中での分散性、塗膜中での配向性及び
充填性を向上させるためには、ビークル中に分散させる
磁性粒子粉末の粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在し
ておらず、その結果、かさ密度が大きいことが要求され
る。In order to improve the dispersibility in the vehicle, the orientation and filling properties in the coating film, the particle size of the magnetic particles dispersed in the vehicle must be uniform and dendritic particles should not be mixed. As a result, a high bulk density is required.
次に、磁気記録媒体の表面性の改良の為には、分散性、
配向性が良く、且つ、粒子サイズが小さい磁性粒子粉末
がよく、そのような磁性粒子粉末としては粒度が均斉で
あり、樹枝状粒子が混在しておらず、その結果、かさ密
度が大きいことが要求される。Next, in order to improve the surface properties of magnetic recording media, dispersibility,
A magnetic particle powder with good orientation and a small particle size is preferable, and such a magnetic particle powder should have a uniform particle size, no dendritic particles mixed, and, as a result, a large bulk density. required.
更に、磁気記録媒体の塗膜の薄層化の為には、前出資料
第141頁の「塗膜の薄層化は磁性粉のサイズを小さく
し、塗膜厚み方向での配向を良くする必要がある。薄い
塗膜を形成するということは、結局は2.3.で述べた
ように吸油量の小さい磁性粉を使用して、塗布性の良い
磁性塗料を作るということにつながる。」なる記載から
明らがな通り、分散性、配向性が良い磁性粒子粉末がよ
く、そのような磁性粒子粉末としては、前述したように
、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在していない事が
要求される。Furthermore, in order to make the coating film of a magnetic recording medium thinner, it is necessary to refer to page 141 of the above-mentioned document, ``Thinning the coating film reduces the size of the magnetic powder and improves the orientation in the thickness direction of the coating film. Forming a thin coating film ultimately means using magnetic powder with low oil absorption to create a magnetic paint with good coating properties, as mentioned in 2.3. As is clear from the description, magnetic particle powder with good dispersibility and orientation is preferred, and as mentioned above, such magnetic particle powder has uniform particle size and does not contain dendritic particles. things are required.
磁気記録媒体の保磁力Hcは、前述した通り、高密度記
録の為には、出来るだけ高いことが必要であり、その為
には、ビークル中に分散される磁性粒子粉末の保磁力H
cが出来るだけ高いことが必要である。As mentioned above, the coercive force Hc of the magnetic recording medium needs to be as high as possible for high-density recording.
It is necessary that c be as high as possible.
現在、磁気記録用磁性粒子粉末として主に針状晶マグネ
タイト粒子粉末または、針状晶マグヘマイト粒子粉末が
用いられている。これらは一般に、保磁力11c 25
0〜3500e程度を有するものである。Currently, acicular magnetite particles or acicular maghemite particles are mainly used as magnetic particles for magnetic recording. These generally have a coercive force 11c 25
It has about 0 to 3500e.
そして、上記針状晶マグネフィト粒子粉末または針状晶
マグヘマイト粒子粉末にコバルトを添加することにより
保磁力を向上させることが知られており、これらは、保
磁力11c 400〜8000e程度を有するものであ
るが、飽和磁化σSが70〜85’ e+nu/gであ
る為に磁気記録媒体として塗布した時のBmが高々20
00 Gauss程度のものしか得られない。It is known that the coercive force can be improved by adding cobalt to the above-mentioned acicular magnetophyte particles or acicular maghemite particles, and these have a coercive force of about 11c 400 to 8000e. However, since the saturation magnetization σS is 70 to 85' e+nu/g, the Bm when coated as a magnetic recording medium is at most 20
Only about 0.00 Gauss can be obtained.
磁気記録媒体の高密度化の為には、磁性粒子粉末が高い
保磁力llcと大きな飽和磁化σSを有することが必要
であり、高い保磁力11cと大きな飽和磁化σSを有す
る鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒子粉
末が注目を浴びており実用に供されている。In order to increase the density of magnetic recording media, it is necessary for magnetic particles to have a high coercive force llc and a large saturation magnetization σS. Metallic magnetic particles containing as a main component are attracting attention and are being put into practical use.
現在、得られている鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とす
る金属磁性粒子粉末の飽和磁化σSは110〜170e
mu/ g程度であり、また、保磁力11cは1000
〜15000e程度であり、更に、保磁方向上の為の努
力が払われている。The saturation magnetization σS of currently available iron magnetic particles or metal magnetic particles mainly composed of iron is 110 to 170e.
It is about mu/g, and the coercive force 11c is 1000
~15,000e, and further efforts are being made to improve the coercive direction.
これら鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒
子粉末は、一般に、出発原料である針状含水酸化第二鉄
粒子、針状酸化第二鉄粒子、又はこれらに鉄以外の異種
金属を含有するものを還元性ガス中、加熱還元すること
により得られている。These iron magnetic particles or metal magnetic particles whose main component is iron are generally made from acicular hydrated ferric oxide particles, acicular ferric oxide particles, or a different metal other than iron as a starting material. It is obtained by heating and reducing the substance contained in a reducing gas.
一方、磁気記録媒体の保磁力Hcと磁気ヘッドの性能と
は密接な関係があり、磁気記録媒体の保磁力llcがあ
まりに高すぎると、書込み電流が高くなる為、現在量も
広く用いられているフェライトヘッドではへンドコアの
飽和磁束密度Bm不足によりコアが磁気的に飽和してし
まい、磁気記録媒体を十分磁化することができなくなる
ことが知られている。On the other hand, there is a close relationship between the coercive force Hc of the magnetic recording medium and the performance of the magnetic head, and if the coercive force llc of the magnetic recording medium is too high, the write current will increase, so the current amount is also widely used. It is known that in a ferrite head, the core becomes magnetically saturated due to insufficient saturation magnetic flux density Bm of the hend core, making it impossible to sufficiently magnetize the magnetic recording medium.
この事実は、例えば、電子通信学会技術研究報告MR8
2−19(1982年)の第19頁の[・・・・これら
高11cテープ(llc 1000〜15000e )
に記録するためには高飽和磁束密度εBm)コアを用い
たビデオヘッドが要求され、従来のMnZnフェライト
を用いたものではBm不足によるヘッドコアの磁気飽和
が起こり、高11cテープを十分磁化できないことが懸
念される。・・・・」なる記載から明らかである。This fact is evidenced by, for example, the Institute of Electronics and Communication Engineers technical research report MR8.
2-19 (1982), page 19 [...These high 11c tapes (llc 1000-15000e)
In order to record on high 11c tapes, a video head using a core with a high saturation magnetic flux density εBm is required, and with conventional ones using MnZn ferrite, magnetic saturation of the head core occurs due to lack of Bm, and high 11c tapes cannot be sufficiently magnetized. There are concerns. It is clear from the statement "...".
上述した通り、磁気記録媒体の保磁力Ilcと磁気ヘッ
ドの性能とは密接な関係があり、その為に、針状晶マグ
ネタイト粒子粉末、針状晶マグヘマイト粒子粉末及びこ
れらの表面層をCoで変成した針状晶酸化鉄粒子粉末等
保磁力Hcが10000s以下を有する磁性粒子粉末を
用いて製造される磁気記録媒体用に対応する磁気記録再
生用機器にはフェライトヘッドが用いられている。As mentioned above, there is a close relationship between the coercive force Ilc of the magnetic recording medium and the performance of the magnetic head, and for this reason, acicular magnetite particles, acicular maghemite particles, and their surface layers are modified with Co. Ferrite heads are used in magnetic recording and reproducing equipment for magnetic recording media manufactured using magnetic particles having a coercive force Hc of 10,000 s or less, such as acicular iron oxide particles.
一方、鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒
子粉末等の保磁力tlcが10000e以上を有する磁
性粒子粉末を用いて製造される磁気記録媒体に対応する
磁気記録再生用機器にはセンダストヘッド、アモルファ
スヘッド、薄膜ヘッドなどヘッドコアの飽和磁束密度が
高い材質のものが使用されている。On the other hand, Sendust is used for magnetic recording and reproducing equipment compatible with magnetic recording media manufactured using magnetic particles having a coercive force TLC of 10,000e or more, such as iron magnetic particles or metal magnetic particles containing iron as a main component. Heads, such as amorphous heads and thin film heads, are made of materials with a high saturation magnetic flux density for the head core.
しかしながら、これらの材質を用いたヘッドでは、磁気
記録媒体と記録用、再生用ヘッドとの接触によるヘッド
磨耗等のフェライトヘッドでは比較的問題にならなかっ
た新たな問題点が発生している。その為、飽和磁化σS
が大きく、且つ、フェライトヘッドを用いた磁気記録W
生機器に使用できるような適当な保磁力11cを有する
鉄磁性粒子粉末又は鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末
が要求されている。However, heads using these materials have new problems that have not been a problem with ferrite heads, such as head abrasion due to contact between the magnetic recording medium and the recording and reproducing heads. Therefore, the saturation magnetization σS
Magnetic recording W using a large ferrite head and a ferrite head
There is a demand for iron magnetic particles or metal magnetic particles containing iron as a main component that have an appropriate coercive force 11c that can be used in raw equipment.
上述した通り、磁気記録媒体の保磁力11cは、高密度
記録化及び磁気ヘッドの材質の両面から考慮してバラン
スのとれたものであることが必要である。現在量も広く
普及しているフェライトヘッドを組み込んだ磁気記録再
生機器に使用する磁気記録媒体としては、高密度記録化
が可能であり、且つ、フェライトヘッドの磁気飽和を回
避できるような適当な保磁力llc、即ち、500〜1
0000e程度を有することが要求されている。保磁力
Hcが500〜10000e程度である磁気記録媒体を
得る為には、ビークル中に分散させる磁性粒子粉末が保
磁力500〜10000eを有していることが必要であ
る。As described above, the coercive force 11c of the magnetic recording medium needs to be well-balanced in consideration of both high-density recording and the material of the magnetic head. Magnetic recording media used in magnetic recording and reproducing equipment incorporating ferrite heads, which are currently widely available, are capable of high-density recording and require appropriate maintenance to avoid magnetic saturation of the ferrite heads. Magnetic force llc, i.e. 500~1
0000e is required. In order to obtain a magnetic recording medium with a coercive force Hc of about 500 to 10,000 e, it is necessary that the magnetic particles dispersed in the vehicle have a coercive force of 500 to 10,000 e.
本発明者は、上述した之ころに鑑み、粒度が均斉で樹枝
状粒子j<混在しておらず、且つ、保磁力500〜10
000e程度を有する飽和磁化σSの大きな磁性粒子粉
末を得るべ(種々検討を重ねた結果、本発明に到達した
のである。In view of the above, the present inventor has determined that the grain size is uniform, the dendritic particles are not mixed, and the coercive force is 500 to 10.
As a result of various studies, we have arrived at the present invention.
即ち、本発明は、軸比(長軸:短軸)が3二1以下であ
って、SiをFeに対し0.1〜10原子%含有してお
り、且つ、保磁力500〜10000eを有することを
特徴とする紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒
子からなる鉄を生成分とする金属磁性粒子粉末及び第一
鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させて得られたFe
C0@を含む水溶液に酸素含有ガスを通気して酸化する
ことにより紡錘型を呈したゲータイト粒子を生成させる
にあたり、前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸アルカリ及び
酸素含有ガスを通気して酸化反応を行わせる前の前記F
eC0,を含む水溶液のいずれかに水可溶性ケイ酸塩を
Feに対しSi換算で0.1〜10原子%添加しておく
ことにより、Stを含有する紡錘型を呈したゲータイト
粒子を生成させ、該Siを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子若しくはこれを加熱脱水して得られたSiを
含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子又は前記Siを
含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子を非還元性雰囲
気中400℃〜600℃で加熱処理して得られた実質的
に高密度なSiを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒
子を還元性ガス中で加熱還元することを特徴とする紡錘
型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子からなる鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末の製造法である。That is, the present invention has an axial ratio (long axis: short axis) of 321 or less, contains 0.1 to 10 at% of Si relative to Fe, and has a coercive force of 500 to 10,000 e. Fe obtained by reacting a spindle-shaped metal magnetic particle with iron as a main component and an aqueous ferrous salt solution with an alkali carbonate.
In producing spindle-shaped goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing C0@ to oxidize it, the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate, and the oxygen-containing gas are passed through to carry out the oxidation reaction. The above F before performing
By adding water-soluble silicate to any of the aqueous solutions containing eCO, from 0.1 to 10 atomic % in terms of Si with respect to Fe, spindle-shaped goethite particles containing St are generated, The Si-containing spindle-shaped goethite particles, the Si-containing spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating the Si-containing goethite particles, or the Si-containing spindle-shaped goethite particles are non-reducible. A spindle-shaped hematite particle containing substantially high-density Si obtained by heat treatment at 400°C to 600°C in an atmosphere is reduced by heating in a reducing gas. This is a method for producing metal magnetic particles containing iron as a main component, which are made of metal magnetic particles containing iron as a main component.
次に、本発明の構成について述べる。Next, the configuration of the present invention will be described.
本発明者は、高密度記録化が可能であり、且つ、フェラ
イトヘッドの磁気飽和を回避できるような磁性粒子粉末
としては、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在してお
らず、且つ、保磁力500〜10000e程度を有する
飽和磁化の大きい鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末で
あることカミ必要であることを知った。粒度が均斉であ
り、樹枝状粒子が混在していない磁性粒子粉末を得るた
めには、出発原料であるゲータイト粒子粉末の粒度が均
斉であり、樹枝状粒子が混在していないことが必要であ
る。The present inventor has found that magnetic particle powder that enables high-density recording and avoids magnetic saturation of the ferrite head has uniform particle size, does not contain dendritic particles, and I learned that it is necessary to use metal magnetic particles whose main component is iron and which has a coercive force of about 500 to 10,000 e and a high saturation magnetization. In order to obtain a magnetic particle powder with a uniform particle size and no dendritic particles mixed in, it is necessary that the starting material goethite particles have a uniform particle size and no dendritic particles mixed therein. .
従来、ゲータイト粒子を製造する方法として最も代表的
な公知方法は、第一鉄塩溶液に当量以上のアルカリ溶液
を加えて得られる水酸化第一鉄粒子を含む溶液をpnt
i以上にて80℃以下の温度で酸化反応を行うことによ
り、ゲータイト粒子を得るものである。この方法により
得られたゲータイト粒子粉末は、軸比(長軸:短軸)が
10:1以上の針状形態を呈した粒子であり、樹枝状粒
子が混在しており、また粒度から言えば、均斉な粒度を
有した粒子であるとは言い難い。Conventionally, the most typical known method for producing goethite particles is to add a solution containing ferrous hydroxide particles obtained by adding an equivalent or more alkaline solution to a ferrous salt solution, and
Goethite particles are obtained by performing an oxidation reaction at a temperature of i or higher and 80° C. or lower. The goethite particles obtained by this method are particles with an acicular shape with an axial ratio (major axis: short axis) of 10:1 or more, with dendritic particles mixed, and in terms of particle size. , it is difficult to say that the particles have a uniform particle size.
そこで本発明者は、第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを
反応させて得られたFeC0@を含む水溶液に酸素含有
ガスを通気して酸化することによりゲータイト粒子を製
造する方法(特開昭50−80999号公報)に着目し
た。Therefore, the present inventor proposed a method for producing goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing FeC0@ obtained by reacting an aqueous solution of ferrous salt with an alkali carbonate to oxidize it (Japanese Patent Laid-Open No. -80999).
この方法による場合には、粒度が均斉であり、樹枝状粒
子が混在しておらず、紡錘型を呈したゲ−タイト粒子か
らなる粉末が得られる。この粒度が均斉であり、樹枝状
粒子が混在していない紡錘型を呈するゲータイト粒子を
出発原料として加熱還元して得られる鉄を主成分とする
金属磁性粒子もまた、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が
混在していないものであるが、保磁力11cが1000
0e以上となってしまう。この事実は、例えば特開昭5
3−10100号公報の「実施例3」の記載から明らか
である。即ち、特開昭53−10100号公報の「実施
例3」に記載の方法は、第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリ
とを反応させて得られたFeC0@を含む水溶液に酸素
含有ガスを通気して酸化することにより得られた紡錘型
を呈するゲータイト粒子を加熱還元することにより鉄を
主成分とする金属磁性粒子を得るものであるが、該鉄を
主成分とする金属磁性粒子の保磁力は1020〜116
50eである。When this method is used, a powder consisting of spindle-shaped goethite particles with uniform particle size and no dendritic particles is obtained. Metal magnetic particles whose main component is iron obtained by heat reduction using spindle-shaped goethite particles with no dendritic particles as a starting material are also uniform in particle size and have dendritic particles. The coercive force 11c is 1000.
It ends up being 0e or more. This fact is true, for example,
This is clear from the description of "Example 3" in Publication No. 3-10100. That is, the method described in "Example 3" of JP-A-53-10100 involves passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing FeC0@ obtained by reacting an aqueous ferrous salt solution with an alkali carbonate. Metal magnetic particles containing iron as a main component are obtained by thermally reducing goethite particles exhibiting a spindle shape obtained by oxidation.The coercivity of the metal magnetic particles containing iron as a main component is 1020-116
It is 50e.
そこで、本発明者は、上記粒度が均斉であり、樹枝状粒
子が混在していない鉄を主成分とする金属磁性粒子の保
磁力を500” 10000e程度に制御する方法につ
いて種々検討を重ねた結果、第一鉄塩水溶液と炭酸アル
カリとを反応させて得られたpeck@を含む水溶液に
酸素含有ガスを通気して酸化することにより紡錘型を呈
したゲータイト粒子を生成させるにあたり、前記第一鉄
塩水溶液、前記炭酸アルカリ及び酸素含有ガスを通気し
て酸化反応を行う前の前記FeC0Bを含む水溶液のい
ずれかに水可溶性ケイ酸塩をFeに対しSi換算で0.
1〜工0原子%添加しておくことにより、Siを含有す
る紡錘型を呈したゲータイト粒子を生成させ、該Stを
含有する紡錘型を呈したゲータイト粒子若しくはこれを
加熱脱水して得られたStを含有する紡錘型を呈したヘ
マタイト粒子又は前記Stを含有する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子を非還元性雰囲気中400℃〜600℃で
加熱処理して得られた実質的に高密度なSiを含有する
紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加熱還
元した場合には、粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在
しておらず、保磁力500〜10000eを有する鉄を
主成分とする金属磁性粒子を得ることができるという知
見を得た。Therefore, the present inventor conducted various studies on a method for controlling the coercive force of iron-based metal magnetic particles with uniform particle size and no dendritic particles to about 500" 10,000e. In producing spindle-shaped goethite particles by passing an oxygen-containing gas through an aqueous solution containing peck@ obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution and an alkali carbonate to oxidize the ferrous salt aqueous solution and an alkali carbonate, A water-soluble silicate is added to either the aqueous salt solution, the aqueous solution containing the FeC0B and the alkali carbonate, and the aqueous solution containing the FeC0B before performing the oxidation reaction by passing through the alkali carbonate and oxygen-containing gas.
By adding 1 to 0 atomic percent of St, spindle-shaped goethite particles containing Si are generated, and the spindle-shaped goethite particles containing St or those obtained by heating and dehydration are produced. Substantially high-density Si obtained by heat-treating spindle-shaped hematite particles containing St or spindle-shaped goethite particles containing St in a non-reducing atmosphere at 400°C to 600°C. When spindle-shaped hematite particles that contain We have obtained the knowledge that it is possible to obtain metal magnetic particles with the following properties.
鉄を主成分とする金属磁性粒子の保磁力を何故500〜
10000e程度に制御できるかについては未だ明らか
でないが、本発明者は、鉄を主成分とする金属磁性粒子
の形状異方性が小さくなったことによるものと考えてい
る。Why is the coercive force of metal magnetic particles whose main component is iron 500~?
Although it is not yet clear whether it can be controlled to about 10,000e, the present inventor believes that this is due to the fact that the shape anisotropy of metal magnetic particles whose main component is iron has become smaller.
即ち、出発原料である紡錘型を呈したゲータイト粒子の
生成にあたり、第一鉄塩水溶液、炭酸アルカリ及び酸素
含有ガスを通気して酸化反応を行わせる前の前記FeC
0@を含む水溶液のいずれかに水可溶性ケイ酸塩を添加
した場合には、生成する紡錘型を呈したゲータイト粒子
の軸比(長軸;短軸)を小さくすることができ、該軸比
(長軸:短軸)の小さい紡錘型を呈したゲータイト粒子
を出発原料として加熱還元して得られる鉄を主成分とす
る金属磁性粒子もまた軸比(長軸:短軸)の小さいもの
となり、その結果形状異方性が小さくなるものと考えて
いる。That is, in producing goethite particles exhibiting a spindle shape as a starting material, the FeC before an oxidation reaction is carried out by passing through an aqueous ferrous salt solution, an alkali carbonate, and an oxygen-containing gas.
When a water-soluble silicate is added to any of the aqueous solutions containing 0@, the axial ratio (long axis; short axis) of the spindle-shaped goethite particles produced can be reduced, and the axial ratio Iron-based metal magnetic particles obtained by heat reduction using spindle-shaped goethite particles with a small (long axis: short axis) as a starting material also have a small axis ratio (long axis: short axis). We believe that this results in a reduction in shape anisotropy.
この現象について、本発明者が行った数多くの実験例か
ら、その一部を抽出して説明すれば、次の通りである。This phenomenon will be explained as follows by extracting some of the many experimental examples conducted by the present inventor.
図1は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSiを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子の軸比との関係図である。FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the axial ratio of spindle-shaped goethite particles containing Si.
即ち、F(1” 1.Omol/ j!を含む硫酸第一
鉄水溶液3.0βを、あらかじめ、反応器中に準備され
たケイ酸ソーダをFeに対しSi換算でO〜10原子%
を添加して得られた炭酸ソーダ水溶液2.0βに加え、
pH約10においてFeC0Bを含む懸濁液を得、該懸
濁液に温度50℃において毎分15βの空気を通気して
酸化反応を行わせることにより得られたStを含有する
紡錘型を呈したゲータイト粒子の軸比(長軸:短軸)と
水可溶性ケイ酸塩の添加量との関係を示したものである
。That is, a ferrous sulfate aqueous solution 3.0β containing F (1" 1.Omol/j!) was prepared in advance by adding sodium silicate prepared in a reactor to a concentration of O to 10 atomic % in terms of Si relative to Fe.
In addition to the 2.0β aqueous solution of soda carbonate obtained by adding
A suspension containing FeC0B was obtained at a pH of about 10, and an oxidation reaction was carried out by passing air through the suspension at a rate of 15β per minute at a temperature of 50°C. This figure shows the relationship between the axial ratio (long axis: short axis) of goethite particles and the amount of water-soluble silicate added.
図1から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添加量の増
加に伴って軸比(長軸:短軸)が小さくなる傾向にある
。As is clear from FIG. 1, the axial ratio (long axis:short axis) tends to decrease as the amount of water-soluble silicate added increases.
図2は、水可溶性ケイ酸塩の添加量と図1の場合と同様
にして得られたSLを含有する紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子粉末のカサ密度との関係を示したものである。FIG. 2 shows the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the bulk density of spindle-shaped goethite particles containing SL obtained in the same manner as in FIG.
図2から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添加量の増
加に伴ってカサ密度が大きくなる傾向にある。As is clear from FIG. 2, the bulk density tends to increase as the amount of water-soluble silicate added increases.
図3は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSLを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子を加熱還元して得られたS
tを含有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子の軸比(長軸:短軸)との関係図である。Figure 3 shows the amount of water-soluble silicate added and S obtained by thermal reduction of spindle-shaped goethite particles containing SL.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the axis ratio (long axis: short axis) of spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component;
即ち、Fe’+に対してGo換算で5゜0以下%のCo
”を含む硫酸コバルトとFe” 1.0mol/ I2
を含む硫酸第一鉄水溶液3601を、あらかじめ、反応
器中に準備されたケイ酸ソーダをFeに対しSi換算で
O〜10原子%を添加して得られた炭酸ソーダ水溶液2
.04に加え、pi1約10においてFeC01を含む
懸濁液を得、該懸濁液に温度50°Cにおいて毎分15
βの空気を通気して酸化反応を行わせることにより得ら
れたSiとCoを含有する紡錘型を呈したゲータイト粒
子を空気中500℃で加熱処理して得られた実質的に高
密度なSi、 Coを含有する紡錘型を呈したヘマタイ
ト粒子粉末を300℃で8時間加熱還元することにより
得られた鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比(長軸:
短軸)と水可溶性ケイ酸塩の添加量との関係を示したも
のである。In other words, less than 5°0% Co in Go terms with respect to Fe'+
"Containing cobalt sulfate and Fe" 1.0 mol/I2
Sodium carbonate aqueous solution 2 obtained by adding O to 10 atomic % in terms of Si with respect to Fe to sodium silicate prepared in advance in a reactor to ferrous sulfate aqueous solution 3601 containing
.. 04 and a suspension containing FeC01 at pi1 of about 10 was obtained, and the suspension was heated at 15 min.
Substantially high-density Si obtained by heating spindle-shaped goethite particles containing Si and Co at 500°C in air, which were obtained by performing an oxidation reaction by passing β air through the air. Axial ratio (long axis:
This figure shows the relationship between the short axis) and the amount of water-soluble silicate added.
図3から明らかな通り、水可溶性ケイ酸塩の添加量の増
加に伴って鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比(長軸
:短軸)が小さくなる傾向にある。As is clear from FIG. 3, as the amount of water-soluble silicate added increases, the axial ratio (long axis:short axis) of the metal magnetic particles containing iron as a main component tends to decrease.
鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比(長軸:短軸)が
3:1以下の場合、保磁力11cを500〜10000
eに制御することができ、軸比(長軸:短軸)が2:1
以下の場合、保磁力Hcを500〜8500eに制御す
ることができる。When the axial ratio (long axis: short axis) of metal magnetic particles containing iron as the main component is 3:1 or less, the coercive force 11c is set to 500 to 10,000.
e, and the axial ratio (long axis: short axis) is 2:1.
In the following cases, the coercive force Hc can be controlled to 500 to 8500e.
前出特開昭53−10100号公報の「実施例3」に記
載の発明は、軸比(長軸:短軸)が5:lの紡錘型を呈
したゲータイト粒子を出発原料としており、該粒子を加
熱還元して1qられる鉄を主成分とする金属磁性粒子の
軸比(長軸:短軸)は、同公報第3図(B)から明らか
な通り出発原料であるゲータイト粒子と同じ5:1程度
であり、その結果、保磁力が10000e以上のものし
か得られなかったものと考えられる。The invention described in "Example 3" of the above-mentioned Japanese Patent Application Publication No. 53-10100 uses spindle-shaped goethite particles with an axial ratio (long axis: short axis) of 5:l as a starting material. As is clear from Figure 3 (B) of the same publication, the axial ratio (long axis: short axis) of the metal magnetic particles whose main component is iron, which is obtained by thermally reducing the particles by 1q, is 5, which is the same as that of the goethite particles that are the starting material. :1, and as a result, it is thought that only those with a coercive force of 10,000e or more were obtained.
次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。Next, various conditions for implementing the present invention will be described.
本発明において使用される第一鉄塩水溶液としては、硫
酸第一鉄水溶液、塩化第−鉄水溶液等がある。Examples of the ferrous salt aqueous solution used in the present invention include a ferrous sulfate aqueous solution and a ferrous chloride aqueous solution.
本発明において使用される炭酸アルノ1りとしては、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウムを単独
で、又は、これらと炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリ
ウム、炭酸水素アンモニウム等の炭酸水素アルカリとを
併用して使用することができる。As the alnocarbonate used in the present invention, sodium carbonate, potassium carbonate, and ammonium carbonate may be used alone, or in combination with an alkali hydrogen carbonate such as sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, or ammonium hydrogen carbonate. can be used.
本発明における反応温度は、40〜80℃である。The reaction temperature in the present invention is 40 to 80°C.
40℃以下である場合には、紡錘型を呈したゲータイト
粒子を得ることが゛できない。80℃以上である場合に
は、粒状Fe@04が混在してくる。If the temperature is below 40°C, it is impossible to obtain spindle-shaped goethite particles. When the temperature is 80° C. or higher, granular Fe@04 is mixed.
本発明におけるpl+は、7〜11である。7以下、又
は11以上である場合には、紡錘型を呈したゲータイト
粒子を得ることができない。pl+ in the present invention is 7-11. If it is 7 or less or 11 or more, goethite particles exhibiting a spindle shape cannot be obtained.
本発明における酸化手段は、酸素含有ガス(例えば空気
)を液中に通気することにより行う。The oxidation means in the present invention is carried out by passing an oxygen-containing gas (for example, air) into the liquid.
本発明において使用する水可溶性ケイ酸塩としては、ナ
トリウム、カリウムのケイ酸塩がある。The water-soluble silicates used in the present invention include sodium and potassium silicates.
本発明における水可溶性ケイ酸塩は、生成する紡錘型を
呈したゲータイト粒子の軸比(長軸:短軸)に関与する
ものであり、従って、紡錘型を呈したゲータイト粒子の
生成反応が開始される前に存在させておくことが必要で
あり、第一鉄塩水溶液、炭酸アルカリ及び酸素含有ガス
を通気して酸化反応を行わせる前のFeC0,を含む水
溶液のいずれかに添加することができる。The water-soluble silicate in the present invention is involved in the axis ratio (major axis: short axis) of spindle-shaped goethite particles to be produced, and therefore, the production reaction of spindle-shaped goethite particles starts. It is necessary to have it present before the oxidation reaction is carried out, and it can be added to either the ferrous salt aqueous solution, the aqueous solution containing FeCO, before the oxidation reaction is carried out by aerating the alkali carbonate and oxygen-containing gas. can.
本発明における水可溶性ケイ酸塩の添加量は、Feに対
しSi換算で0.1〜10以下%である。The amount of water-soluble silicate added in the present invention is 0.1 to 10% or less based on Fe in terms of Si.
0.1以下%以下の場合には、本発明の目的とする紡錘
型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比(長軸
:短軸)を小さくするという効果を十分達成することが
できない。If it is 0.1% or less, the effect of reducing the axis ratio (long axis: short axis) of spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron can be sufficiently achieved. I can't.
10原子%以上の場合には、生成する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子からなる粉末を加熱還元することにより得
られる鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の飽和磁化が
低下する為好ましくない。If the content is 10 atomic % or more, it is not preferable because the saturation magnetization of metal magnetic particles containing iron as a main component obtained by heating and reducing the resulting powder consisting of spindle-shaped goethite particles is undesirable.
紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子の軸比(
長軸:短軸)及び飽和磁化を考慮した場合、0.3〜8
原子%が好ましい。Axial ratio of spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron (
When considering long axis: short axis) and saturation magnetization, 0.3 to 8
Atomic % is preferred.
添加した水可溶性ケイ酸塩は、はぼ全量が生成ゲータイ
ト粒子粉末中に含有され、後出の表1に示されるとおり
、得られたゲータイト粒子粉末は添加量とほぼ同量のF
eに対しSt換算で0.10〜10.02原子%を含有
しており、該粒子を加熱還元して得られる鉄を主成分と
する金属磁性粒子もまた、後出の表3に示される通り、
添加量とほぼ同量のFeに対しSt換算でo、ioo〜
10.00原子%を含有している。Almost the entire amount of the added water-soluble silicate is contained in the produced goethite particles, and as shown in Table 1 below, the obtained goethite particles contain almost the same amount of F as the added amount.
Metal magnetic particles containing 0.10 to 10.02 at% in terms of St based on e and containing iron as a main component obtained by thermal reduction of the particles are also shown in Table 3 below. street,
o, ioo~ in terms of St for almost the same amount of Fe as the added amount
Contains 10.00 at%.
次に、加熱還元過程について言えば、粒度が均斉であり
、樹枝状粒子が混在していない紡錘型を呈したゲータイ
ト粒子を加熱還元して紡錘型を呈した鉄を主成分とする
金属磁性粒子得る場合、還元温度が高ければ高い程、大
きな飽和磁化を有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする
金属磁性粒子得ることができるが、還元温度が高くなる
と、紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子の粒
子の変形と粒子及び粒子相互間の焼結が著しくなる。Next, regarding the thermal reduction process, spindle-shaped metal magnetic particles mainly composed of iron are produced by thermally reducing spindle-shaped goethite particles with uniform particle size and no dendritic particles. The higher the reduction temperature, the more spindle-shaped iron-based metal magnetic particles with larger saturation magnetization can be obtained. The deformation of the component metal magnetic particles and the sintering between the particles and the particles become significant.
加熱還元過程において、粒子の変形と粒子及び粒子相互
間の焼結が生起する原因について以下に説明する。The causes of deformation of particles and sintering between particles and particles in the thermal reduction process will be explained below.
一般に、紡錘型を呈したゲータイト粒子を300℃付近
の温度で加熱脱水して得られる紡錘型を呈したヘマタイ
ト粒子は、ゲータイト粒子の粒子形状を保持継承したも
のであるが、一方、その粒子表面並びに粒子内部には脱
水により発生する多数の空孔が存在し、単一粒子の粒子
成長が十分でなく、従って結晶性の度合が非常に小さい
ものである。In general, spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating spindle-shaped goethite particles at a temperature around 300°C retain and inherit the particle shape of the goethite particles, but on the other hand, the particle surface In addition, there are many pores generated by dehydration inside the particles, and the growth of a single particle is insufficient, so the degree of crystallinity is very small.
このような紡錘型を呈したヘマタイト粒子を用いて加熱
還元した場合、単一粒子の粒子成長、即ち、物理的変化
が急激であるため単一粒子の均一な粒子成長が生起し難
く、従って、単一粒子の粒子成長が急激に生起した部分
では粒子及び粒子相互間の焼結が生起し、粒子形状がく
ずれやすくなると考えられる。When thermal reduction is performed using hematite particles exhibiting such a spindle shape, uniform particle growth of a single particle is difficult to occur because the particle growth of a single particle, that is, the physical change is rapid, and therefore, It is thought that sintering between particles and particles occurs in a portion where the particle growth of a single particle occurs rapidly, and the particle shape becomes easily distorted.
また、加熱還元過程においては、酸化物から金属への急
激な体積収縮が生起することにより粒子形状は一層くず
れやすいものとなる。Furthermore, in the thermal reduction process, rapid volumetric contraction from the oxide to the metal occurs, making the particle shape more likely to collapse.
−従って、加熱還元過程において粒子形状の変形と粒子
および粒子相互間の焼結を防止するためには、加熱還元
過程に先立って、予め紡錘型を呈したヘマタイト粒子の
単一粒子の充分、且つ、均一な粒子成長を図ることによ
り結晶性の度合が高められた実質的に高密度であり、且
つ、紡錘型を呈したゲータイト粒子の粒子形状を保持継
承している紡錘型を呈したヘマタイト粒子としておく必
要がある。- Therefore, in order to prevent particle shape deformation and sintering between particles and particles during the thermal reduction process, it is necessary to prepare a sufficient number of single particles of hematite particles that have a spindle shape in advance, and , spindle-shaped hematite particles that have a substantially high density with an increased degree of crystallinity by achieving uniform particle growth, and that retain and inherit the particle shape of spindle-shaped goethite particles. It is necessary to keep it as
このような結晶性の度合が高められた実質的に高密度な
紡錘型を呈したヘマタイト粒子を得る方法として紡錘型
を呈したゲータイト粒子を非還元性雰囲気中400℃〜
600℃で加熱処理する方法が−タイト粒子若しくはこ
れを加熱脱水して得られたStを含有する紡錘型を呈し
たヘマタイト粒子を還元する場合の還元温度は300℃
〜450°Cが好ましい。As a method for obtaining substantially high-density spindle-shaped hematite particles with an increased degree of crystallinity, spindle-shaped goethite particles are heated at 400° C. in a non-reducing atmosphere.
The method of heat treatment at 600°C is - When reducing tight particles or spindle-shaped hematite particles containing St obtained by heating and dehydrating the tight particles, the reduction temperature is 300°C.
~450°C is preferred.
300℃以下の場合には、還元反応の進行が遅く、長時
間を要する。また、450℃以上である場合には、還元
反応が急激に進行して粒子形態の変形と、粒子および粒
子相互間の焼結を引き起こしてしまう。If the temperature is 300°C or lower, the reduction reaction progresses slowly and requires a long time. Further, if the temperature is 450° C. or higher, the reduction reaction rapidly progresses, causing deformation of the particle morphology and sintering of the particles and each other.
本発明における実質的に高密度なSiを含有する紡錘型
を呈したゲータイト粒子を還元する場合の還元温度は3
00℃〜500℃が好ましい。その理由は、Siを含有
する紡錘型を呈したゲータイト粒子若しくはこれを加熱
脱水して得られたStを含有する紡錘型を呈したヘマタ
イト粒子を加熱還元する場合と同様である。In the present invention, the reduction temperature when reducing spindle-shaped goethite particles containing substantially high-density Si is 3.
00°C to 500°C is preferred. The reason is the same as in the case of thermally reducing Si-containing spindle-shaped goethite particles or St-containing spindle-shaped hematite particles obtained by heating and dehydrating the goethite particles.
以上の通りの構成の本発明は、次の通りの効果を奏する
ものである。The present invention configured as described above has the following effects.
即ち、本発明によれば、粒度が均斉であり、樹枝状粒子
が混在しておらず、且つ、保磁力500〜10000e
程度を有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末を得ることができるので、現在、最も要求され
ている高記録密度用の磁性粒子粉末として好適である。That is, according to the present invention, the particle size is uniform, dendritic particles are not mixed, and the coercive force is 500 to 10,000 e.
Since it is possible to obtain iron-based metal magnetic particles having a spindle shape of a certain degree, it is suitable as a magnetic particle powder for high recording density, which is currently most required.
また、本発明により得られるStを含有する紡錘型を呈
した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は軸比(長軸:
短軸)が小さく3:l以下、殊に2:1以下であるから
短波長記録用の磁性粒子粉末として好適である。In addition, the spindle-shaped metal magnetic particles containing St and mainly composed of iron obtained by the present invention have an axial ratio (long axis:
Since the short axis) is small, 3:l or less, especially 2:1 or less, it is suitable as a magnetic particle powder for short wavelength recording.
軸比(長軸:短軸)の小さい磁性粒子が短波長記録用の
磁性粒子粉末として好適であることは、例えば、特開昭
57−183626号の「本発明は、・・・・上記先行
技術で用いられている長径0.4〜2μあるいは0.3
〜1μで縦/横比(軸比)5〜20の通常の針状粒子に
代えて、粒子サイズを0.3μ以下と小さく、・・・・
その縦/横比を1を超え3以下という短い形状とするこ
とにより、粒子の大きさに起因する磁化の不連続による
ノイズレベルを下げると共に、縦/横比を小さくするこ
とにより・・・・粒子が面内に横たわって配向しようと
いう性向を抑え、かつ必要なら積極的に面に垂直に配向
し易い性向をもたせて面に垂直な残留磁化を大きく取れ
るようにしたことを特徴とするものである。」なる記載
及び「このようにして得られた磁気記録媒体は実施例に
も述べるように、記録波長の短い範囲、例えば1μで出
力が高く、しかもノイズが低いので、その結果、S/N
比のすぐれたものを得ることができる。」なる記載から
明らかである。The fact that magnetic particles with a small axial ratio (long axis: short axis) are suitable as magnetic particle powder for short wavelength recording can be seen, for example, in JP-A-57-183626, "The present invention is based on the above-mentioned prior art. The major axis used in technology is 0.4 to 2μ or 0.3
Instead of regular acicular particles with ~1μ and a length/width ratio (axis ratio) of 5 to 20, the particle size is as small as 0.3μ or less, and...
By making it a short shape with an aspect ratio of more than 1 and less than 3, we can lower the noise level due to discontinuity of magnetization caused by the particle size, and by reducing the aspect ratio... It is characterized by suppressing the tendency of the particles to be oriented lying in the plane and, if necessary, actively giving them a tendency to be easily oriented perpendicular to the plane, so that a large residual magnetization perpendicular to the plane can be obtained. be. ” and “As described in the examples, the magnetic recording medium thus obtained has a high output in a short recording wavelength range, for example 1μ, and has low noise, so as a result, the S/N is low.
It is possible to obtain an excellent ratio. It is clear from the statement ``.
更に、磁性塗料の製造に際して、本発明により得られる
Stを含有する紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁
性粒子粉末を用いた場合には、ビークル中への分散が良
好であり、充填性が極めて優れ、好ましい磁気記録体を
得ることができる。Furthermore, when the spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powder containing St obtained according to the present invention is used in the production of magnetic paint, it is well dispersed in the vehicle, and the filling process is improved. It is possible to obtain a preferable magnetic recording medium with extremely excellent properties.
上述した本発明の効果は、従来から鉄を主成分とする金
属磁性粒子粉末の各種特性の向上の為に、出発原料ゲー
タイト粒子の生成に際し添加されるCo、 ng、、
AI% Crs Zns Nis Ti、 Mn、Sn
s Pb等のFe以外の異種金属を添加する場合にも有
効に働くものである。The above-mentioned effects of the present invention can be obtained by adding Co, ng, .
AI% Crs Zns Nis Ti, Mn, Sn
It also works effectively when a different metal other than Fe, such as sPb, is added.
尚、前出の実験例及び以下の実施例並びに比較例におけ
る粒子の軸比(長軸−短軸)、長軸は、いずれも10万
倍以上に拡大した2視野以上の電子顕微鏡写真から10
0個以上の粒子について測定した数値の平均値で示した
ものであり、かさ密度はJIS K 5101 r顔料
試験方法」に従って測定した。In addition, the axial ratio (major axis - short axis) and major axis of the particles in the above experimental examples, the following examples, and comparative examples are determined from electron micrographs of two or more fields of view magnified at least 100,000 times.
It is shown as the average value of the values measured for 0 or more particles, and the bulk density was measured according to "JIS K 5101r Pigment Test Method".
粒子中のSi量、C01Zn及びNi量は、「螢光X線
分析装置3063 M型」 (理学電機工業製)を使用
し、JIS K 01j9の「けい光X線分析通則」に
従って、けい光X線分析を行うことにより測定した。The amounts of Si, C01Zn, and Ni in the particles were measured using a fluorescent It was measured by performing line analysis.
〈紡錘型を呈したゲータイト粒子の製造)実施例1〜1
2、比較例1;
実施例I
Fe” 1.Omol/βを含む硫酸第一鉄水溶液30
ρを、あらかじめ、反応器中に準備されたFeに対しS
t換算で0.20原子%を含むようにケイ酸ソーダ(3
号) (SiO□28.’55貨t%) 12.7gを
添加して得られた3、53 molのNa C,0@水
溶液20βに加え、pi 9.9、温度50℃において
Stを含有するp ecO*の生成を行った。(Production of spindle-shaped goethite particles) Examples 1 to 1
2. Comparative Example 1; Example I Fe” 1. Ferrous sulfate aqueous solution containing Omol/β 30
ρ is S for the Fe prepared in the reactor in advance.
Sodium silicate (3
In addition to 3,53 mol of Na C,0 @ aqueous solution 20β obtained by adding 12.7 g of (SiO PECO* was generated.
上記Siを含有するPeC0@を含む水溶液に温度50
℃において、毎分1301の空気を6.5時間通気して
Stを含有するゲータイト粒子を生成した。The temperature of the aqueous solution containing PeC0@ containing Si is 50.
St-containing goethite particles were produced by blowing air at 1301/min for 6.5 hours at .
酸化反応終点は、反応液の一部を抜き取り、塩酸酸性に
調節した後、赤血塩溶液を用いてFe2+の青色呈色反
応の有無で判定した。The end point of the oxidation reaction was determined by taking out a portion of the reaction solution and adjusting the acidity with hydrochloric acid, and then using a red blood salt solution to determine the presence or absence of a blue coloring reaction of Fe2+.
生成粒子は、常法により、濾別、水洗、乾燥、粉砕した
。The produced particles were separated by filtration, washed with water, dried, and pulverized by a conventional method.
このStを含有するゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡
観察の結果、平均値で長軸0.38μm、軸比(長軸/
短軸)2.5:1の紡錘状を呈した粒子力1らなり、粒
度が均斉で樹枝状粒子が混在しなし)ものであった。As a result of electron microscopy observation, this St-containing goethite particle powder has an average long axis of 0.38 μm and an axial ratio (long axis/
It consisted of spindle-shaped particles with a ratio of 2.5:1 (minor axis), uniform particle size, and no dendritic particles.
また、この紡錘型を呈したゲータイト粒子粉末は、螢光
X線分析の結果、Peに対しStを0.19原子%含有
したものであり、そのかさ密度は0.41g/ccであ
った。Further, as a result of fluorescent X-ray analysis, this spindle-shaped goethite particle powder contained 0.19 atomic % of St relative to Pe, and its bulk density was 0.41 g/cc.
実施例2〜12
Fe2+水溶液の種類、炭酸アルカリの種類並びに濃度
、水可溶性ケイ酸塩の種類、添加量並びに添加時期、金
属イオンの種類並びに量及び温度を種々変化させた以外
は実施例1と同様にして紡錘型を呈したゲータイト粒子
を生成した。Examples 2 to 12 Same as Example 1 except that the type of Fe2+ aqueous solution, the type and concentration of alkali carbonate, the type, amount and timing of addition of water-soluble silicate, the type, amount and temperature of metal ions were varied. Goethite particles exhibiting a spindle shape were produced in the same manner.
この時の主要製造条件及び生成ゲータイト粒子粉末の特
性を表1に示す。Table 1 shows the main manufacturing conditions and characteristics of the produced goethite particles.
比較例1
ケイ酸ソーダを添加しない以外は実施例1と同様にして
ゲータイト粒子粉末を生成した。Comparative Example 1 Goethite particles were produced in the same manner as in Example 1 except that sodium silicate was not added.
得られたゲータイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果
、平均値で長軸0.55μm1軸比(長軸:短軸)7:
1であり、かさ密度は0.33g/ccであった。As a result of electron microscopic observation, the obtained goethite particles had an average value of 0.55 μm on the long axis and a uniaxial ratio (long axis: short axis) of 7:
1, and the bulk density was 0.33 g/cc.
〈実質的に高密度な紡錘型を呈したヘマタイト粒子の製
造)実施例13〜20;
実施例13
実施例1で得られたStを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子粉末700gを空気中500℃で加熱処理し
て実質的に高密度なStを含有する紡錘型を呈したヘマ
タイト粒子粉末を得た。(Production of substantially high-density spindle-shaped hematite particles) Examples 13 to 20; Example 13 700 g of spindle-shaped goethite particles containing St obtained in Example 1 were dissolved in air at 500 g. A spindle-shaped hematite particle powder containing substantially high-density St was obtained by heat treatment at .degree.
この粒子は、電子顕微鏡観察の結果、平均値で長軸0.
38μm、軸比(長軸:短軸)2.5:1であり、粒度
が均斉で樹枝状粒子が混在しないものであった。As a result of electron microscopy observation, the average value of these particles was 0.
The particle size was 38 μm, the axis ratio (long axis: short axis) was 2.5:1, the particle size was uniform, and dendritic particles were not mixed.
実施例14〜20
被処理ゲータイト粒子の種類、加熱処理温度及び非還元
性雰囲気の種類を種々変化させた以外は、実施例13と
同様にして実質的に高密度なStを含有する紡錘型を呈
したヘマタイト粒子粉末を得た。Examples 14 to 20 A spindle-shaped material containing substantially high-density St was prepared in the same manner as in Example 13, except that the type of goethite particles to be treated, the heat treatment temperature, and the type of non-reducing atmosphere were variously changed. A hematite particle powder with the following properties was obtained.
この時の主要製造条件及び諸特性を表2に示す。Table 2 shows the main manufacturing conditions and various characteristics at this time.
得られた実質的に高密度なStを含有する紡錘型を呈し
たヘマタイト粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、いず
れも粒度が均斉であり、樹枝状粒子が混在しないもので
あった。As a result of electron microscopy, the obtained spindle-shaped hematite particles containing substantially high-density St were found to have uniform particle size and no dendritic particles were present.
〈紡錘型を呈したヘマタイト粒子の製造〉実施例21
実施例8で得られたStを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子粉末700gを空気中300℃で加熱脱水し
てStを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子粉末を
得た。<Production of spindle-shaped hematite particles> Example 21 700 g of spindle-shaped goethite particles containing St obtained in Example 8 were heated and dehydrated in air at 300°C to produce spindle-shaped particles containing St. A hematite particle powder exhibiting the following properties was obtained.
この粒子は、電子顕微鏡観察の結果、平均値で長軸0.
23μm 、軸比(長軸:短軸)2:lであり、粒度が
均斉で樹枝状粒子が混在しないものであった。As a result of electron microscopy observation, the average value of these particles was 0.
The particle size was 23 μm, the axis ratio (long axis: short axis) was 2:1, the particle size was uniform, and there were no dendritic particles mixed.
また、螢光X線分析の結果、Peに対しStを1.49
原子%含有したものであり、そのかさ密度は0.’50
g/ccであった。In addition, as a result of fluorescent X-ray analysis, St was 1.49 for Pe.
It contains atomic percent, and its bulk density is 0. '50
g/cc.
く紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の
製造〉実施例22〜33、比較例3;実施例22
実施例13で得られたStを含有する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子粉末150gを31のレトルト還元容器中
に投入し、駆動回転させながらHQガスを毎分35βの
割合で通気し、還元温度300℃で還元した。Production of iron-based metal magnetic particles exhibiting a spindle shape> Examples 22 to 33, Comparative Example 3; Example 22 Goethite particles exhibiting a spindle shape containing St obtained in Example 13 150 g of the powder was put into a No. 31 retort reduction container, and while driving and rotating, HQ gas was passed through at a rate of 35β per minute, and reduction was carried out at a reduction temperature of 300°C.
還元して得られたStを含有する紡錘型を呈した鉄を主
成分とする金属磁性粒子粉末は、空気中に取り出したと
き急激な酸化を起こさないように、一旦、トルエン液中
に浸漬して、これを蒸発させることにより、粒子表面に
安全な酸化皮膜を施した。The spindle-shaped iron-based metal magnetic particles containing St obtained by the reduction were first immersed in a toluene solution to prevent rapid oxidation when taken out into the air. By evaporating this, a safe oxide film was formed on the particle surface.
このように得られたStを含有する紡錘型を呈した鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末は、螢光X線分析の結果
、Feに対しSiを0.194原子%含有しており、電
子顕微鏡観察観察の結果、長軸0.35μm、軸比(長
軸:短軸)2.5:1であって、粒度が均斉であり、樹
枝状粒子が混在しないものであった。As a result of fluorescent X-ray analysis, the spindle-shaped metal magnetic particles containing St and mainly composed of iron contained 0.194 atomic % of Si relative to Fe. As a result of electron microscope observation, the long axis was 0.35 μm, the axial ratio (long axis: short axis) was 2.5:1, the particle size was uniform, and dendritic particles were not mixed.
また、比表面積30.5rrr/g、かさ密度0.64
g /ccであって、且つ、磁性は、保磁力8700e
、飽和磁化150.2 emu/ gであった。Also, specific surface area 30.5rrr/g, bulk density 0.64
g/cc, and the magnetism has a coercive force of 8700e
, the saturation magnetization was 150.2 emu/g.
実施例23〜33、比較例3
出発原料の種類及び還元温度を種々変化させた以外は実
施例22と同様にして紡錘型を呈した鉄を主成分とする
金属磁性粒子粉末を得た。Examples 23 to 33, Comparative Example 3 Spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component were obtained in the same manner as in Example 22, except that the type of starting material and the reduction temperature were varied.
この時の主要製造条件及び諸特性を表3に示す。Table 3 shows the main manufacturing conditions and characteristics at this time.
実施例23〜33で得られたStを含有する紡錘型を呈
した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末は、電子顕微鏡
観察の結果、いずれも、粒度が均斉であり、樹枝状粒子
が混在しないものであった。As a result of electron microscopy observation, the spindle-shaped iron-based metal magnetic particle powders containing St obtained in Examples 23 to 33 were found to have uniform particle size and a mixture of dendritic particles. It was something I wouldn't do.
実施例23及び実施例27で得られたStを含有する紡
錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の電子
顕微鏡写真(X20.000)をそれぞれ図4及び図5
に示す。また、比較例3で得られた紡錘型を呈した鉄を
主成分とする金属磁性粒子粉末の電子顕微鏡写真(X
20.000)を図6に示す。FIGS. 4 and 5 are electron micrographs (X20.000) of spindle-shaped iron-based metal magnetic particles containing St obtained in Example 23 and Example 27, respectively.
Shown below. In addition, an electron micrograph (X
20.000) is shown in FIG.
図1は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSiを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末の軸比との関係図であ
る。
図2は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とSiを含有する紡
錘型を呈したゲータイト粒子粉末のカーさ密度との関係
を示したものである。
図3は、水可溶性ケイ酸塩の添加量とStを含有する紡
錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末の軸比
との関係図である。
図4乃至図6は、いずれも電子顕微鏡写真(×20.0
00)であり、図4及び図5は、それぞれ実施例23、
及び実施例27で得られたSiを含有する紡錘型を呈し
た鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末であり、図6は、
比較例3で得られた紡錘型を呈した鉄を主成分とする金
属磁性粒子粉末である。
特許出願人
戸田工業株式会社
代表者松井五部
図 1
0 0、I 1.OIQ、Q
シ嘔e(原子X)
図 2
弊e(A娼)゛
図 3
SyFe(躬%)
図4
゛ ・\〉 −
勿5 ゛
(12DOOO’JFIG. 1 is a diagram showing the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the axial ratio of spindle-shaped goethite particles containing Si. FIG. 2 shows the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the Kerr density of spindle-shaped goethite particles containing Si. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the amount of water-soluble silicate added and the axial ratio of spindle-shaped metal magnetic particles containing St and mainly composed of iron. Figures 4 to 6 are all electron micrographs (×20.0
00), and FIGS. 4 and 5 show Example 23 and FIG.
6 is a spindle-shaped metal magnetic particle powder mainly composed of iron containing Si obtained in Example 27, and FIG.
This is spindle-shaped metal magnetic particle powder mainly composed of iron obtained in Comparative Example 3. Patent applicant Toda Kogyo Co., Ltd. Representative Matsui Gobe 1 0 0, I 1. OIQ, Q しょう e (atomic
Claims (1)
tをFeに対し0.1〜10原子%含有しており、且つ
、保磁力500〜10000sを有することを特徴とす
る紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒子からな
る鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末。 (2)軸比(長軸:短軸)が2:1以下であって、Si
t” Feに対し0.3〜8原子%含有しており、且つ
、保磁力500〜8500eを有する特許請求の範囲第
1項記載の紡錘型を呈した鉄を主成分とする金属磁性粒
子からなる鉄を主成分とする金属磁性粒子粉末。 (3) 第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させて
得られたFeC0@を含む水溶液に酸素含有ガスを通気
して酸化することにより紡錘型を呈したゲータイト粒子
を生成させるにあたり、前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸
アルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化反応を行う前
の前記FeC0@を含む水溶液のいずれかに水可溶性ケ
イ酸塩をFeに対しSt換算で0.1〜10原子%添加
しておくことにより、Siを含有する紡錘型を呈したゲ
ータイト粒子を生成させ、該Siを含有する紡錘型を呈
したゲータイト粒子若しくはこれを加熱脱水して得られ
たSiを含有する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還元
性ガス中で加熱還元することを特徴とする紡錘型を呈し
た鉄を主成分とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分と
する金属磁性粒子粉末の製造法。 (4)水可溶性ケイ酸塩の添加量が0.3〜8原子%で
ある特許請求の範囲第3項記載の紡錘型を呈した鉄を主
成分とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分とする金属
磁性粒子粉末の製造法。 (5)第一鉄塩水溶液と炭酸アルカリとを反応させて得
られたFeC0@を含む水溶液に酸素含有ガスを通気し
て酸化することにより紡錘型を呈したゲータイト粒子を
生成させるにあたり、前記第一鉄塩水溶液、前記炭酸ア
ルカリ及び酸素含有ガスを通気して酸化反応を行う前の
前記FeC0゜を含む水溶液のいずれかに水可溶性ケイ
酸塩をFeに対しSt換算で0.1〜10原子%添加し
ておくことにより、Siを含有する紡錘型を呈したゲー
タイト粒子を生成させ、該Stを含有する紡錘型を呈し
たゲータイト粒子を非還元性雰囲気中400℃〜600
℃で加熱処理して得られた実質的に高密度なStを含有
する紡錘型を呈したヘマタイト粒子を還元性ガス中で加
熱還元することを特徴とする紡錘型を呈した鉄を主成分
とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分とする金属磁性
粒子粉末の製造法。 (6)水可溶性ケイ酸塩の添加量が0.3=8以下%で
ある特許請求の範囲第5項記載の紡錘型を呈した鉄を主
成分とする金属磁性粒子からなる鉄を主成分とする金属
磁性粒子粉末の製造法。[Claims] +11 The axial ratio (major axis: minor axis) is 3:1 or less, and S
Iron-based metal magnetic particles containing spindle-shaped iron-based metal magnetic particles containing 0.1 to 10 at% of t based on Fe and having a coercive force of 500 to 10,000 s. Metal magnetic particle powder as an ingredient. (2) The axial ratio (long axis: short axis) is 2:1 or less, and Si
From spindle-shaped metal magnetic particles containing iron as a main component and having a coercive force of 500 to 8,500 e and having a coercive force of 500 to 8,500 e. (3) A spindle-shaped metal magnetic particle powder whose main component is iron. In order to generate goethite particles exhibiting By adding 0.1 to 10 at% in terms of St to Fe, spindle-shaped goethite particles containing Si are generated, and the spindle-shaped goethite particles containing Si or this Iron is produced by heating and reducing spindle-shaped hematite particles containing Si obtained by heating and dehydrating in a reducing gas. A method for producing a metal magnetic particle powder containing mainly spindle-shaped iron as described in claim 3, wherein the amount of water-soluble silicate added is 0.3 to 8 at%. A method for producing metal magnetic particle powder containing iron as a main component, consisting of metal magnetic particles as a component. (5) Oxygen-containing gas is added to an aqueous solution containing FeC0@ obtained by reacting a ferrous salt aqueous solution and an alkali carbonate. In producing spindle-shaped goethite particles by aerating and oxidizing, the aqueous solution containing FeC0° before performing an oxidation reaction by aerating the ferrous salt aqueous solution, the alkali carbonate, and the oxygen-containing gas. By adding 0.1 to 10 atomic % of water-soluble silicate to either Fe in terms of St, spindle-shaped goethite particles containing Si are generated, and the St-containing Goethite particles exhibiting a spindle shape are heated at 400°C to 600°C in a non-reducing atmosphere.
A spindle-shaped hematite particle containing substantially high-density St obtained by heat treatment at ℃ is heated and reduced in a reducing gas, and the main component is spindle-shaped iron. A method for producing metal magnetic particle powder whose main component is iron, which is composed of metal magnetic particles. (6) Iron-based material consisting of spindle-shaped iron-based metal magnetic particles according to claim 5, wherein the amount of water-soluble silicate added is 0.3=8% or less. A method for producing metal magnetic particle powder.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58246462A JPS60138002A (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Magnetic metallic particle powder consisting essentially of iron having spindle shape and its production |
KR1019840008412A KR850004869A (en) | 1983-12-27 | 1984-10-27 | Fusiform ferromagnetic alloy particles and preparation method thereof |
EP84309054A EP0148634B1 (en) | 1983-12-27 | 1984-12-21 | Ferromagnetic alloy particles for magnetic recording media and process for their manufacture |
DE8484309054T DE3478286D1 (en) | 1983-12-27 | 1984-12-21 | Ferromagnetic alloy particles for magnetic recording media and process for their manufacture |
US07/008,113 US4773931A (en) | 1983-12-27 | 1987-01-23 | Spindle ferromagnetic alloy particles |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58246462A JPS60138002A (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Magnetic metallic particle powder consisting essentially of iron having spindle shape and its production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60138002A true JPS60138002A (en) | 1985-07-22 |
JPS6361362B2 JPS6361362B2 (en) | 1988-11-29 |
Family
ID=17148782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58246462A Granted JPS60138002A (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Magnetic metallic particle powder consisting essentially of iron having spindle shape and its production |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60138002A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60262906A (en) * | 1984-06-11 | 1985-12-26 | Kanto Denka Kogyo Kk | Metallic magnetic powder and its manufacture |
JPS619505A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of magnetic metallic powder |
JPS619503A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of magnetic metallic powder |
JPS619504A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of magnetic metallic powder |
JPS62259405A (en) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Nissan Chem Ind Ltd | Spindle-like magnetic iron powder |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP58246462A patent/JPS60138002A/en active Granted
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60262906A (en) * | 1984-06-11 | 1985-12-26 | Kanto Denka Kogyo Kk | Metallic magnetic powder and its manufacture |
JPS619505A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of magnetic metallic powder |
JPS619503A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of magnetic metallic powder |
JPS619504A (en) * | 1984-06-22 | 1986-01-17 | Kanto Denka Kogyo Kk | Manufacture of magnetic metallic powder |
JPH0343324B2 (en) * | 1984-06-22 | 1991-07-02 | Kanto Denka Kogyo Kk | |
JPH0343325B2 (en) * | 1984-06-22 | 1991-07-02 | Kanto Denka Kogyo Kk | |
JPH0343323B2 (en) * | 1984-06-22 | 1991-07-02 | Kanto Denka Kogyo Kk | |
JPS62259405A (en) * | 1986-05-02 | 1987-11-11 | Nissan Chem Ind Ltd | Spindle-like magnetic iron powder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6361362B2 (en) | 1988-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4873010A (en) | Spindle-like magnetic iron oxide particles and process for producing the same | |
US4773931A (en) | Spindle ferromagnetic alloy particles | |
JPS60138002A (en) | Magnetic metallic particle powder consisting essentially of iron having spindle shape and its production | |
JP2937211B2 (en) | Method for producing acicular magnetic iron oxide particles | |
US4495164A (en) | Process for producing acicular magnetite or acicular maghemite | |
JP3427871B2 (en) | Cobalt-coated acicular magnetic iron oxide particles | |
JPS62158801A (en) | Magnetic metallic particle powder essentially consisting of iron having spindle shape and production thereof | |
JP3055308B2 (en) | Method for producing acicular magnetic iron oxide particles | |
JP3171223B2 (en) | Method for producing acicular magnetic particle powder | |
JP2945460B2 (en) | Manufacturing method of granular magnetite particle powder | |
JP3166809B2 (en) | Method for producing acicular magnetic iron oxide particles | |
JPH0120201B2 (en) | ||
JPS61201626A (en) | Spindle-shaped magnetic iron oxide particle powder and its production | |
JPS6313941B2 (en) | ||
JPH0371378B2 (en) | ||
JPS5921922B2 (en) | Method for producing acicular Fe-Co-Zn alloy magnetic particle powder | |
JPS5891102A (en) | Production of magnetic particle powder of needle crystal alloy | |
JPS60231418A (en) | Spindle-shaped magnetic iron oxide powder and its manufacture | |
JPH0774081B2 (en) | Manufacturing method of spindle-shaped magnetic iron oxide particles | |
JPS61124501A (en) | Magnetic particle powder consisting essentially of iron having bobbin shape and its production | |
JPH0544413B2 (en) | ||
JPS59202610A (en) | Magnetic recording acicular crystal iron alloy magnetic powderly grain and manufacture thereof | |
JPH0544414B2 (en) | ||
JPH0755833B2 (en) | Manufacturing method of spindle-shaped magnetic iron oxide particles | |
JPH026801B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |