JPS6034244B2 - 強磁性粉末の製造方法 - Google Patents

強磁性粉末の製造方法

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JPS6034244B2
JPS6034244B2 JP52074991A JP7499177A JPS6034244B2 JP S6034244 B2 JPS6034244 B2 JP S6034244B2 JP 52074991 A JP52074991 A JP 52074991A JP 7499177 A JP7499177 A JP 7499177A JP S6034244 B2 JPS6034244 B2 JP S6034244B2
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powder
coercive force
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進 北岡
晴夫 安藤
純一 平田
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Hitachi Maxell Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁気記録媒体の記録素子として有用な強磁
性粉末の製造方法に関し、その目的とするところは、高
保磁力を有するとともに経時的に安定なコバルト含有酸
化鉄磁性粉末を製造することのできる方法を提供するこ
とにある。
近年、磁気記録媒体においては、益々高性能化が要求さ
れ、これに伴なつて磁気特性に優れる磁性粉末の開発が
強く要望されている。
この要求を満しうるものとして、コバルトを含有する酸
化鉄磁性粉末が提案されている。
このコバルト含有酸化鉄磁性粉末は、従来汎用されてい
るコバルトを含まない酸化鉄磁性粉末に比べ高保磁力を
有し、高密度記録ができる、高周波領域における感度が
高いなど種々の利点を有している。このようなコバルト
含有酸化鉄磁性粉末を製造する方法は、これまで種々提
案されているが、この発明者らは、硫酸コバルトなどの
コバルト塩およびこのコバルト塩に対し当量以上のアル
カリを含む水溶液中に酸化鉄磁性粉末を分散させ、この
分散液の沸点以下の温度で加熱処理して前記磁性粉末の
表面をコバルトで変成することによりコバルト含有酸化
鉄磁性粉末を製造すると、各種特性に優れる強磁性粉末
が得られることを見出した。この製造方法について更に
検討を重ねた結果、出発原料として用いる酸化鉄磁性粉
末中の第一鉄と第二鉄の比Fe2十/Fe3十の値と最
終的に得られるコバルト含有酸化鉄粉末の保磁力との間
には一定の関係があり、Fe2十/Fe3十が0.05
〜0.25の範囲にある酸化鉄磁性粉末を使用した場合
に、とくに高保磁力のコバルト含有酸化鉄磁性粉末が得
られることが判った。第1図は、出発原料として用いた
酸化鉄磁性粉末中のFe2十/Fe3十の値と最終的に
得られたコバルト含有酸化鉄粉末の保磁力との関係を示
す図であり、この図から明らかな如く、Fe2十/Fe
3十の値によってコバルト含有酸化鉄磁性粉末の保磁力
が変化し、Fe2十/Fe3十が0.05〜0.25の
範囲にあるとき、保磁力がとくに高くなっていることが
判る。前述の通り、Fe2十/Fe3十が前記範囲にあ
る酸化鉄磁性粉末を用いれば、とくに高い保磁力を有す
るものが得られることが判ったが、このようにして得ら
れたコバルト含有酸化鉄磁性粉末には磁気性上好ましか
らざる点のあることが認められた。
すなわち、このコバルト含有酸化鉄磁性粉末では、その
保存中、とくに比較的高温時(例えば60℃)における
保存中に保磁力が経時的に変化する現象が認められ、こ
れは磁気記録媒体の記録素子としては望ましくないこと
である。
そこで、この発明者らはこの現象について検討した結果
、上記処理における処理時間を長くするに従い上記の経
時変化の度合が小さくなり、この処理時間を、処理の進
行に伴なつて漸増する系中の磁性粉末の飽和磁化量が飽
和値に達するまでの1.針音以上とすると、得られた磁
性粉末の保存時における保磁力の隆時変化が殆んど認め
られなくなることを見出した。
第2図は、後記の実施例1に示すように、出発原料とし
ての酸化鉄磁性粉末中のFe2/Fe3が0.139
コバルト塩濃度が0.053モル/と、アルカリ濃度が
0.43モル/そ、反応温度が10000の条件で処理
を行なったときの処理時間と得られたコバルト含有酸化
鉄磁性粉末の保磁力および飽和磁化量との関係を示す図
であり、曲線laは製造直後の保磁力、曲線lbはこれ
を60ooで2週間保存した後の保磁力、曲線lcは飽
和磁化量の変化を示すものである。
この図から明らかなように、最終的に得られるコバルト
含有酸化鉄磁性粉末の保磁力は処理時間が長くなるに従
って増大すること、飽和磁化量も処理時間の経過ととも
に漸増するが、処理開始後比較的短時間で飽和値に達す
ることおよびこの飽和磁化量が飽和値に蓬するまの時間
の約1.3音以内の処理時間では得られたコバルト含有
酸化鉄磁性粉末の保存時における保磁力の経時変化(図
中、曲線laから曲線lbまで変化している)が大きい
ことが判る。
上記処理におけるコバルト塩濃度、アルカリ濃度、反応
温度などの条件を変えると、得られるコバルト含有酸化
鉄粉末の保磁力の絶対値は変るが、どのような条件下に
おいても処理時間と保磁力との間には上記のような関係
があることが認められた。
第3図は、コバルト塩濃度、アルカリ濃度または処理温
度を変えて処理を行なったときの処理時間と保磁力およ
び飽和磁化量との関係を示す図であり、曲線2a,2b
,2cは、後記の実施例3で示すように、Fe2十/F
e3十が0.20コバルト塩濃度が0.07モル/そ、
アルカリ濃度が0.60モル/そ処理温度が9000の
条件で処理を行なった場合、曲線3a,3b,3cは後
記の実施例2で示すように、Fe2十/Fe3十が0.
10コバルト塩濃度は0.04モル/そ、アルカリ濃度
が0.30モル/ぞ、処理温度が8000の条件で処理
を行なった場合を示し、それぞれにつけられているサフ
イツクスについては、第1図と同様、aは製造直後の保
磁力、bはこれを60qo、80%RHの空気中に2週
間放置した後の保磁力、cは飽和磁化量であることを示
している。
この図から明らかなように、処理条件が異なる場合でも
処理時間と保磁力および飽和磁化量との間には前述した
ような関係があり、処理時間を、飽和磁化量が飽和値に
達するまでの時間の1.5倍に満たない時間としたとき
には、得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末の保磁力の
経時変化が大きいことが判る。
この比較的短時間内の処理によって得られた磁性粉末の
保磁力が経時的に変化する理由については明らかではな
いが、いわゆる中間体酸化物(y−Fe203とFe3
04との間の中間の酸化状態にある酸化鉄)にみられる
時効とよばれる経時変化によるものではないかと考えら
れる。
したがって、高温での処理時間を長くすることにより、
経時変化を早期に終了させることができ、その結果、経
時的に安定な保磁力を有するコバルト含有酸化鉄磁性粉
末が得られるものと考えられる。
一方、第4図は後記の実施例1で用いた針状y−Fe2
03粉末(Fe2十/Fe3十二0)を水素気流中で還
元しないでこれをそのまま前記実施例1と同様の条件で
処理した得たコバルト含有酸化鉄磁性粉末につき、その
処理時間と保磁力および飽和磁化量との関係を示したも
のである。
図中、曲線4a,4bは製造直後および製造後60oo
,80%RHの空気中に2週間保存したのちの保磁力を
示し、曲線4cは飽和磁化量である。この種のコバルト
含有酸化鉄磁性粉末は、第1図に示す如く、出発原料と
してのy−Fe20が分末がFe2十をほとんど含まな
いため、この発明の一目的とするような大きな保磁力を
期待できないものであるが、かかる粉末にあっては、前
記第4図から明らかなように、コバルト変成処理中その
飽和磁化量が極大点Aに達するまで保磁力が増加してそ
の後はほぼ安定化すると共に、曲線4aと4bとが完全
に一致しているように、処理時間の長短に関係なく保存
中での保磁力の経時変化が全くみられないという特徴を
有している。
この発明は、上記の各知見に基づいてなされたものであ
り、酸化鉄磁性粉末を、コバルト塩およびこのコバルト
塩に対し当量以上のアルカリを含有する水溶液に分散さ
せ、この分散液の沸点以下の温度で処理することにより
前記酸化鉄磁性粉末の表面をコバルトで変成するにあた
り、前記酸化鉄磁性粉末として、粉末中のFe2十/F
e3十が0.05〜0.25の範囲にある酸化鉄磁性粉
末を使用するとともに、前記処理を処理の進行に伴なつ
て漸増する系中の磁性粉末の飽和磁化量が飽和値に達し
た後、さらにこの飽和値に達するまでの時間の0.5倍
好ましくは1倍以上の時間継続させることを特徴とする
ものである。
この発明の方法によれば、経時的に安定で且つ高い保磁
力を有し、しかも熱的安定性に優れるコバルト含有酸化
鉄強磁性粉末を製造することができる。
この発明で用いるFe2十/Fe3十が0.05〜0.
25の範囲にある酸化鉄磁性粉末を得るには、例えばy
−Fe203粉末を、水素などの還元性気体中、Fe2
十/Fe3十が前記範囲内になるまで加熱還元する方法
を採用すればよい。
また、反応系の雰囲気については特に限定はないが、酸
化鉄磁性粉末中の第一鉄が空気による酸化を受けること
のないような条件下で処理を行なうと好ましい結果が得
られるので、処理中には空気の混入を可及的に防止する
ようにすることが望ましい。
次に、実施例によりこの発明を具体的に説明する。
実施例 1 保磁力(以下、Hcという)330ェルステツド、飽和
磁化(以下、。
sという)74.企mu/夕、平均粒蓬約0.3仏、麹
比約8の針状y−Fe203粉末を水素気流中、230
00で3時間還元処理してHcが370ヱルステツド、
。sが79.&mu/夕、Fe2十/Fe3十が0.1
39の酸化鉄磁性粉末を得た。この磁性粉末3k9を、
硫酸コバルト1.06モルが溶存している10その水溶
液中に加え、充分に渡洋分散させた後、これに4.3モ
ルのNaOHが溶存する10その水溶液を加えた。この
分散液の温度を100ooまで昇塩し、この温度を保持
したまま、空気の混入を可及的に防止しながら濃伴を続
けた。この処理工程中一定時間毎に系中の磁性粉末をサ
ンプリングして。sの測定を行なったところ、処理開始
後約4時間経過した時点で80.企mu/夕の値を示し
、以後この量の増加は認められなかった。〇sが飽和し
たこの時点から更に6時間橿枠を続けた後、磁性粉末を
取り出し、充分に水洗して反応溶液を除去し、乾燥した
。このようにして得られたコバルト含有酸化鉄磁性粉末
のHcは670ェルステッド、。
sは80.比mu/夕、Fe2十/Fe3十は0.13
5であった。また、原子吸光分析の結果、コバルトを2
.08原子%含有していた。このコバルト含有酸化鉄磁
性粉末を6000、80%RHの空気中に2週間放置し
た後、保磁力を測定したが殆んと変化が認められなかっ
た。
次に、出発原料中のFe2十/Fe3十を変化させたも
のを用い、上記実施例1と同じ処理を行なった。
このときの原料中のFe2十/Fe3十の値と生成物の
保磁力との関係を示したのが第1図であるが、この図か
ら、原料の磁性粉末中のFe2十/Fe3十が0.05
〜0.25の範囲にあるときに保磁力の高いものが得ら
れることが判る。実施例2および3 実施例1で用いたと同一の針状y−Fe20〆分末を水
素気流中、以下のような条件で還元処理してFe2十/
Fe3十の異なる酸化鉄磁性粉末を得た。
この磁性粉末3k9を、下記のような条件下に実施例1
と同様の方法で処理して下記のようなコバルト含有酸化
鉄磁性粉末を得た。このようにして得られた各コバルト
含有酸化鉄磁性粉末を、60℃,80%RHの空気中に
2週間放置した後保磁力を測定したところ、いずれも殆
んど変化していなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、出発原料として用いた酸化鉄磁性粉末中の第
一鉄と第二鉄の比Fe2十/Fe3十と生成物のコバル
ト含有酸化鉄磁性粉末の保磁力との関係を示す図であり
、第2図,第3図および第4図は、処理時間とコバルト
含有酸化鉄磁性粉末の保磁力および飽和磁化量との関係
を示す図である。 図中、曲線la,2a,3aおよび4aは、各種処理条
件で処理を行なった直後の磁性粉末の保磁力、曲線lb
,2b,3bおよび4bは、上記の各磁性粉末を60q
o、80%RHの条件で2週間保存した後の保磁力、曲
線lc,2c,3cおよび4cは飽和磁化量を示す。第
1図 第2図 第3図 第4図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 酸化鉄磁性粉末を、コバルト塩およびこのコバルト
    塩に対し当量以上のアルカリを含む水溶液中に分散させ
    、この分散液の沸点以下の温度で処理することにより前
    記粉末の表面をコバルトで変成するに当り、前記粉末と
    して、粉末中の第一鉄と第二鉄の比Fe^2^+/Fe
    ^3^+が0.05〜0.25の範囲にある酸化鉄磁性
    粉末を使用するとともに、前記処理を、系内の磁性粉末
    の飽和磁化量が飽和値に達した後さらにこの飽和値に達
    するまでの時間の0.5倍以上の時間継続させることを
    特徴とする強磁性粉末の製造方法。
JP52074991A 1977-04-20 1977-06-23 強磁性粉末の製造方法 Expired JPS6034244B2 (ja)

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GB15201/78A GB1603213A (en) 1977-04-20 1978-04-18 Cobalt containing iron oxide magnetic particles and method for the preparation of the same
DE19782817410 DE2817410A1 (de) 1977-04-20 1978-04-20 Kobalt enthaltende magnetische eisenoxydteilchen und verfahren zur herstellung derselben
FR7811737A FR2387912A1 (fr) 1977-04-20 1978-04-20 Particules magnetiques d'oxyde de fer contenant du cobalt et leur procede de preparation
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