JPS6048563B2 - 強磁性材料の製造方法 - Google Patents
強磁性材料の製造方法Info
- Publication number
- JPS6048563B2 JPS6048563B2 JP52128784A JP12878477A JPS6048563B2 JP S6048563 B2 JPS6048563 B2 JP S6048563B2 JP 52128784 A JP52128784 A JP 52128784A JP 12878477 A JP12878477 A JP 12878477A JP S6048563 B2 JPS6048563 B2 JP S6048563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction
- temperature
- bed
- hydrogen gas
- reduction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気記録用強磁性材料の製造方法に関するもの
である。
である。
磁気記録用の磁性材料としては従来からγ−ヘマタイト
のような磁性酸化鉄が使用されているが、近年、記録密
度の一層の向上のために飽和磁化が１６５ｅｍｕ／ｇ以
上、残留磁化が７５ｅｍｕ／ｇ以上、抗磁力が１０００
エルステッド以上、角形比（残留磁化／飽和磁化）が０
．４５以上のような磁気特性を備えたすぐれた磁性材料
の開発がまたれている。
のような磁性酸化鉄が使用されているが、近年、記録密
度の一層の向上のために飽和磁化が１６５ｅｍｕ／ｇ以
上、残留磁化が７５ｅｍｕ／ｇ以上、抗磁力が１０００
エルステッド以上、角形比（残留磁化／飽和磁化）が０
．４５以上のような磁気特性を備えたすぐれた磁性材料
の開発がまたれている。
固定床反応装置を用いて還元鉄の製造を行なうことがで
きれば工業的にもつとも有利であるが、しかし、固定床
方式では還元ガスの入口部と出口部で還元の進行度合が
異なり、固定床出口部で所望の還元度に達する間に入口
部では還元鉄が熱ガスに曝されることになり、その結果
還元鉄が脆化し、結晶粒子間に焼結が惹起され、針状構
造が損なわれ、針状構造に依存する抗磁力、角形比等の
磁気特性が低下する。
きれば工業的にもつとも有利であるが、しかし、固定床
方式では還元ガスの入口部と出口部で還元の進行度合が
異なり、固定床出口部で所望の還元度に達する間に入口
部では還元鉄が熱ガスに曝されることになり、その結果
還元鉄が脆化し、結晶粒子間に焼結が惹起され、針状構
造が損なわれ、針状構造に依存する抗磁力、角形比等の
磁気特性が低下する。
従つて、固定床方式で層高を大きくすれば、層の各部で
生成物の還元度合や針状性度合が異なり、均質な磁気特
性を備えた還元鉄が得られないという致命的な欠点があ
つた。このため、直径１００Ｔｎｌｎの傾斜しうる篩底
上に厚さが約２ｗｒｍとなるように薄く酸化鉄を積層し
、水素流中で順次に移動させながら還元するようなきわ
めて小試験的な還元鉄の製法が知られている。本発明者
らは固定床反応装置による還元鉄の製造について種々検
討した結果、固定床の層高を約８ｃ７７をのように厚く
しても局部的に焼結が進行するＪようなことがなく、均
質で、かつ、すぐれた磁気特性を備えた還元鉄を製造し
うる工業的に有利な方法を見出した。すなわち、本発明
の方法は必要に応じてコバルト、ニッケル、錫、銀、銅
、チタン、珪素、砒門素、硼素の添加物を含有する酸化
鉄および／またはその水和物を固定床反応装置を用いて
水素含有ガスで還元する際、まず反応床の温度を２００
〜３５０℃に保つてマグネタイトを生成せしめ、次に、
温度を３３０〜４００℃に上げ、反応床を流れる水素ガ
スの空間速度ＳＶ（原料１１につき１時間当りの水素ガ
ス流量ｌ）を少なくとも次式ＳＶ＝ー＋１２００ θ−３．７ （ただしθは時間） で与えられる値に保つて４ 〜２０１１寺間反応せしめ
ることを特徴とするものである。
生成物の還元度合や針状性度合が異なり、均質な磁気特
性を備えた還元鉄が得られないという致命的な欠点があ
つた。このため、直径１００Ｔｎｌｎの傾斜しうる篩底
上に厚さが約２ｗｒｍとなるように薄く酸化鉄を積層し
、水素流中で順次に移動させながら還元するようなきわ
めて小試験的な還元鉄の製法が知られている。本発明者
らは固定床反応装置による還元鉄の製造について種々検
討した結果、固定床の層高を約８ｃ７７をのように厚く
しても局部的に焼結が進行するＪようなことがなく、均
質で、かつ、すぐれた磁気特性を備えた還元鉄を製造し
うる工業的に有利な方法を見出した。すなわち、本発明
の方法は必要に応じてコバルト、ニッケル、錫、銀、銅
、チタン、珪素、砒門素、硼素の添加物を含有する酸化
鉄および／またはその水和物を固定床反応装置を用いて
水素含有ガスで還元する際、まず反応床の温度を２００
〜３５０℃に保つてマグネタイトを生成せしめ、次に、
温度を３３０〜４００℃に上げ、反応床を流れる水素ガ
スの空間速度ＳＶ（原料１１につき１時間当りの水素ガ
ス流量ｌ）を少なくとも次式ＳＶ＝ー＋１２００ θ−３．７ （ただしθは時間） で与えられる値に保つて４ 〜２０１１寺間反応せしめ
ることを特徴とするものである。
フγ−ヘマタイトのような酸化鉄を水素含有ガスで還
元すると、まず次式によつてマグネタイトが生成される
。
元すると、まず次式によつてマグネタイトが生成される
。
３Ｆｅ２０３＋Ｈ。
＝２Ｆｅ．０。＋Ｈ，Ｏこの反応は発熱反応で、かつ、
急速に進行するｉため反応床の温度の急激な上昇をもた
らす。均質で、磁気特性にすぐれた還元鉄を得るために
はこの初期反応工程の反応床の温度を２００〜３５０℃
、好ましくは２５０〜３００゜Ｃに保持することがきわ
めて重要である。この段階で反応床の温度冫痕３５０℃
以上Ｊになると反応物の細孔性や結晶構造が変化し、そ
の後の還元反応に悪影響を与え、焼結が促進され、還元
生成物の磁気特性が低下する。マグネタイト生成工程の
反応床温度の調節は水素含有ガスとの接触を２００゜Ｃ
程度より徐々に昇温しながら行なうとか、窒素等の不活
性ガスで稀釈した水素ガスを還元に使用する等の方法で
行なわれるが、特に後者の方法が好ましい。マグネタイ
ト生成反応の終結は反応床の温度が最高温度を経過した
後定常状態に復することで判定される。その後、さらに
還元を続行すると、第１段反応て生成されたマグネタイ
トが事実上鉄の状態まて還元される。
急速に進行するｉため反応床の温度の急激な上昇をもた
らす。均質で、磁気特性にすぐれた還元鉄を得るために
はこの初期反応工程の反応床の温度を２００〜３５０℃
、好ましくは２５０〜３００゜Ｃに保持することがきわ
めて重要である。この段階で反応床の温度冫痕３５０℃
以上Ｊになると反応物の細孔性や結晶構造が変化し、そ
の後の還元反応に悪影響を与え、焼結が促進され、還元
生成物の磁気特性が低下する。マグネタイト生成工程の
反応床温度の調節は水素含有ガスとの接触を２００゜Ｃ
程度より徐々に昇温しながら行なうとか、窒素等の不活
性ガスで稀釈した水素ガスを還元に使用する等の方法で
行なわれるが、特に後者の方法が好ましい。マグネタイ
ト生成反応の終結は反応床の温度が最高温度を経過した
後定常状態に復することで判定される。その後、さらに
還元を続行すると、第１段反応て生成されたマグネタイ
トが事実上鉄の状態まて還元される。
Ｆｅ３Ｏ４＋４Ｈ２＝３Ｆｅ＋４Ｈ２０
この反応は遅く、反応温度が約３３０゜Ｃ以下では−所
望の磁気特性を備えた生成物は事実上得られない。
望の磁気特性を備えた生成物は事実上得られない。
また、約４００℃以上では反応時間は短縮されるが、焼
結が進み、生成物の針状構造が破壊され、磁気特性が低
下する。固定床反応装置で層厚を大きくして均質て、か
つ、磁気特性のすぐれたζ生成物を得るためには後段反
応工程の反応床の温 ・１度を約３３０〜４００゜Ｃの
ように比較的に狭い範囲内に保つことがきわめて重要で
ある。１ 後段反応においては、また、磁気特性のすぐれた還元生
成物の製造上少なくとも必要とされる水素ガスの空間速
度と還元反応の反応時間との間に特定の相関関係がある
ことがわかつた。
結が進み、生成物の針状構造が破壊され、磁気特性が低
下する。固定床反応装置で層厚を大きくして均質て、か
つ、磁気特性のすぐれたζ生成物を得るためには後段反
応工程の反応床の温 ・１度を約３３０〜４００゜Ｃの
ように比較的に狭い範囲内に保つことがきわめて重要で
ある。１ 後段反応においては、また、磁気特性のすぐれた還元生
成物の製造上少なくとも必要とされる水素ガスの空間速
度と還元反応の反応時間との間に特定の相関関係がある
ことがわかつた。
後に示す第１図は固定床反応装置で反応時間を４、４．
５、６、１２および２０１１寺間に設定して還元を行な
つた場合の水素ガスの空間速度と生成物の飽和磁化の関
係を片対数グラフを使用して図示したものであるが、こ
の図から飽和磁化の増加曲線には変曲点があり、その点
以降では水素ガスの空間速度を増し・ても生成物の飽和
磁化はもはや殆んど増加しないことがわかる。本発明者
らは飽和磁化については約１６５ｅｍｕ／ｇ以上を還元
生成物の磁気特性の目安とするものであるが（針状構造
が保持されておれば飽和磁化と残留磁化、抗磁力との間
にほぼ直線的関係がある）、第１図からそのような特性
値が達成される空間速度を求めると還元時間４．５時間
では約５０００、６時間ては約２４００、ト時間では約
１６００となる。
５、６、１２および２０１１寺間に設定して還元を行な
つた場合の水素ガスの空間速度と生成物の飽和磁化の関
係を片対数グラフを使用して図示したものであるが、こ
の図から飽和磁化の増加曲線には変曲点があり、その点
以降では水素ガスの空間速度を増し・ても生成物の飽和
磁化はもはや殆んど増加しないことがわかる。本発明者
らは飽和磁化については約１６５ｅｍｕ／ｇ以上を還元
生成物の磁気特性の目安とするものであるが（針状構造
が保持されておれば飽和磁化と残留磁化、抗磁力との間
にほぼ直線的関係がある）、第１図からそのような特性
値が達成される空間速度を求めると還元時間４．５時間
では約５０００、６時間ては約２４００、ト時間では約
１６００となる。
還元時間と空間速度のこのような相関は双曲線によつて
近似的に表現され、これに基いて計算で求めたものが前
述の数式である。飽和磁化曲線の変曲点、すなわちそれ
以上空間速度を上げてももはや特性値の向上が得られな
い点は還元時間４．５時間では空間速度が約６５００、
６時間では約３３００、１２１１寺間では約２３００で
あるが、これらの値は前述の数式から求められる空間速
度、すなわち飽和磁化が約１６５ｅｍｕ／ｇの還元生成
物を得るために必要とされる空間速度の値より約８００
〜１６００高い値である。反応床の層高等によつて通常
４ 〜２時間還元が必要とされるが、層高が大きくなる
と４．時間以上が好ましく、また経済的な理由で約１詩
間以内で還元するのが望ましい。
近似的に表現され、これに基いて計算で求めたものが前
述の数式である。飽和磁化曲線の変曲点、すなわちそれ
以上空間速度を上げてももはや特性値の向上が得られな
い点は還元時間４．５時間では空間速度が約６５００、
６時間では約３３００、１２１１寺間では約２３００で
あるが、これらの値は前述の数式から求められる空間速
度、すなわち飽和磁化が約１６５ｅｍｕ／ｇの還元生成
物を得るために必要とされる空間速度の値より約８００
〜１６００高い値である。反応床の層高等によつて通常
４ 〜２時間還元が必要とされるが、層高が大きくなる
と４．時間以上が好ましく、また経済的な理由で約１詩
間以内で還元するのが望ましい。
しカル１２〜２時間のように長時間還元しても生成物の
針状性が害われず、従つて磁気特性の劣化もない。本発
明の方法を採用すれは固定床の層厚か約８０−のように
大きい管型固定床反応器を使用しても還元生成物の焼結
等の不都合がなく均質で、かつ、好品質の強磁性粉体が
得られる。
針状性が害われず、従つて磁気特性の劣化もない。本発
明の方法を採用すれは固定床の層厚か約８０−のように
大きい管型固定床反応器を使用しても還元生成物の焼結
等の不都合がなく均質で、かつ、好品質の強磁性粉体が
得られる。
管型固定床反応器は圧力損失、固定床の熱伝播性等によ
るが、層高対内径比が約５以下であることが望ましい。
るが、層高対内径比が約５以下であることが望ましい。
しカル流動床、移動床反応器にも応用しうる可能性をも
つている。本発明において使用される原料はα−Ｆｅ。
つている。本発明において使用される原料はα−Ｆｅ。
Ｏ。、γ−Ｆｅ２Ｏ。のような酸化鉄、α−ＦｅＯＯＨ
）β−ＦｅＯＯＨ、γ−ＦｅＯＯＨのような酸化鉄の水
和物で、長さが約１０ミクロン以下、長さ対幅比が約３
以上の針状物の使用が望ましい。また、コバルト、ニッ
ケル、錫、チタン、アルミニウム、銀、．珪素、砒素、
硼素のような添加物を約ｌ腫量％以下添加したものが有
利に使用される。以下に本発明の実施例を示す。
）β−ＦｅＯＯＨ、γ−ＦｅＯＯＨのような酸化鉄の水
和物で、長さが約１０ミクロン以下、長さ対幅比が約３
以上の針状物の使用が望ましい。また、コバルト、ニッ
ケル、錫、チタン、アルミニウム、銀、．珪素、砒素、
硼素のような添加物を約ｌ腫量％以下添加したものが有
利に使用される。以下に本発明の実施例を示す。
実施例１
内径３５ＷＬ）長さ６００蒜のアルミナ製の堅型管型反
応器のほぼ中央付近に８０メッシュのステンレス製金網
を張設し、その上に粒度約５ 〜１４メッシュ、純度９
９．９９％の顆粒状γ−ヘマタイト３２ｇを充填した。
応器のほぼ中央付近に８０メッシュのステンレス製金網
を張設し、その上に粒度約５ 〜１４メッシュ、純度９
９．９９％の顆粒状γ−ヘマタイト３２ｇを充填した。
充填高は約８０ＴＷＬであつた。管型反応器はその大部
分が電気炉中に位置するように設置されており、窒素雰
囲気下で約２８０゜Ｃまで昇温した後徐々に水素ガスを
導入すると第１段の発熱反応が起り、温度は約１０分以
内て３００゜Ｃに上昇した。
分が電気炉中に位置するように設置されており、窒素雰
囲気下で約２８０゜Ｃまで昇温した後徐々に水素ガスを
導入すると第１段の発熱反応が起り、温度は約１０分以
内て３００゜Ｃに上昇した。
温度がふたたび２８０’Ｃに低下して定常状態に復した
後電熱で３４０℃まで昇温し、反応時間および水素ガス
流量を変えて還元を行なつた。反応終了後窒素を流しな
がら冷却し、温度が（Δビ『１００℃以下になつた時反
応管上部がらトルエンを注入し、トルエンに浸漬したま
ま反応生成物をとり出した。
後電熱で３４０℃まで昇温し、反応時間および水素ガス
流量を変えて還元を行なつた。反応終了後窒素を流しな
がら冷却し、温度が（Δビ『１００℃以下になつた時反
応管上部がらトルエンを注入し、トルエンに浸漬したま
ま反応生成物をとり出した。
次に、トルエンを蒸発乾燥後磁気履歴曲線測定器を用い
て磁場強度１０キロエルステッドで磁気特性を測定した
。得られた測定値の中から飽和磁化を片対数グラフを使
用して水素ガスの空間速度に対してプロットしたものが
第１図である。
て磁場強度１０キロエルステッドで磁気特性を測定した
。得られた測定値の中から飽和磁化を片対数グラフを使
用して水素ガスの空間速度に対してプロットしたものが
第１図である。
抗磁力についても飽和磁化に類似の相関が確認された。
実施例２実施例１において使用したものと同じγ−ヘマ
タイト３２ｇを同じ管型反応器に充填して行なつた実験
のうち、窒素雰囲気下ての初期昇温を事実上省略して第
１段反応の最高温度が約１５５゜Ｃまでしか上昇しなか
つた場合と、初期昇温に失敗した場合の結果を、本発明
の方法による結果と共に第１表に示す。
タイト３２ｇを同じ管型反応器に充填して行なつた実験
のうち、窒素雰囲気下ての初期昇温を事実上省略して第
１段反応の最高温度が約１５５゜Ｃまでしか上昇しなか
つた場合と、初期昇温に失敗した場合の結果を、本発明
の方法による結果と共に第１表に示す。
尚、いずれの場合にも後段反応は水素ガスの空間速度約
３０００で６時間行なつた。
３０００で６時間行なつた。
主
実施例３
実施例１において使用したものと同じγ−ヘマタイトで
粒度が６０〜８０メッシュの粉状物舘を同じ装置に充填
し（層高は約１０ｍ７７り、実施例１と同様な条件下て
第１段反応を行なわせた後、反応時間および反応床の温
度を変え、水素ガスの空間速度は１５０００に設定して
実験を行なつた。
粒度が６０〜８０メッシュの粉状物舘を同じ装置に充填
し（層高は約１０ｍ７７り、実施例１と同様な条件下て
第１段反応を行なわせた後、反応時間および反応床の温
度を変え、水素ガスの空間速度は１５０００に設定して
実験を行なつた。
その結果を第２表に示す。実施例４
実施例１において使用したγ−ヘマタイトにらかじめコ
バルト、ニッケル、錫および銀の水ｉ性塩水溶液を含浸
せしめ、乾燥後これを原料とて実施例１と同様に処理し
た。
バルト、ニッケル、錫および銀の水ｉ性塩水溶液を含浸
せしめ、乾燥後これを原料とて実施例１と同様に処理し
た。
後段反応の水素−スの空間速度は３０００で、反応時間
は６時間とた。その結果を第３表に示す。
は６時間とた。その結果を第３表に示す。
第１図は固定床反応装置で顆粒状γ−ヘマタイトの水素
還元を行なつた場合の水素ガスの空間速度（Ｓｖ）と生
成物の飽和磁化の関係を片対数グラフに図示したもので
ある。
還元を行なつた場合の水素ガスの空間速度（Ｓｖ）と生
成物の飽和磁化の関係を片対数グラフに図示したもので
ある。
Claims (1)
- １ 必要に応じてコバルト、ニッケル、錫、銀、銅、チ
タン、珪素、砒素、硼素等の添加物を含有する酸化鉄お
よび／またはその水和物を固定床反応装置を用いて水素
含有ガスで還元する際、まず反応床の温度を２００〜３
５０℃に保つてマグネタイトを生成せしめ、温度を３３
０〜４００℃に上げ、反応床を流れる水素ガスの空間速
度ＳＶ（原料１ｌにつき１時間当りの水素ガス流量ｌ）
を少なくとも次式ＳＶ＝［３０００／（θ−３．７）］
＋１２００（ただしθは時間）で与えられる値に保つて
４〜２０時間反応せしめることを特徴とする強磁性材料
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52128784A JPS6048563B2 (ja) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | 強磁性材料の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52128784A JPS6048563B2 (ja) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | 強磁性材料の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5462915A JPS5462915A (en) | 1979-05-21 |
| JPS6048563B2 true JPS6048563B2 (ja) | 1985-10-28 |
Family
ID=14993364
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52128784A Expired JPS6048563B2 (ja) | 1977-10-28 | 1977-10-28 | 強磁性材料の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6048563B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58161711A (ja) * | 1982-03-16 | 1983-09-26 | Hitachi Maxell Ltd | 磁性金属粉の製造法 |
| JP2894495B2 (ja) * | 1988-08-24 | 1999-05-24 | 同和鉱業株式会社 | 磁気記録媒体用金属磁性粉の製造法 |
| US6309479B1 (en) | 1998-11-05 | 2001-10-30 | Toda Kogyo Corporation | Spindle-shaped goethite particles, spindle-shaped hematite particles and magnetic spindle-shaped metal particles containing iron as main component |
-
1977
- 1977-10-28 JP JP52128784A patent/JPS6048563B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5462915A (en) | 1979-05-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3702270A (en) | Method of making a magnetic powder | |
| JPH0725531B2 (ja) | ε’炭化鉄からなる磁性超微粒子及びその製造法 | |
| JPS6048563B2 (ja) | 強磁性材料の製造方法 | |
| KR890001485B1 (ko) | 코발트 함유의 강자성 산화철의 제조 방법. | |
| JPS61154112A (ja) | 強磁性金属微粒子の安定化方法 | |
| JPH0431234Y2 (ja) | ||
| JPH0123402B2 (ja) | ||
| JPS61196502A (ja) | 磁性素材及びその製造方法 | |
| JP2731603B2 (ja) | 金属磁性粉末の安定化方法 | |
| Hsu et al. | Preparation and magnetic studies of acicular Fe‐Co alloy particles | |
| JPS5853689B2 (ja) | 針状晶金属鉄磁性粒子粉末の製造法 | |
| WO1988010002A1 (en) | Process for producing ultrafine magnetic metal powder | |
| JP2001123207A (ja) | 磁気記録用Ｆｅ及びＣｏを主成分とする紡錘状合金磁性粒子粉末の製造法 | |
| JPH03253505A (ja) | 強磁性金属粉末の製造方法 | |
| JPS5931961B2 (ja) | 強磁性粉末の製造方法 | |
| JPH05140620A (ja) | 強磁性金属粉末の製造方法 | |
| JP3049373B2 (ja) | 針状コバルト含有酸化鉄磁性粉末の製造方法 | |
| JPS6034244B2 (ja) | 強磁性粉末の製造方法 | |
| JPS6015573B2 (ja) | コバルト含有磁性酸化鉄粒子粉末の製造法 | |
| JP2008204524A (ja) | 磁気記録媒体 | |
| JPS6136048B2 (ja) | ||
| JPH0225402B2 (ja) | ||
| JPS62270422A (ja) | 磁気記録用針状晶γ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３の製造方法 | |
| JPS5814507A (ja) | 磁気記録媒体用磁性粉およびその製造方法 | |
| JPS62197324A (ja) | 強磁性酸化鉄粉末の製造方法 |