JPS61186225A - 針状ゲ−タイトの製造方法 - Google Patents

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】 本発明は針状ゲータイトの製造方法に係り、更に詳細に
は磁気特性に優れた針状ゲータイトの製造方法に関する
ものである。

一般にゲータイト又はゲータイトにＮｉＸＣｕ等の元素
を含有したものを脱水還元して製造される鉄を主成分と
する磁性合金粉末の粒子形状は出発原料であるゲータイ
トに依存する。それゆえ磁気特性に優れた磁性鉄粉或い
は磁性合金粉末を得るにはゲータイトを粒子形状が極め
て重要となる。

ところで優れた磁気特性を発揮する、取り分は保磁力を
向上させる一方法としてゲータイトの粒子径を単磁区構
造に適合するように調整すればよいことは周知であり、
その保磁力の最大値は鉄微粒子では粒子径１２０〜１３
０人の場合であるといわれている。

しかして従来、この様な粒子径を有するゲータイトの製
造方法としては水酸化第一鉄塩にアルカリ濃度が２Ｎ以
上になるようアルカリ水溶液を添加し、５〜３０℃の温
度で水酸化物を析出、懸濁、次いで酸化処理を行う方法
が実施されてきた。

しかしながら、上述の方法で得られるゲータイトは粒度
分布が不揃いであり、短軸が０．０１μｍ以下のもの、
或いは長軸が０．０２μｍに満たないもの等が含まれて
おり、短軸が０．０１μｍ以下の細長い粒子では脱水、
或いは還元時に粒子の崩壊が生じ、更に微粒子となり、
他方長軸が０．０２μｍ未満の微粒子は脱水、還元を経
てもやはり微粒子のままで磁性金属粉末となる。これら
微粒子ば単磁区構造でありながら磁性金属粉末として適
用する場合、粒子径が小さすぎるため超常磁性効果が現
れ、かえって保磁力の低下を招くことになり、好ましく
ない。

かかる事情下に鑑み本発明者らは、得られるゲータイト
の粒子形状が単磁区構造に適合しかつ、粒子形状が均一
で超常磁性効果がない、すなわち磁気特性の優れたゲー
タイトを得るべ（鋭意検討した結果、第一鉄塩溶液とア
ルカリを反応させ、水酸化物を析出、懸濁、酸化処理せ
しめた後の懸濁液を特定温度で加熱処理する場合には上
記目的を満足する針状ゲータイトが得られることを見出
し、本発明方法を完成するに至った。

すなわち本発明は、第一鉄塩溶液とアルカリ水溶液を反
応せしめて得られる水酸化物の忠濁液を酸素含有ガスで
酸化して針状ゲータイトを製造する方法において、第一
鉄塩溶液にアルカリ濃度が２Ｎ以上になるようアルカリ
水溶液を添加し、５〜３０℃の温度で水酸化物を析出懸
濁、酸化処理せしめることにより平均長軸が０．２μｍ
以下、平均短軸が０．０３μｍ以下である針状晶ゲータ
４１〜粒子とした後、更に懸濁液を７０〜１００℃の温
度で熱処理を行い、平均長軸が０．０６〜０．２μｍ、
平均短軸が０．０１〜０．０３μｍである粒子形状を有
する結晶を得ることを特徴とする針状ゲータイトの製造
方法を提供するにある。

以下本発明方法を更に詳細に説明する。

本発明の実施に際し使用する第一鉄塩水溶液としては水
溶性の鉄塩であればよく、硫酸第一鉄、塩化第一鉄、硝
酸第−鉄等の硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩等であり、これら
は単独又は二種類以上併用してもよい。

アルカリとしては第一鉄塩と反応して水酸化物を生成す
るものであればよく、例えば水酸化すトリウム、水酸化
カリウム又は水酸化カルシうム等が用いられる。

本発明方法に於いては第一鉄塩水溶液とアルカリ溶液と
を混合して水酸化第一鉄を沈澱させた後この沈澱物を含
む懸濁液を溶液のアルカリ濃度が２Ｎ以上、好ましくは
３Ｎ以上でかつ酸化温度５〜３０℃１好ましくは１０〜
２０″Ｃで酸素含有ガスと接触させる。

第一鉄塩とアルカリの反応析出時、或いは酸化処理時に
おける懸濁液のアルカリ濃度が２Ｎ未満の場合には析出
するゲータイトに枝分かれが生じやすく好ましくない。

酸化温度が３０℃を越えると結晶成長が進み、長径が０
．２μｍ以上になる場合があるので好ましくなく、他方
酸化温度が５℃未満の場合には結晶成長がおそく、反応
に長時間を要するので好ましくない。

づ− 酸化反応時間はアルカリ濃度、酸化反応温度、酸化ガス
の吹き込み速度等により一義的ではないが、通常１〜４
８時間、好ましくは６〜２４時間の範囲で実施される。

酸化時間が短い場合には第一鉄塩水溶液とアルカリとの
反応により生成するゲータイト以外の磁気特性を低下せ
しめる反応中間体、例えばグリーンラアスト等が減少せ
ず好ましくない。

このようにして得られた懸濁物は通常平均長軸０．２μ
ｍ以下、平均短軸が０．０３μｍ以下である針状晶ゲー
タイトを有するものであるが、本発明に於いては該懸濁
液を更に温度７０〜１００℃１好ましくは８０〜９０℃
で３０分以上１０時間、好ましくは１〜６時間加熱処理
を行うことを必須とする。熱処理条件が上記範囲外の場
合には磁気特性の向上が見られない。

本発明方法の熱処理により何故磁気特性の改良効果が得
られるのかその理由は詳らかではないが、超常磁性効果
を呈する微粒子が熱処理により溶解して消滅し、結果と
して微細粒子の混入のない平６一 均長袖０．０６〜０．２１１ｍ、好ましくは０．０８〜
０．２ｐｍ、平均短軸が０．０１〜０．０３　μｍ、好
ましくは０．０２〜０．０３μｍの粒径の揃った針状晶
ゲータイトが得られるものと判断される。

本発明方法の実施に際し、針状晶ゲータイトはその磁気
特性の改良を目的として公知の金属、例えばニッケル、
銅等と合金化することも可能である。ニッケル、銅等の
添加方法及び混合割合は公知の範囲であればよく、例え
ばニッケルの場合には鉄に対してニッケルが原子比で３
〜１０％となるように第一鉄塩とニッケル塩の溶液を混
合し、アルカリ溶液を添加するか、或いは第一鉄塩溶液
とニッケル塩溶液の各々にアルカリ溶液を加えて水酸化
第一鉄と水酸化ニッケルを別々に沈澱させてから混合調
整する等いずれの方法を採用しても良い。

このようにして得た熱処理後のゲータイトを含む懸濁液
は濾過、乾燥後針状ゲータイト粉末となし、更に還元ガ
ス、例えば水蒸気気流中３００〜５００℃の温度で加熱
還元することにより極めて保磁力の高い磁性金属粉末と
なる。

以下、本発明方法を実施例により更に詳細に説明するが
、実施例は本発明方法の態様例に過ぎず、かかる実施例
により本発明の範囲は制限されるものではない。

実施例１ 硫酸第一鉄（ＦｅＳＯ４・７Ｈ２０）５４４．６ｇを煮
沸水３，５Ｃに溶解し、次いでこの溶液に８Ｎの水酸化
すｌ・リウム３．５１を加え、１０℃の温度に保持しな
がら０．５時間均一に攪拌混合した後、０．３７！／ｍ
ｉｎの速度で１２時間空気を吹き込み酸化処理を行った
。（平均長軸０．１０μｍ、平均短軸０．００６μｍ） 次いで酸化処理後のスラリーを温度８０℃で１時間加熱
処理した後常法により水洗、濾過、乾燥し、針状晶ゲー
タイト粉末を得た。得られた針状ゲータイト粉末は電子
顕微鏡観察の結果、平均長軸０．１２．ｃｚｍ、平均短
軸０．０１５８ｍで比表面積は１０フイ／ｇであった。

又針状ゲータイト粉末３６ｇをダブルコーン型レトルト
容器に投入し、３００℃で脱水、７００“Ｃにて焼成後
水素ガスを１２，６β／ｍｉｎの割合で通気し、温度４
５０℃で還元して磁性鉄粉末を得た。

得られた磁性鉄粉の磁気特性を測定したところ保磁力Ｈ
ｃば１６６００ｅ、飽和磁束密度σＳは１５６ｅｍｕ／
ｇ、角形比σｒ／σＳは０．５であった。

実施例２ 実施例１に於いて、硫酸第一鉄溶解液に硫酸ニッケル（
ＮｉＳ０４・６Ｈ２０）２５．７ｇを熔解した他は全（
実施例１と同様の操作を行い、Ｎｉを含有するゲータイ
トを得た。得られた針状ゲータイト粉末は電子顕微鏡観
察の結果、平均長軸０．１５μｍ、平均短軸０．０１２
μｍで比表面積は９６％／ｇであった。

又この針状ゲータイト粉末を実施例１と同様の方法で還
元して磁性粉末とし、得られた磁性合金粉の磁気特性を
測定したところ保磁力は１５８５０ｅ、飽和磁束密度は
１６１ｅｍｕ／ｇ、角形比は０．５１であった。

比較例１〜４ 第１表に示す条件を用いた他は実施例１又は実施例２と
同様の方法で針状ゲータイト粉末及び磁性粉末を得た。

得られた針状ゲータイト粉末の物性、磁性粉末の磁気特
性を第１表に示す。

−７ｌ伊−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）第一鉄塩溶液とアルカリ水溶液を反応せしめて得ら
   れる水酸化物の懸濁液を酸素含有ガスで酸化して針状ゲ
   ータイトを製造する方法において、第一鉄塩溶液にアル
   カリ濃度が２Ｎ以上になるようアルカリ水溶液を添加し
   、５〜３０℃の温度で水酸化物を析出懸濁、酸化処理せ
   しめることにより平均長軸が０．２μｍ以下、平均短軸
   が０．０３μｍ以下である針状晶ゲータイト粒子とした
   後、更に懸濁液を７０〜１００℃の温度で熱処理を行い
   、平均長軸が０．０６〜０．２μｍ、平均短軸が０．０
   １〜０．０３μｍである粒子形状を有する結晶を得るこ
   とを特徴とする針状ゲータイトの製造方法。 ２）熱処理時間が１〜６時間である特許請求の範囲第１
   項記載の針状ゲータイトの製造方法。