JPS61204904A - 磁性金属粉末の安定化方法 - Google Patents

磁性金属粉末の安定化方法

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JPS61204904A
JPS61204904A JP60044699A JP4469985A JPS61204904A JP S61204904 A JPS61204904 A JP S61204904A JP 60044699 A JP60044699 A JP 60044699A JP 4469985 A JP4469985 A JP 4469985A JP S61204904 A JPS61204904 A JP S61204904A
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metal powder
magnetic metal
oxygen
solvent
magnetic
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JP60044699A
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Takao Tanaka
隆夫 田中
Masanobu Hiramatsu
平松 雅伸
Kiyoshi Matsuo
松尾 潔
Mitsuo Tanaka
光夫 田中
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
    • H01F1/01Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/06Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder
    • H01F1/061Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys in the form of particles, e.g. powder with a protective layer

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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、磁気記録用強磁性金属粉の改質方法に関する
ものである。
〔背景技術〕
近年磁気記録密度の高度化の要請に答えるため、磁気特
性が従来の酸化物系磁性粉よりも優れている強磁性金属
粉の開発が進められている。しかしながら、高密度磁気
記録に用いられる金属粉は、粒子径が0.1μmから1
μm ときわめて小さいため、空気中で酸化を受けやす
く、粉末の安全な取扱い及び磁気テープ化後の磁気特性
の経時的劣化という点で問題がある。
この様な問題に対処する方法として、還元により製造し
た金属粉表面に酸化物被膜を形成させ安定化する方法が
知られている。
たとえば特開昭48−79153に述べられているよう
に1俤の空気および99%のN26るいはC02の混合
ガスを磁性還元鉄粉の入った反応器に導入し、30〜4
5分め間隔で混合気中の空気の比率を2倍にし、同時に
反応器の温度を測定し50℃以上に上昇しているならば
温度が低下するまで空気流の増量を続け、4或いは5時
間後に純粋な空気を反応器に流すという方法がある。し
かしながら、この方法による場合、酸化の際の発熱・量
が大きいために、反応器内の温度分布の均一化を計るた
めガス流量及び酸素分圧のきめの細かい調整を長時間に
わたって行なわねばならず工業的に行うのは困難であっ
た。
また他の方法として、特開昭52−85054 、特開
昭58−11045等に開示されているように強磁性金
属粉をトルエン等の有機溶媒中に懸濁し、この懸濁液に
空気を吹き込むことにより強磁性金属粉の表面に酸化物
破膜を形成する方法がある。
また特開昭59−16904に開示されているように、
金属粉末を有機溶媒に懸濁し、該懸濁液に接する酸素含
有ガスの圧力を大気圧以上に加圧することにより酸素を
有機溶媒に溶解させ金属粉末表面に酸化物被膜を形成さ
せる方法も提案されているがこの方法も操作がめんどう
であり、工業的に実施するのは問題があった。
しかして本発明者らが先に特願昭59−157189号
において提案1〜でいるごとく、強磁性金属粉を、酸素
を溶解(〜た、実質的に強磁性金属粉と反応しない溶媒
に接触せしめることにより、強磁性金属粉を安全に安定
化することができるのである。
寸だ、この方法を実施するに当り、具体的には、実質的
に強磁性金属粉と反応し2ない溶媒に酸素を溶解せしめ
る帯域と、該帯域で作られた酸素を溶解した溶媒と強磁
性金属粉を接触せしめる帯域を分離して設けることによ
り、より効果的に安定化を達成することができる。
しかしながら、以上のように有機溶媒中にて磁性金属粉
末を酸素と接触させ該金属粉末表面に酸化物被膜を形成
させる方法は、反応器内の温度分布(グ均一となりやす
く、比較的短時間に均一な酸化物被膜が出来る利点はあ
り、この処理を施した磁性金属粉末は、磁気テープ化後
の磁気特性の経時的劣化の防止にはかなり有効であるが
、依然として発火点が低く、磁性金属粉末の大気中での
安全な取扱という点では問題が残っていた。
〔発明の開示〕
本発明者らに以上述べた方法では未だ十分に解決されて
いない大気中での安全な取扱いという問題の解決を鋭意
検討(〜た結果、鉄を主成分とする磁性金属粉末を、酸
素と接触させ該磁性金属粉末表面に酸化物被膜を形成し
大気中で安全に取扱える1で安定化させるに際し、該磁
性金属粉末を、先ず酸素を溶存酸素として含有する実質
的に該磁性金属粉末と反応しない溶媒と接触せしめ、実
質的に溶媒に溶解1〜た溶存酸素で該金属粉末の表面酸
化を行い、その後膣有機溶媒を除去することにより該磁
性金属粉末を乾燥させ、しかる後に、この磁性金属粉末
を、酸素を含有する不活性ガスと接触せしめることによ
り磁性金属粉末の発火点全飛躍的に高くすることが出来
、大気中での磁性金属粉末の安全な取扱い上非常に有効
であることを見出し、本発明に到達した。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明に使用する強磁性金属粉末は磁気記録に使用され
る還元鉄粉などの金属粉末であり、その製造法は特に限
定され7Z IAo例えば、(1)強磁性金属の有機酸
塩全加熱分解し、還元性気体で還元する方法、(2)針
状性を有する含水金属酸化物またはこれらに他の金属を
含有せしめたもの、あるいはこれらの含水金属酸化物か
ら得た針状酸化鉄を還元する方法、(5)強磁性金属を
低圧の不活性ガス中で蒸発させる方法、(4)金属カル
ボニル化合物を熱分解する方法、(5)強磁性を有する
金属の塩を含有する溶液に還元剤を加えて還元する方法
、(6)金属ハロゲン化物蒸気を高温で還元する方法等
公知の方法のいずれによったものでもよい。
本発明に用いる実質的に磁性金属粉末と反応しない溶媒
とは、飽和脂肪族、不飽和脂肪族、ベンゼン、トルエン
、キシレン等の芳香族の炭化水素類、アルコール類、ア
ミン類、ケトン類で強磁性金属粉と反応して化合物とな
らないものの単体もしくは二種類以上の混合物である。
本発明において酸素を溶解した実質的に磁性金属粉末と
反応しない溶媒を該金属粉末と接触させるに当っては、
あらかじめ溶媒に酸素を溶解させておき、その中に金属
粉末を入れることによっても達成出来るが、工業的に実
施するには酸素を溶媒に溶解せしめる帯域と該帯域で作
られた酸素を溶解した溶媒と磁性金属粉末を接触せしめ
る帯域とを分離して設けることにより、より有効に達成
できる。
また磁性金属粉末を溶媒中に懸濁し、これに酸素を含む
ガスを吹き込む方法、磁性金属粉末を有機溶媒中に懸濁
し、懸濁液に接する酸素含有ガスの圧力を大気圧以上に
加圧する方法などの公知の方法を用いてもいつこうにか
まわない。
溶媒中の酸素を磁性金属粉末と接触させるに際し、温度
の制限は特に無いが通常0℃以上100℃以下、飽和磁
化を大きくし、かつ安定性も高くという目的に対しては
、特に20℃以上、80℃以下が好ましい。
また接触させる時間にも特に制限は無いが30分以上、
100時間以下、好ましくは1時間以上20時間以下で
ある。
磁性金属粉末を有機溶媒中の溶存酸素と接触させた後の
有機溶媒を除去し磁性金属粉末を乾燥させる条件につい
ては特に制限は無いが、(i)該懸濁液へ不活性ガスを
導入し、該溶媒の沸点あるいはそれ以上の温度へ加熱す
る方法、(ii)該懸濁液を不活性ガス雰囲気でろ過し
、大部分の該溶媒を除いた後、不活性ガスを導入し、該
溶媒の沸点付近、あるいはそれ以上の温度へ加熱する方
法等が好ましい。
乾燥後の磁性金属粉末に対し酸素を含有する不活性ガス
と接触せしめるに当り乾燥磁性金属粉末中の残留有機溶
媒は磁性金属粉末に対し、10重量%以下が好ましい、
また接触させる温度は特に制限は無いが、60℃以下が
好ましい。
酸素ガスを含有する不活性ガスとしては酸素や空気を窒
素やアルゴンなどに希釈して用いることが出来る。不活
性ガスに混合する酸素の量については特に制限は無いが
、導入によって粉末の温度が急激に上昇する場合には上
昇しなくなる程度まで酸素を不活性ガスで希釈する必要
があり、例えば導入開始時には空気1%と窒素99−の
混合ガスを導入し、以後遂次空気の濃度を上げていく方
法を用いることが好ましい。またこの乾燥磁性金属粉末
と酸素を含む不活性ガスとの接触処理の時間についても
特に制限は無いが30分以上、10時間以下が好ましい
〔実施例〕
以下実施例にて本発明を説明する。
実施例1 反応器として内容積10tの流動床式反応器を用い第1
図に示したフローシートのように反応器の下方より溶媒
を供給するように装置を組み立てた。
第1図において10は反応器、20は酸素溶解塔、50
はガス分離槽、40は溶媒循環ポンプ、50は熱交換器
である。
この反応器10の中にゲーサイトを還元して得られた、
大気中で発火しうる長さα4μm1太さ[104μmの
大きさで磁気特性が抗磁力12700e、飽和磁化18
0emu/grである針状鉄粉1Kgを窒素雰囲気にて
仕込んだ。次に系内に溶媒としてトルエンを入れ、ポン
プ40にて該トルエンを循環した。
その後充填塔式の酸素溶解塔20に空気を導入してトル
エンに酸素を溶解させ、酸素を溶存酸素として溶解した
トルエンを鉄粉1〜轟り1 m”/ h rO量で反応
器10に流した。流量が安定した後、熱交換器50と反
応器ジャケット140を用いて反応器を50℃に加熱し
、50℃で10時間、鉄粉とトルエン中の溶存酸素を反
応させた。なお、溶存酸素の減少したトルエンは反応器
の上部からフィルター80を通して抜きだし、再び酸素
溶解塔20に循環してフレッシユな酸素を溶解する。反
応後、鉄粉を取り出し窒素雰囲気にて乾燥した。
乾燥後の鉄粉の磁気特性は抗磁力が129506.飽和
磁化が141emu/grであり、この鉄粉は安定化さ
れており空気中に出しても発火しなかった。
筐た、この鉄分の発火点を調べると昇温速度5’C/ 
mi n、で測定した場合70℃であった。
次にこの鉄粉502を内径40鰭の流動床型反応器に入
れ、室温で反応器の下方より、空気1゜チ窒素90チの
混合ガスを4.OL / min、で流した。
10分毎に空気の割合を10%ずつ増加し90分後には
100チの空気となった。
100チの空気まで処理した鉄粉の磁気特性を調べると
、抗磁力が13000e、飽和磁化が140 ernu
/2であり気相中での処理による磁気特性の変化は殆ど
無かった。またこの鉄分の発火点を調べると昇温速度5
℃/min、で測定した場合114℃となっており、空
気中での安定性が著し〜〈向上1.ていた。。
実施例2 反応器と17で、ジャケット付きの内径50悶、塔高5
oommの流動層反応器を用い、分散板より窒素ガスを
吹き込みながら、実施例1と同じ針状鉄粉809を窒素
雰囲気にて仕込んだ。次に流動層に溶媒と(−でトルエ
ンを入れ、鉄粉とトルエンのスラリーを窒素ガスで流動
させ、ジャケットにより、スラリ一温度を50℃に調節
した。その後、窒素ガスに空気を導入し、混合ガス中の
空気濃度が40容量チとなるようにした。蒸発するトル
エンに見合うトルエンを補給しながら、5時間鉄粉とト
ルエン中の溶存酸素を反応させた。反応後、空気の導入
を中止し、窒素雰囲気にて乾燥、冷却しまた。一部分ね
り出し磁気特性を測定したところ抗磁力13050e、
飽和磁化+39emu/gr fhり大気中で発火した
3゜ 次いで冷却後、ジャケットにより流動層を60℃に調節
1〜、窒素ガス中に空気を導入し、混合ガス中の空気濃
度を10容量係とし、10分間流動させた。
10分毎に空気の割合を10係ずつ増加し、90分後に
は+oo%の空気とした。処理後の鉄粉の磁気特性は、
抗磁力が15100e、飽和磁化が139enm / 
grであり、又、大気中に取り出しても発火せず、安定
であり、昇温速度5℃/min、で測定した発火点は、
95℃であった。
〔効果〕
実施例1及び2に示すように増に溶媒に溶解した溶存酸
素で処理しただけでは不充分な酸化安定性が、さらに気
相での酸素処理によって磁気特性をほとんど変えること
なく酸化安定性が大巾に向上することが明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を実施するに適した装置のフロー−/−
J−である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)鉄を主成分とする磁性金属粉末を、酸素と接触さ
    せ該磁性金属粉末表面に酸化物被膜を形成し大気中で発
    火しなくなるまで安定化させるに際し、該磁性金属粉末
    を、先ず酸素を溶存酸素として含有する実質的に該磁性
    金属粉末と反応しない溶媒と接触せしめ、実質的に該溶
    媒に溶解した溶存酸素で該金属粉末の表面酸化を行い、
    その後該有機溶媒を除去することにより該磁性金属粉末
    を乾燥させ、しかる後に、この磁性金属粉末を、酸素を
    含有する不活性ガスと接触せしめることを特徴とする磁
    性金属粉末の安定化方法。
JP60044699A 1985-03-08 1985-03-08 磁性金属粉末の安定化方法 Pending JPS61204904A (ja)

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