JPS6144719A - 磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末の製造法 - Google Patents

磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末の製造法

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JPS6144719A
JPS6144719A JP16603684A JP16603684A JPS6144719A JP S6144719 A JPS6144719 A JP S6144719A JP 16603684 A JP16603684 A JP 16603684A JP 16603684 A JP16603684 A JP 16603684A JP S6144719 A JPS6144719 A JP S6144719A
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気記録用板状Baフェライl−1粒子粉末
の製造法に関するものであり、詳しくは、Fe(DI)
及びBaイオンとTi(IV)及びGo(II)又はC
,o (II )並びにMns Zn等の2価金属イオ
ン旧■)とを含むアルカリ性懸濁液を水熱処理する方法
(以下、これを単に水熱処理法という。)において、粒
子が均斉であって、平均径が0.3μm程度以下であり
、且つ、適当な抗磁力(300〜10000e程度)と
優れた分散性を有する板状の13aFe+□−2V M
yTiy 0I9(但し、0.1≦y≦1.2)粒子を
得ることを目的とする。
〔従来技術〕
近年、粒度が均斉であり、適当な平均粒度と抗磁力を有
し、且つ、分散性に優れた強磁性あ非針状粒子が記録用
磁性材料、特に垂直磁気記録用磁性材料として要望され
つつある。
一般に、強磁性の非針状粒子としては、Baフェライト
粒子粉末がよく知られている。
従来、Baフェライト粒子粉末を製造する方法としては
、Baの炭酸塩、酸化物等のBa原料と酸化鉄との混合
物を1000〜1300℃で加熱焼成した後、粉砕する
、いわゆる乾式法がある。
乾式法により得られるBaフェライト粒子粉末は、高温
で加熱焼成する為、粒子及び粒子相互間で焼結を生起し
、その後に粉砕したとしても平均径が数μm、殊に、1
μm程度であり、塗料化の際の分散性が悪く、磁気記録
用磁性材料としては好ましいものではない。
即ち、磁気記録用磁性材料としてはできるだけ微細で殊
に0.05μm〜0.3μm程度のものが要求される。
この事実は、例えば、特開昭53−20596号公報の
「・・・・0.5μを越えては磁気記録材として均一に
塗布することに難点があり・・・・」なる記載、例えば
、特開昭56−125219号公報の[・・・・垂直磁
気記録が面内記録に対して、その有為性が明らがとなる
のは、記録波長が1μ閉以下の領域である。しかしてこ
の波長領域で十分な記録・再生を行うためには、上記フ
ェライトの結晶粒径は、略0.3μm以下が望ましい。
しかし、0.01μm程度となると、所望の強磁性を呈
しないため、適切な結晶粒径としては0.01〜0.3
μm程度が要求される。」なる記載等の通りである。
次に、抗磁力について言えば、従来のBaフェライト粒
子粉末は、通常30000e以上を有し、あまりにもそ
の値が高いため、磁気記録用磁性材料として好ましいも
のではない。
一方、Baフェライト粒子粉末を製造する方法としては
、前述した水熱処理法がある。
水熱処理法による場合には、生成する板状Baフェライ
ト粒子は1個1個ばらばらの状態で存在する為、優れた
分散性を有するものである。
この事実は、特公昭46−3545号公報の[・・・・
本発明方法によって得られるBaフェライト沈澱はその
粒子の1個々上がばらばらの状態で存するものである為
、これをフェライト焼結体の材料とすれば優秀な性能の
異方性バリウムフェライト焼結体が得られる。又磁気記
憶用材料例えば磁気テープの原料に用いれば1個々上が
ばらばらの状態で存する為に有機媒体に均−且つ高密度
に充填され易いので高忠実度の磁気テープを得ることが
出来る。
」なる記載から明らかである。
次に、抗磁力について言えば、水熱処理法により生成し
たBaフェライト粉末の抗磁力を低減させ、適当な抗磁
力(300〜10000e程度)とする為にフェライト
中のFe(nI)の一部をTi(IV)及びGo(旧又
はCo(II)並びにMn5Zn等の2価金属イオンM
(II)で置換することが提案されている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
粒度が均斉であり、適当な平均粒度と抗磁力を有し、且
つ、分散性に優れた板状Baフェライト粒子粉末は現在
量も要求されているところであり、上述した通り、水熱
処理法による場合には、分散性の優れた板状Baフェラ
イト粒子が得られるが、一方、生成条件によってその粒
度分布、平均粒度等の粉体特性及び抗磁力、磁化値等の
磁気的性質が種々異なり、目的とする特性を有する板状
Baフェライト微粒子を得る為の生成条件を厳密に制御
することは困難であった。そこで、粒度が均斉であり、
適当な平均粒度と抗磁力を有し、且つ、分散性に優れた
板状Baフェライト粒子粉末を容易に生成する為め技術
手段の確立が強く要望されているのである。
更に、水熱処理法による場合には、オートクレーブとい
う特殊な装置を必要とする為、収率に限界があり経済的
、工業的ではないという欠点があった。
本発明者は、水熱処理法において、生成粒子の収率を高
め、経済的、工業的にを利に板状Baフェライト粒子を
得る為には、高濃度反応の実施が必要であると考えた。
従来、水熱処理法においてFe(III)原料として含
水酸化第二鉄粒子を用いた場合には、Fe(II[)濃
度が1.0mol/ A程度以上の高濃度反応が可能で
あることが知られている。
例えば、特公昭49−6636号公報に記載の「実施例
5」は板状Baフェライト粒子粉末の製造法に関するも
のであるが、Fe(II[)原料として含水酸化第二鉄
であるゲータイト粒子を使用しており、Fe(III)
濃度は1.9 mol/Jである。
因に、Fe(III)原料として硝酸鉄又は塩化鉄を用
いた場合の?(II[)濃度は前出特公昭46−354
5号公報に記載の発明の実施例によれば高々1 mol
/β程度である。
上述した通り、水熱処理法においてFe(III)原料
として含水酸化第二鉄粒子を用いた場合は、高濃度反応
が可能であるが、一方、生成する板状Baフェライト粒
子は1〜2μm程度の粗大粒子であり、磁気記録用板状
Baフェライト粒子としては好ましいものではなかった
この事実は、特公昭47−25796号公報の[針状の
tx−FeO・OH(ゲータイト)結晶粒子を含むpI
(>11の水酸化バリウム水溶液を260℃〜300℃
の温度範囲で加熱することにより、六角板状の形状でそ
の大きさは1〜2μ、厚さ0.2μ以下であるBa0・
6FezO3沈澱粒子を生ぜしめ・・・・」なる記載か
ら明らかである。
上述したところから明らかな通り、平均径が0.3μm
程度以下であり、且つ適当な抗磁力と優れた分散性を有
する板状Baフェライト粒子を高濃度反応により経済的
、工業的に有利に得る方法が強く要望されているのであ
る。
〔問題点を解決する為の手段〕
本発明者は、粒度が均斉であって、平均径が0.3μm
程度以下であり、且つ適当な抗磁力と優れた分散性を有
する板状Baフェライト粒子を容易に得るべく、更に、
必要により、高濃度反応により経済的、工業的に有利に
得るべく種々検討を重ねた結果、本発明に到達したので
ある。
即ち、本発明は、Fe(II[)塩と該Fe(II+)
  1原子に対しTi(IV)及びCo(II)を含む
2価金属イオンM(n)の総数が0.017〜0.25
の割合であり、上記Fe(II+) 、Ti(IV)及
びCo(II)を含む2価金属イオンM (It)の全
金属イオンに対し1当量以上のアルカリ水溶液を混合す
ることにより、アルカリ性水溶液中にPe(IIl) 
、Ti(IV)及びC0(II)を含む2価金属イオン
M(II)の水酸化物を生成沈澱させた後、該アルカリ
性水溶液中から生成沈澱物をろ別、水洗することにより
得られた上記Fe(III) 、Ti(IV)及びCo
(II)を含む2価金属イオンの水酸化物と該水酸化物
中のFe(III)、Ti(IV)及びCo(II)を
含む2価金属イオンM(11)の全金属イオン6〜8原
子に対し1原子の割合でBaイオンが含まれた強アルカ
リ性懸濁液を110〜190℃の温度範囲で水熱処理を
行って、一旦、均斉で微細なBaFe9−g* MX 
Tix OIa、s (但し、0.075≦x≦0.9
)沈澱を生成させ、次いで、該BaFe94* MX 
Tix 014.5沈澱を含むアルカリ性懸濁液を20
0〜330℃の温度範囲で水熱処理するか、又は必要に
より、上記BaFeq−zx MX Tix OIa、
s沈澱を含むアルカリ性懸濁液中に、全Fe(III)
がBaイオン1原子に対して6〜12原子となるような
割合で、含水酸化第二鉄及びBaイオンを含む化合物を
添加混合するか、又は含水酸化第二鉄、Baイオンを含
む化合物、Ti (It/)及びCo(II)を含む2
価金属イオンM(II)を添加混合し、更に、200〜
330℃の温度範囲で水熱処理することにより板状Ba
Fe12−zy My Tiy OIq(但し、0.1
≦y≦1.2)粒子を生成させることよりなる磁気記録
用板状Baフェライト微粒子粉末の製造法である。
先ず、本発明に係る板状Baフェライト粒子粉末は、粒
子が均斉であって、平均径が0.3μm程度以下であり
、且つ、適当な抗磁力(300”10000e程度)と
優れた分散性を有するものであり、その生成にあたって
は、生成反応自体、粒度が均斉であり、且つ、微細な粒
子が得られやすいという特徴を有する為、生成条件の制
御が容易である。
水熱処理法において、アルカリ@濁液中に、一旦、Ba
Feq−zx MX Tix Ota、s沈澱を生成さ
せ、次いで、該BaFeq−zx MX Tix 01
4.5をBaFe42−zy My7iy OIqに変
化させる本発明による場合には、何故均斉であり、且つ
、微細な板状Baフェライト粒子が得られるかは未だ明
らかではないが、本発明者は、アルカリ懸濁液中に一旦
生成沈澱させたBaFeq−zx ’lIx T、ix
 Oc4.s粒子カ均斉テアリ、且ツ、微細な粒子であ
る為、該BaFeq−z+t IIl、 Txx OI
a、sを変化させて得られる板状BaFe12−zア心
TiyO(q粒子もまた均斉であり、且つ、微細な粒子
になるものと考えている。
次に、本発明において、Fe(III)原料として特定
の割合の含水酸化第二鉄を用いる場合には、高濃度反応
が可能である為、経済的、工業的に非常に有利なもので
ある。
Fe(Ill)原料として含水酸化第二鉄粒子を用いる
場合においても、何故、均斉であり、且つ、微細な板状
Baフェライト粒子が得られるかは未だ明らかではない
が、本発明者は、上述した通り、アルカリ懸S液中に、
一旦生成沈澱させたf3BPeq−zxMX Tix 
O+’s、s粒子が均斉であり、且つ、微細な粒子であ
る為、該BaFeq−zx Mx Tix 014.、
に、含水酸化第二鉄及びBaイオンを含む化合物を加え
るか、又は含水酸化第二鉄、Baイオンを含む化合物、
Ti (IV)及びGo(旧を含む2価金属イオンを加
えて反応させることにより得られる板状BaFe+2−
2に、 Ti y 019粒子もまた均斉であり、且つ
、微細な粒子になるものと考えている。
次に、本発明実施にあたっての諸条件について述べる。
本発明におけるFe(II[)塩としては、硝酸鉄、塩
化鉄等を使用することができるが、硝酸鉄が好ましい。
本発明におけるTi(IV)としては、塩化チタン、ア
ルカリチタニウムを使用することができる。
本発明における2価金属イオンiとは、Co(If)又
はGo(II)とCo(II)以外のMr+(Ii) 
、Zn(II)等であり、これらの2価金属の塩化物、
硝酸塩を使用することができる。
、  本発明におけるBaイオンを含む化合物としては
、水酸化バリウム、塩化バリウム、硝酸バリウムを使用
することができる。
本発明におけるTi(IV)及びCo(II)を含む2
価金属イオンM(II)の総数は、Fe(II[)  
1原子に対し、0.017〜0.25原子の割合である
0.017原子以下、0.25以上である場合は、本発
明の目的とする抗磁力300〜10000eの板状Ba
フェライト粒子を得ることができない。
本発明におけるアルカリ水溶液の添加量は、Fe(II
I) 、Ti(IV)及びCo(II)を含む2価金属
イオンM(u)の全金属に対し1当量以上である。
1当量以下である場合には、全金属イオンを水酸化物と
して沈澱させることができない。1当量以上であれば全
金属イオンを水酸化物として沈澱させることができるが
、必要以上に添加する意味はない。
本発明におけるBaFeq−zx Mx Tio 01
4.5粒子を得る際のFe(II[) 、Ti(IV)
及びCo(p)を含む2価金属イオンM(It)の全金
属イオンとBaイオンとの割合は、Baイオン1原子に
対して6〜8原子である。
6原子以下である場合には、目的とするBaFeq−a
xM、 Tig 014.5粒子が生成しにくい。
8原子以上である場合には、BaFeq−zx MX 
TIXo+m、s粒子中にヘマタイトが混在してくる。
本発明におけるBaFeq−zx Mx Tix O+
4.s粒子を得る際の温度は、110〜190℃である
110℃以下である場合には、反応に長時間を要する。
190℃以上である場合には、BaFew−zx MX
 Ti、IO□、、が生成すると同時にBaFetx−
iy My Tiy O+qが生成し、粒度分布が悪く
なる。
本発明におけるBaイオンを含む化合物及び含水酸化第
二鉄の添加量は、全Fe(III)がBal原子に対し
6〜12原子となるような割合である。
6原子以下の場合には、非磁性のBaフェライトが生成
し好ましくない。12原子以上の場合は、生成する板状
Baフェライト粒子粉末中にα−FezO,粒子が混在
してくる。
本発明における含水酸化第二鉄としては、ゲータイト 
(at −FeOOH) 、レピドクロサイト (r 
”Fe0OH)、アカゲナイト (β−FeOOH)を
使用することができる。
本発明における含水酸化第二鉄とBaFeq−zx M
xTix 014.11との割合は、Fe(III)の
モル比で1;4〜4:1である。
Fe(Ill)のモル比で1:4以下である場合には、
高濃度反応ができない。モル比で4〜1以上である場合
には、生成する板状Baフェライト粒子粉末は粗大化し
、微細粒子を得ることができない。
本発明における板状BaFe12−iy My Tiy
 019粒子を生成させる際の温度は200〜330℃
である。
200℃以下である場合には、含水酸化第二鉄粒子が未
反応物として残存する。
330℃以上である場合にも板状Baフェライト粒子の
生成は可能であるが、装置上の安全性を考慮した場合、
温度の上限は330℃である。
〔実施例〕
次に、実施例並びに比較例により本発明を説明する。
尚、以下の実施例並びに比較例における粒子の平均径は
、電子顕微鏡写真から測定した数値で示したものである
また、磁化値及び抗磁力は粉末状態で10 KOeの磁
場において測定したものである。
実施例I Fe(NOs)31.28 mol 、 Co(NOi
)z及びT1Cl aの各々を0.06 mol、(C
o (II )及びTi(IV)の総数はFe(III
)  1原子に対し0.0938原子の割合に該当する
)及びNaOH5,OmolをCotを除去した水1.
1に添加混合してFe(Ill) 、Ti(IV)及び
Co(II)の水酸化物からなる生成沈澱物を得た。得
られた生成沈澱物をアルカリ水溶液から炉別し、炉液中
に酸根が検出されなくなるまで水洗した。得られたFe
(II[) 、Ti(IV)及びCo(II)の水酸化
物と0.18IIlolのBa (OH) i8HzO
及び1.4 mol のNaOH(Baイオン1原子に
対しFe(II) 、Ti(IV)及びCo(II)の
全金属が7.8原子の割合に該当する。)をオートクレ
ーブ内のCotを除去した水に投入して全量を1.4 
jlに調整した後、115℃まで加熱し、この温度に5
時間保持し、粒子の生成反応を行った。
上記反応液の一部を抜き取って得た生成粒子は、X線回
折の結果、BaFe@、 2gco0.3.Tio、 
39014.5であった・ 上記BaFe5. zzcOo、 3qTio、 sq
o+a、 s 0.04 molを   。
含むアルカリ性懸濁液を260℃まで加熱し、機械的に
攪拌しつつ、この温度に5時間保持し、強磁性茶褐色沈
澱を生成させた。
室温にまで冷却後、強磁性茶褐色沈澱をろ別し、水洗、
乾燥した。
得られた強磁性茶褐色粒子粉末は、X線回折の結果、B
aFe、o、 qbcOo、 5zTio、 5zoI
qであった。
この茶褐色粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果粒度が均
斉であって、平均径0.1μmであり、分散性の優れた
ものであった。
また、磁気特性は、磁化値40. lemu g −’
、抗磁力5200eであった。
実施例2 Fe(NO3)31.28 mol、Co(NO3)z
及びTiCl4の各々を0.08 mol (Co(I
I)及びTi(IV)の総数はFe(Ill)  1原
子に対し0.125原子の割合に該当する。)、及びN
aOH5,94molをCO□を除去した水1.41に
添加混合してFe(Iff) 、Ti(IV)及びCo
(II)の水酸化物からなる生成沈澱物を得た。
得られた生成沈澱物をアルカリ水溶液から炉別し、炉液
中に酸根が検出されなくなるまで水洗した。
得られたFe(II[) 、Ti(IV)及びCo(I
I)の水酸化物と0.213 molのBa (OH)
 28+120及び3.0 molのNaOH(Baイ
オン1原子に対しFe(III)、Ti(IV)及びC
o(II)の全金属が6.76原子の割合に該当する。
)をオートクレーブ内のCO□を除去した水に投入して
全量を1.4 Ilに調整した後、150℃まで加熱し
、この温度に5時間保持し、粒子の生成反応を行った。
上記反応液の一部を抜き取って得た生成粒子は、X線回
折の結果、BaFeIICoo、 5Tio、 sO+
 a、 sであった。
上記BaFe5Coo、 5Tio、 5014. S
 O,0625molを含むアルカリ性懸濁液中にα−
FeOO1(0,5mol (α−FeOOHとBaF
eeCOo、 5TIo、 sO+ a、 sとの割合
はFe(III)のモル比で1=1に該当する。)CO
(NO8)2及びTi1l。
を各々0.0456 mol及びBa(011)z O
,0375molを添加混合(全Fe(II[)がBa
l原子に対して10原子に該当する。)し、次いで、水
を加えて全量を0.71に調整(Fe(II[) Wl
i度1.43 mol71に8亥当する。
)し、更に300℃まで加熱し、機械的に攪拌しつつ、
この温度に5時間保持し、強磁性茶褐色沈澱を生成させ
た。
室温にまで冷却後、強磁性茶褐色沈澱をろ別し、水洗、
乾燥した。
得られた強磁性茶褐色粒子粉末は、X線回折の結果、B
aFe+ o、 acOo、 5Tio、 gO+ q
であった。
この茶褐色粒子粉末は、電子顕微鏡観察の結果、粒度が
均斉であって、平均径0.1μ闇であり、分散性の優れ
たものであった。
また、磁気特性は、磁化値37.Oemu g −’、
抗磁力4150eであった。
〔効 果〕
本発明における板状BaFe+g−zy My Tiy
 O+q粒子粉末の製造法によれば、前出実施例に示し
た通り、粒度が均斉であって、平均径が0.3μm程度
以下であり、且つ、適当な抗磁力(300〜10000
e程度)と優れた分散性を有する板状Baフェライト粒
子粉末を得ることができるので、磁気記録用磁性材料粉
末として好適である。
また、Fe(II+)原料として含水酸化第二鉄粒子を
用いる場合には、板状Baフェライト粒子粉末の製造に
際し、高濃度反応が可能である為、生成粒子の収率を高
めることができ、経済的、工業的に非常に有利である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Fe(III)塩と該Fe(III)1原子に対しTi
    (IV)及びCo(II)を含む2価金属イオンM(II)の
    総数が0.017〜0.25の割合であり、上記Fe(
    III)、Ti(IV)・及びCo(II)を含む2価金属イ
    オンM(II)の全金属イオンに対し1当量以上のアルカ
    リ水溶液を混合することにより、アルカリ性水溶液中に
    Fe(III)、Ti(IV)及びCo(II)を含む2価金
    属イオンM(II)の水酸化物を生成沈澱させた後、該ア
    ルカリ性水溶液中から生成沈澱物をろ別、水洗すること
    により得られた上記Fe(III)、Ti(IV)及びCo
    (II)を含む2価金属イオンの水酸化物と該水酸化物中
    のFe(III)、Ti(IV)及びCo(II)を含む2価
    金属イオンM(II)の全金属イオン6〜8原子に対し1
    原子の割合でBaイオンが含まれた強アルカリ性懸濁液
    を110〜190℃の温度範囲で水熱処理を行って、一
    旦、均斉で微細なBaFe_9_−_2_xM_xTi
    _xO_1_4_._5(但し、0.075≦x≦0.
    9)沈澱を生成させ、次いで、該BaFe_9_−_2
    _xM_xTi_xO_1_4_._5沈澱を含むアル
    カリ性懸濁液を200〜330℃の温度範囲で水熱処理
    することにより板状BaFe_1_2_−_2yM_y
    Ti_yO_1_9(但し、0.1≦y≦1.2)粒子
    を生成させることを特徴とする磁気記録用板状Baフェ
    ライト微粒子粉末の製造法。
  2. (2)Fe(III)塩と該Fe(III)1原子に対しTi
    (IV)及びCo(II)を含む2価金属イオンM(II)の
    総数が0.017〜0.25の割合であり、上記Fe(
    III)、Ti(IV)及びCo(II)を含む2価金属イオ
    ンM(II)の全金属イオンに対し1当量以上のアルカリ
    水溶液を混合することにより、アルカリ性水溶液中にF
    e(III)、Ti(IV)及びCo(II)を含む2価金属
    イオンM(II)の水酸化物を生成沈澱させた後、該アル
    カリ性水溶液中から生成沈澱物をろ別、水洗することに
    より得られた上記Fe(III)、Ti(IV)及びCo(
    II)を含む2価金属イオンの水酸化物と該水酸化物中の
    Fe(III)、Ti(IV)及びCo(II)を含む2価金
    属イオンM(II)の全金属イオン6〜8原子に対し1原
    子の割合でBaイオンが含まれた強アルカリ性懸濁液を
    110〜190℃の温度範囲で水熱処理を行って、一旦
    、均斉で微細なBaFe_9_−_2_xM_xTi_
    xO_1_4_._5(但し、0.075≦x≦0.9
    )沈澱を生成させ、次いで、該BaFe_9_−_2_
    xM_xTi_xO_1_4_._5沈澱を含むアルカ
    リ性懸濁液中に、全Fe(III)がBaイオン1原子に
    対して6〜12原子となるような割合で、含水酸化第二
    鉄及びBaイオンを含む化合物を添加混合するか、又は
    含水酸化第二鉄、Baイオンを含む化合物、Ti(IV)
    及びCo(II)を含む2価金属イオンM(II)を添加混
    合し、更に、200〜330℃の温度範囲で水熱処理す
    ることにより板状BaFe_1_2_−_2_yM_y
    Ti_yO_1_9(但し、0.1≦y≦1.2)粒子
    を生成させることを特徴とする磁気記録用板状Baフェ
    ライト微粒子粉末の製造法。
JP16603684A 1984-08-07 1984-08-07 磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末の製造法 Granted JPS6144719A (ja)

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