JPS62270422A - 磁気記録用針状晶γ−Ｆｅ↓２Ｏ↓３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】 ３、発明の詳細な説明 ［産業上の利用分野］ 本発明は、磁気記録用針状晶γ−Ｆｅ２Ｏ３の製造方法
に関する。

［従来の技術］ オーディオ用やＶＴＲ用磁気テープに用いられる磁気記
録材料には色々のものがあるが、価格並びに磁気特性の
両面を満足させるものとして７−Ｆｅ２Ｏ３およびＣｏ
被看型 ｙ−Ｆｅ２Ｏ３（以下ｙ−Ｆｅ２Ｏ３で代表する）汎用
されている。この様なγ−Ｆｅ２Ｏ３は例えば第６図に
示す様な工程に従って製造されている。即ち、針状晶α
−Ｆｅ００Ｈを形状が崩れない２Ｏ０〜９００℃の温度
で脱水。乾燥してγ−Ｆｅ２Ｏ３とし、これを３００〜
５００℃の還元ガス（Ｈ２など）中で Ｆｅ３Ｏ４まで還元したのち、２Ｏ０〜３５０℃の酸化
炉内において空気中で緩やかに酸化してγ−Ｆｅ２Ｏ３
を得ている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかるに上記方法では酸化炉が必要であることから、 ■　酸化炉、送風設備などが必要であるため設備コスト
が高くなる。

■　酸化炉からγ−Ｆｅ２Ｏ３を取出した後、解砕工程
に移行するまでに冷却工程を必要とするため、その結果
、単位時間当りの生産是が低ドし、生産コストが高くな
る。

■　酸化炉内に還元］二程での残存Ｈ２が流入した場合
、爆発の危険性を伴なう。

上記３点の問題が生じてくる。

［問題点を解決するための手段１ 本発明は、針状晶α−ＦＯＯＨを還元炉中にてＦｅ３Ｏ
４とした後に、該Ｆｅ３Ｏ４の温度が６０℃以上のとき
に大気中に取り出し、該Ｆｅ２Ｏ３に炉外酸化反応を行
わせかつ該炉外酸化反応時の該Ｆｅ５ｒｓの試料層温度
を３５０℃以下とした事を特徴とした磁気記録用針状晶
γ−Ｆｅ２Ｏ３の製造方法に関する。

炉外の自然大気中における酸化反応により、針状晶γ−
Ｆｅ２Ｏ３を得る方法は以下に示す実験により確認した
。

実験は多孔質ルツボ内に挿入された針状晶α−ＦＯＯＨ
１０ｇを竪型電気炉内で Ｆｅ３Ｏ４まで還元したのち、Ｎ２で１００℃まで冷却
し、炉外へ取り出す方法により行なった。第１図にＦｃ
ｚＯ４まで還元したのち。

Ｎ２で１００℃まで冷却し、大気へ試料を取り出した時
の試料温度の経時変化を示す。

第１図から、試料層の温度は時間の経過とともに上昇し
、約２分経過後には約３８０℃に達している。温度の上
昇は試料の発熱反応によるものと考えられる事から、試
料は酸化反応をしいると推定できる。

また、」−記の試料をＸ線回析により結晶構造を解析し
た結果、試料はγ−Ｆｅ２Ｏ３でありＦｅ５ｅ４は大気
中における酸化反応によりγ−Ｆｅ２Ｏ３になることが
分った。

Ｆｅ３Ｏ４まで還元した試料を炉外に取り出す時の温度
、及び酸化反応時の試料の温度を限定した理由は実施例
にて説明する。

［実施例］ 以下本発明を実験の経緯に沿って説明する。

（実施例１） まず従来法（第６図に示す炉内酸化法）によって得られ
るγ−Ｆｅｚｅ３の磁気特性を把握するため、塩酸酸洗
廃液を原料として製造したＦｅ０ＯＨを用いて処理量３
００　ｇ／バッチの小型回転炉によりγ−Ｆｅ２Ｏ３を
製造した。

従来法により製造したγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性を測定
したところ第１表に示す結果が得られた。

尚各工程の実験条件は次の通りである。

脱水乾燥ニア００℃Ｘ１ｈｒ　　　　　　Ａｉｒ還元：
３１Ｏ℃Ｘ１ｈｒ　　　　　　Ｈ２炉内酸化＝２Ｏ０〜
３５０℃Ｘ０．５ｈｒ　　Ａ　ｉ　ｒ冷却：　室温まで
　　　　　　Ｎ２ 第１表に示す様に炉内酸化温度を２Ｏ０〜３５０℃まで
変えてもγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性（保磁カニＨＣおよ
び飽和磁化：δ、）におよぼす酸化温度の影響　はほと
んどなく、Ｈｅ４０２〜４０７０ｅ、δＳ　　７２．４
〜７３ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇが得られている。この値はオ
ーディオ用磁気テープに使用される磁気記録材料に要求
される特性値を満足しているものである。

（実施例２） 塩酸酸洗廃液を出発原料として製造したＦｅ０Ｏ’ｆ（
をＦｅ３Ｏ４まで還元したのち、大気取出温度を変化さ
せて炉外酸化実験を行ないγ−Ｆｅ２Ｏ３を得た。実験
装置は実験ｌと同様のものを使用した。炉外酸化法によ
るγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性を測定したところ、第２表
に示す結果が得られた。

尚、各工程の実験条件は次の通りである。

脱水乾燥＝７００℃Ｘ１ｈｒ　　　　　　Ａｉｒ還元：
　３１０℃Ｘ１ｈｒ　　　　　　Ｈ２炉内酸化：５０〜
３００℃（取出温度）Ｘ　Ｏ，５ｈｒ大気 第２表に示す様に炉外への取出し温度を５０〜３００℃
まで変えて実験したところ１００℃以上で大気中へ取出
すことによってＦｅ３Ｏ４の再酸化反応は進行すること
が分った。また、飽和磁化δ、は２５０℃から３００℃
の温度では低下する傾向にあることが分かる。

一方保磁力ＨＣは１００〜３００℃で大気へ取出した場
合には３９８〜４１８０ｅの値を示している。

」二記、飽和磁化δ、の低下現象はＤＥ　ＢＯＥＲらが
指摘している様に酸化反応時の試料温度が一ト昇したた
め、γ−Ｆｅ２Ｏ３の一部がα−Ｆ８２Ｏ３に結晶構造
が変化したことによるものであると考えられる。

第３図に酸化時の試料層最高到達温度と飽和磁化δ、の
関係を示す。

ここでオーディオ用磁気テープに使用されるｙ−Ｆｅ２
Ｏ３　の飽和磁化δ、は７０ｅｍｕ／ｇ以上望ましくは
７２　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇ以上必要である。第３図の結
果よりこの値を満足するには酸化時の試料層最高到達温
度を３５０℃以下に制御せねばならないことが判明した
。

また還元して得られたＦｅ３０４を炉外大気中へ取出す
時の温度が５０℃以下では Ｆｅ３Ｏ４の炉外再酸化反応が進行しないことから、炉
外への取出し温度は６０℃以上とした。より好ましくは
１００〜２５０℃である。

実験ｌ（従来法、炉内酸化法）と実験２（炉外酸化法）
で得られたγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性を比較したのが第
４図である。

第４図に示す様に大気取出温度１００〜２５０℃で得ら
れたγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性（Ｈｅ、δＳ）は炉内酸
化法で得られたγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性に比べて同等
、あるいはそれ以上の特性Ｈｃ　＞　４０００　ｅ　、
　δ、〉７０　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇが得られている。即
ち、炉外酸化法によって得られたγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気
特性はオーディオ用磁気テープに使用される磁気記録材
料に要求される特性値を充分満足しているものである。

（実施例３） スケールアップした場合においても炉外酸化法によりγ
−Ｆｅ２Ｏ３が製造可能か否かを検討するため、１２ｋ
ｇ／バッチの電熱式回転炉を用いて、大気取出温度を１
００〜３００℃変化させた実験を試みた。

他の実験条件は実験２と同様である。

スケールアップ炉により得たγ−Ｆｅ２Ｏ３の磁気特性
を測定したところ、第３表に示す結果が得られた。

第３表に示す様にＨｃ４２Ｏ０ｅ　、δ、７３ｅ　ｍ　
ｕ　／　ｇ程度の磁気特性を有するγ−Ｆｅ２Ｏ３が得
られており、スケールアップした場合においても、磁気
特性の劣化は認められず何ら支障のないころが確認され
た。

なお、実験２．３で得られた物質はＸ線回析により結晶
構造を解析した結果、完全なγ−Ｆｅ２Ｏ３であると同
定された。

［発明の効果］ 本発明の実施により、炉外酸化プロセスが成立すること
を明らかとした、炉外酸化プロセスの概念フローを第５
図に示す。

本発明は以上の様に構成されており、酸化炉を使用しな
いでγ−Ｆｅ２Ｏ３を製造する方法であり、大気中への
取出温度を６０℃以上に規制し、炉外で、自然酸化させ
るため、設備コスト、生産コストが低減でき、かつ、従
来法（炉内酸化法）で得られるγ−Ｆ８２Ｏ３の磁気特
性と同等あるいはそれ以上の磁気特性を有するγ−Ｆｅ
２Ｏ３が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は炉外酸化時の発熱挙動を示すグラフ、第２図は
炉外酸化で得られた γ−Ｆｅ２Ｏ３のＸ線回析結果、第３図は炉外酸化時の
試料層最高到達温度と飽和磁化δ、の関係を示すグラフ
、第４図は炉内酸化および炉外酸化で得られたγ−Ｆａ
２Ｏ３の磁気特性の比較を示すグラフ、第５図は炉外酸
化プロセスの概念フロー図、第６図は炉内酸化プロセス
（従来法）の説明図。 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　針状晶α−ＦＯＯＨを還元炉中にて Ｆｅ＿３Ｏ＿４とした後に、該Ｆｅ＿３Ｏ＿４の温度が
   ６０℃以上のときに大気中に取り出し、該 Ｆｅ＿２Ｏ＿３に炉外酸化反応を行わせかつ該炉外酸化
   反応時の該Ｆｅ＿３Ｏ＿４の試料層温度を３５０℃以下
   とした事を特徴とした磁気記録用針状晶γ−Ｆｅ＿２Ｏ
   ＿３の製造方法。