JPS63170218A - フエライト粉末の製造方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は六角板状マグネトプランバイト型ＢａまたはＳ
ｒフェライト扮末を経済的、実用的に製造する方法に関
するものである。

従来からＤａまたはＳｒ７エライト粉末は異方性フェラ
イト磁石用材料として、焼結磁石およびゴム、プラステ
ィック磁石に用いられており、最近では磁気カード、磁
気交通切符等にも使用されている。

磁気カードに用いられるフェライト粉末としては、保磁
力が適ツな値（５００〜３００００ｃ）で。

飽和磁化ができるだけ高く、しかも各粒子の磁気特性が
均一で、また粒子が小さく均一で、粒子の凝集、焼結な
どがなく、分散性のよいものが望まれている。

（従来の技術およびその問題点） 現在、　、Ｂに工業的規模におい°Ｃ量産化され、多量
に使用されている異方性フェライト磁石用材料粉末は、
原料粉末を１１００℃以上の温度で焼結し、それを粉砕
するものである。したがって形状は不定形で六角板状を
呈していない、しかも結晶中に歪みを有するＢａまたは
Ｓｒフェライト粉末である。このため、これらのフェラ
イト粉末を用いて例えば優れた性能を有する異方性フェ
ライト磁石を作ることには限界があった。

また磁気カードに使用する場合、分散性が悪く、さらに
粒子形状が揃わないために保磁力の分布が大きいもので
あった。

この問題点を解決するなめに六角板状で、粒子が一個一
個バラバラであり、分散性、配向性の優れたＢａまたは
Ｓ「フェライト粉末の製造法が提案されており、例えば
特公昭５５−４９０３０号公報、特開昭４１７−１２０
３０８号公報記載の方法がある。しがしながら、これら
の方法においても得られるＢａまたはＳｒフェライト粉
末は、粒度分布が広く、粒子−個一個の磁気特性が均一
でないという間層があった。

（発明の目的） 本発明の目的は前記従来法の欠点を解決し、粒度分布が
狭く、分散性、配向性が良く、さらに粒径が０．５μｍ
以下でしかも粒径と厚みの比が３以上であるＢａまたは
Ｓｒフェライト扮末の製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は磁気カード、磁気テープなどの塗膜
、インキ等を製造する場合の分散性、配向性に優れ、さ
らにゴム、プラスチック磁石の製造工程における樹脂へ
の分散性能および配向性能が優れたｎａまたはＳｒフェ
ライト粉末を容易かつ経済的に製造することができる方
法を提供することにある。

（問題点を解決するための技術的手段）本発明は、マグ
ネトプランバイト型ＲａまたはＳｒフェライト粉末を製
造するに当り、比表面積５０ｒｒｒ／ｇ以、Ｌの鉄化合
物とバリウムまたはストロンチウム化合物とからなる出
発Ｉ！Ａ料および出発原料に対して１〜１００重量％の
融剤を混合して、混合物を２速加熱して８００〜９５０
℃の温度で焼成した後、焼成物を急速冷却し、次いで洗
浄することを特徴とするフェライト粉末の製法に関する
ものである。

本発明においては、まず出発原料の鉄化合物とバリウム
またはストロンチウム化合物に融剤を混合する。

鉄化合物としては水酸化銖、オキシ酸化鉄、酸化鉄等が
用いられる。また鉄化合物は比表面積が５０ｒｒｒ／ｇ
以上の微粒子であることが必要である。

これにより生成するフェライト粉末は粒径が０．５Ｂｍ
以下の六角板状で、−個一個が分離したものとなる。比
表面積が５０ｒｒｒ／ｇより小さいと生成するフェライ
ト粉末の粒子が大きくなり、粒径と厚みの比が小さ、く
なるとともに保磁力も低下する。

バリウムまたはストロンチウムの化合物としては、それ
らの酸化物、さらにそれらの水酸化物、炭酸塩などの分
解により酸化物に転化しうる化合物が用いられる。バリ
ウムまたはストロンチウム化合物の粒径は５μｍ以下で
あることが望ましい。

５μｍより大きいとＢａまたはＳｒフェライト粉末の生
成に長時間を要する。

鉄化合物とバリウムまたはストロンチウム化合物の割合
は、原子比でＦｅ　７Ｍ　（ＭはＢａまたはＳｒ）がｌ
Ｏ／１〜１４／１の範囲であることが好ましい、この範
囲をはずれるとマグネトプランバイト型の結晶が生成し
難くなる。

−ｍに、マグネトプランバイト型のＢａまたはＳｒフェ
ライト粉末の保磁力は、２０００〜４００００ｅであり
、異方性フェライト磁石材料には適しているが、磁気カ
ード用には保磁力が５００〜３００００ｅであることが
好ましい、この範囲に保磁力をコントロールするために
、Ｉｎ、Ｃｒ、Ｚｎ十ｖ、ｚｎ　＋Ｎｂ、Ｚｎ　十Ｔａ
、Ｃｏ　＋Ｔｉ、Ｃｏ　）Ｖ。

Ｃｏ　＋７．ｎ、Ｎｉ　十Ｚｎ、Ｃｕ　＋Ｚｒの一種以
−Ｅの元素または元素の組合わせを、ｒｋ１グラム原子
に対し０．２グラム原子以下の量でそれぞれの元素の化
合物として添加することもできる。それぞれの元素の化
合物としては、酸化物、塩化物、炭酸塩、硝酸塩などが
用いられる。

融剤としては、一般に知られている塩化ナトリラム、塩
化バリウム、塩化ストロンチウム、塩化カリウム等が使
用される。

融剤の使用量は、出発原料に対して１〜１００重量％で
ある。その量が少なすぎると目的とする粒子形態のもの
が得られない、また多すぎても多くしたことによる利点
はなく、経済的でない。

出発原料と融剤の混合はボールミル、ニーグー等分用い
た通常の混合方法で十分である。

得られた混合物は、粉末のままで焼成を行う。

本発明においては、焼成にあたって、２速に加熱昇温し
て８００〜９５０℃で焼成した後、急速冷却し、粒子の
適度な成長ならびに結晶化度を促進させる。

均一な磁気特性を有するフェライト粉末を得るためには
焼成前の条件もさることながら焼成をすばやく行うのが
有効である。焼成に要する時間が余りにも長いと粒子の
成長が大きくなり各粒子間の成長度合いが相通し、また
、結晶化度も異なるので各粒子の形状が変わり、その結
果として各粒子の保磁力、飽和磁化等の磁気特性が異な
って保磁力分布が広くなる。したがって焼成する際は急
速に加熱して焼成温度にまで昇温し、焼成後は急速に降
温させて室温付近にまで冷却する必要がある。昇温およ
び降温速度は、それぞれ５０℃／分以上にするのが好適
であり、５０℃／分より遅い速度で昇降温させるとフェ
ライト粒子の粒度分布が広くなり保磁力分布が広くなり
易くなる。また焼成温度に保磁する時間は２時間以内に
するのが粒度、各粒子の保磁力等を均一にするうえで好
適である。

焼成温度は、これがあまり低すぎると飽和磁化が低くな
ったり、結晶化が進まなかったりし、また高ずざると粒
子の成長が大きく粒径が大きくなったり、粒子間の焼結
が生じるので８００〜９５０℃、好ましくは８３０〜・
９３０℃がよい、焼成雰囲気は特に制限されないが、一
般には空気雰囲気が便利である。

焼成物は、これを洗浄し、適宜乾燥すると、目的とする
フェライト粉末が得られる。洗浄は焼成物中の不純物、
例えば融剤等の不純物を十分に除去できればどのような
方法で行ってもよい、洗浄液としては水や酢酸、給酸、
塩酸などを用いることもできる。十分に洗浄した焼成物
は次いで乾燥するが、乾燥方法は特に制限されない。

（実施例） 次に実施例ならびに比較例により、本発明を説明する。

実施例１ 比表面積１３５ｒｒｒ／ｇの水酸化鉄Ｅ　Ｆ　（！（Ｏ
ＩＩ　）３］と炭酸バリウム（Ｂａ　Ｃｏ３）をモル比
でＦｅ（ＯＨ）３：　Ｒａ　Ｃｏ、１＝　１１．６　：
　１となるように全量で１００ｇ取り、これに融剤とし
て塩化ナトリウム３０ｇを加え、これらをボールミルを
用いて混合した。混合物を整粒してロータリーキルンに
よって空気雰囲気ドに８７０℃の温度にまで約３分間で
昇温（昇温速度２４０℃／分）し、３０分間８７０℃に
保持して焼成した後、降温速度１００”Ｃ／分で室温に
まで急冷した。焼成物を水および酢酸で洗浄した後、乾
燥してバリウムフェライト粉末をマ：シた。

このバリウムフェライト粉末について透過型電子顕微鏡
（ＴＥＭ）で粒子形状（粒径、厚み、分布）を測定した
（粒子１００個の平均値）、また振動試料式磁力計で磁
気特性を測定した。

ＴＥＭの結果、六角板状をしており、平均粒子径０．４
５μｎ１で粒径と厚みの比は３．８であった。

また磁気特性は保磁力２６３０００、飽和磁化６１、　
Ｏｅ　ｍ　ｕ　／　ｇであった。この粉を塩化ビニル−
酢酸ビニル系ポリマーなバインダーとしてインクを調製
し、ついで塗膜を形成した。塗膜の角形比は０．８２で
あった。また光沢度は３５％であった。

実施例２〜４ 実施例１の焼成条件を、第１表の通りにかえたほかは、
実施例１と同様にしてバリウムフェライト粉末を製造し
、実施例１と同様に各特性を測定した。その結果を第２
表に示す。

第１表 実施例５ ＢａＣＯ３をＳｒＣＯ３にかえたほかは、実施例１と同
様にしてＳｒフェライト粉末を得た。

得られたＳｒフェライト粉末は六角板状をしており、平
均粒子径０．４３μｍで、粒径と厚みの比は４．３であ
った。また磁気特性は保磁力２９５０ｏｃ、飽和磁化６
ＺＯｅｍｕ／ｇであった。塗膜の角型比は０．８１であ
った。光沢度３６％であった。

実施例６ 原料として比表面ｆａ　１５６　ｒｄ、１ｇの水酸化鉄
から得られたα−Ｆｅ２０３、ＴｉＯ２、ＣＯＯおよび
ＳｒＣＯ３をモル比でａ−Ｆｅ２０３：Ｔｉ　Ｏ２：Ｃ
ｏＯ：５ｒＣ０３＝５．１６：０．８４：０．８４＝１
となるように混合したものを用いたほかは実施例１と同
様にしてＳｒフェライト粉末を得た。

得られたＳ「フェライト粉末は六角板状をしており、平
均粒子径０．４０μｍで１粒径と厚みの比は３．５であ
った。また磁気特性は保磁力１７６００Ｃ１飽和磁化６
０．５　ｅ　ｍ　ｕ　／　ｇであった。塗膜の角型比は
０．８４であった。光沢度３５％であった。

比較例１ 平均粒子径１ノｊＴｎのα−Ｆｅ２０３　（比表面積２
０ｒｒｒ／ｇ）を出発原料として用いたほかは、実施例
１と同様にしてＢａフェライト粉末を得た。

得られたＢａフェライト粉末は六角板状をしており、平
均粒子径２５　Ｂ　ｍで、粒径と厚みの比は３．０であ
った。また、磁気特性は保磁力１２００ｏｅ、飽和磁化
５６．　Ｏｃ　ｍ　ｕ　、／　ｇであった。塗膜の角型
比は０．７０であった。光沢度１１％であった。

比較例２ 実施例】と同様にして得た乾燥物をルツボに入れ、マツ
フル炉を用いて昇温速度２００℃／時で８７０℃に昇温
し、２時間保持した後、放冷し、焼成物を水および酢酸
で洗浄し、乾燥してバリウムフェライト粉末を得た。実
施例１と同様にして各特性を測定した結果を第２表に示
す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）マグネトプランバイト型ＢａまたはＳｒフェライ
   ト粉末を製造するに当り、比表面積５０ｍ＾２／ｇ以上
   の鉄化合物とバリウムまたはストロンチウム化合物とか
   らなる出発原料および出発原料に対して１〜１００重量
   ％の融剤を混合して、混合物を急速加熱して８００〜９
   ５０℃の温度で焼成した後、焼成物を急速冷却し、次い
   で洗浄することを特徴とするフェライト粉末の製法。
2. （２）急速加熱が５０℃／分以上の昇温速度で、急速冷
   却が５０℃／分以上の降温速度である特許請求の範囲第
   １項記載のフェライト粉末の製法。
3. （３）出発原料にＩｎ、Ｃｒ、Ｚｎ＋Ｖ、Ｚｎ＋Ｎｂ、
   Ｚｎ＋Ｔａ、Ｃｏ＋Ｔｉ、Ｃｏ＋Ｖ、Ｃｏ＋Ｚｎ、Ｎｉ
   ＋Ｚｎ、Ｃｕ＋Ｚｒの一種以上の元素または元素の組合
   わせを、鉄１グラム原子に対し０．２グラム原子以下の
   量でそれぞれの元素の化合物として添加する特許請求の
   範囲第１項記載のフェライト粉末の製法。