KR100876660B1 - 영구자석 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, Mn산화물 또는 Mn 및 Co산화물을 첨가한 영구자석 및 그 제조방법에 관한 것이다. Sr, Ba, Pb 또는 Ca의 일부를, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소이고, 반드시 La를 포함하는 원소로 치환한 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 가지는 페라이트에 대하여, 미분쇄시 Mn의 산화물 또는 Mn 및 Co의 산화물을 첨가하고, 다시 가소 및/또는 소결한 페라이트 자석이다. 이미 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트에 대하여, 미분쇄시 첨가하는 것으로, 적은 Mn 또는 Mn 및 Co원소의 첨가량으로, 자기특성의 향상을 도모할 수 있다.
영구자석, 자석분말, Mn산화물, Co산화물, M형 마그네트 플럼바이트, 페라이트

Description

영구자석 및 그 제조방법{PERMANENT MAGNET AND METHOD FOR PREPARATION THEREOF}
본 발명은, 페라이트 자석분말 및 상기 자석분말을 이용한 자석 및 그 제조방법에 관한 것이다.
페라이트는 2가의 양이온금속의 산화물과 3가의 철이 만드는 화합물의 총칭이고, 페라이트 자석은 각종 회전기나 스피커 등의 여러가지 용도에 사용되고 있다. 페라이트 자석의 재료로서는, 육방정의 마그네트 플럼바이트 구조를 가지는 Sr페라이트(SrFe12O19)나, Ba페라이트(BaFe12O19)가 널리 이용되고 있다. 이들 페라이트는 산화철과 스트론튬(Sr) 또는 바륨(Ba) 등의 탄산염을 원료로 하고, 분말야금법에 의하여 비교적 저가에 제조된다.
마그네트 플럼바이트 구조(M형) 페라이트의 기본 조성은, 통상, AO·6Fe2O3의 화학식으로 표현된다. 원소A는 2가 양이온으로 되는 금속이고, Sr, Ba, Pb, Ca 그 외에서 선택된다.
지금까지, Ba페라이트에 있어서 Fe의 일부를 Ti나 Zn으로 치환하는 것에 의하여 자화가 향상되는 것이 보고되고 있다(Journal of the Magnetics Society of Japan vol. 21, No. 2(1997)69~72).
더욱이, Ba페라이트에 있어서 Ba의 일부를 La 등의 희토류 원소로 치환하고, Fe의 일부를 Co나 Zn으로 치환하는 것에 의하여, 보자력이나 자화가 향상되는 것으로 알려져 있다(Journal of Magnetism and Magnetic Materials vol. 31~34, (1983) 793~794, Bull. Acad. Sci. USSR(Transl.) phys. Sec. vol. 25(1961) 1405~1408).
한편 Sr페라이트에 있어서는, Sr의 일부를 La로 치환하는 것에 의하여, 보자력 및 자화가 향상되는 것이 보고되고 있다(IEEE Transaction on Magnetics, VOL. 26, NO. 3(1999) 1144~1148).
또한 Sr의 일부를 La로 치환하고, Fe의 일부를 Co, Zn으로 치환하는 것에 의하여, 보자력 및 자화가 향상되는 것이 보고되어 있다(국제출원번호 PCT/JP98/00764, 국제공개번호 WO98/38654).
또한 Ba페라이트나 Sr페라이트 등의 육방정 페라이트에 있어서, Sr, Ba, Ca, Co, 희토류원소(Y를 포함), Bi 및 Fe를 함유하는 육방정 페라이트의 주상을 구비하는 자석을 제조함에 있어서, 상기 구성원소의 일부 또는 전부를, 적어도 Sr, Ba 또는 Ca를 함유하는 육방정 페라이트를 주상으로 하는 입자에 첨가한 후, 본 소성을 수행하는 것이 보고되어 있다(국제출원번호 PCT/JP98/04243, 국제공개번호 WO99/16087). 이러한 방법에 의하면, 적어도 두개의 큐리온도를 구비하는 자석을 제조하는 것이 가능하고, 자화 또는 보자력, 보자력의 온도특성 등이 향상되는 것으로 보고되어 있다.
Sr페라이트나 Ba페라이트에 있어서는, Sr 또는 Ba의 일부를 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd로 치환하고, Fe의 일부를 Co, Mn, V로 치환하는 것에 의하여, 자기특성 특히 B-H컵의 각형성이 우수하며, 더욱이 저가인 고성능 페라이트 자석이 보고되어 있다(일본국 특허공개 평성11-307331호 공보).
그러나 이들 페라이트 자석에 있어서도, 자기특성의 개선과 낮은 제조코스트의 양측을 달성하는 것은 불충분하다. 즉, Fe의 일부를 Ti, Zn으로 치환한 페라이트의 경우, 자화가 약간 향상되는 것이 보고되고 있지만, 보자력이 현저하게 감소하는 문제점이 있다. 또한 Sr의 일부를 La로 치환한 페라이트의 경우, 보자력, 자화 등이 약간 향상되는 것이 보고되어 있지만, 특성적으로는 불충분하다. Ba 또는 Sr의 일부를 La로, Fe의 일부를 Co, Zn으로 치환한 페라이트의 경우, 보자력, 자화 등이 향상되는 것이 보고되고 있지만, La등의 희토류원소원료나 Co원료는 고가이기 때문에, 이들을 다량으로 사용하면 원료코스트가 증가하는 문제점이 있고, 제조코스트가 희토류자석 등과 비교하여 상대적으로 낮은 페라이트 자석 본래의 특성을 잃어버릴 수 있다. 또한 Sr 또는 Ba의 일부를 La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd로 치환하고, Fe의 일부를 Co, Mn, V로 치환한 페라이트의 경우에는, 각형성은 향상되지만, 자화가 저하되고 만다.
본 발명은 이러한 여러가지 문제점을 감안한 것으로, 그 주된 목적은 낮은 제조코스트로 자기특성의 개선을 도모하는 것이 가능한 페라이트 자석 및 그 제조방법을 제공하는 것에 있다.
상기와 같은 목적은 하기의 (1) ~ (29)의 어느 하나의 구성에 의하여 달성될 수 있다.
(1) 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트를 주상으로 하는 산화물 자성재료로서,
Sr, Ba, Pb, 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소에서 구성되는 A,
Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi에서 선택되는 적어도 1종의 원소로, 반드시 La를 포함하는 원소인 R, 그리고
Fe를 포함하고,
A, R, 및 Fe의 각각의 구성비율이,
식(1): (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3
0.05 ≤ x ≤ 0.35
5.0 ≤ n ≤6.7로 표현되는 산화물 자성재료에 대하여,
Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물이 0.3중량% 이상 2.8중량% 이하 첨가된 산화물 자성재료.
(2) n의 범위가 6.0 〈 n ≤ 6.7인 상기 식(1)로 표현되는 산화물 자성재료에 대하여, Mn의 산화물 또는 Mn 및 Co의 산화물이 0.3중량% 이상 2.4중량% 이하 첨가되는 상기 (1) 기재의 산화물 자성재료.
(3) A, R, Fe, Mn, 및 Co의 각종 구성비율이, 상기 A, R, Fe, Mn 및 Co의 총원소량에 대하여,
A: 4.4원자% 이상 8.6원자% 이하
R: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
Fe: 88.1원자% 이상 94.8원자% 이하
Mn: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
Co: 0원자% 이상 2.7원자% 이하
의 관계를 만족하는 상기 (1)에 기재된 산화물 자성재료.
(4) 상기 (1)~(3)의 어느 하나에 기재된 산화물 자성재료를 포함하는 페라이트 자석분말.
(5) SrCO3, BaCO3, PbO, 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물에서 반드시 La2O3를 포함하는 산화물의 원료분말과, Fe2O 3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과;
상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 가소하고, 이것에 의하여, (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료, 또는 Mn 및 Co의 산화물원료 분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
(6) SrCO3, BaCO3, PbO 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물 원료분말과, Fe2O 3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과,
상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 다시 가소하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
(7) Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물 및 Fe의 염화물이 용해된 혼합용액으로, pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 가지는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
(8) Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물, 및 Fe 염화물이 용해된 혼합용액으로 pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체을 형성하는 공정과,
상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내의 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 다시 가소하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
(9) 상기 Mn 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물의 일부 또는 전부로 치환되어, Mn의 수산화물 또는 Mn 및 Co의 수산화물을 이용하는 상기 (5)~(8)의 어느 하나에 기재된 페라이트 가소체의 제조방법.
(10) 상기 원료혼합분말에, 원소A 또는 원소R의 황산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는, 상기 (5),(6) 또는 (9)에 기재된 페라이트 가소체의 제조방법.
(11) 상기 혼합용액에, 원소A 또는 원소R의 황산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는, 상기 (7)~(9)의 어느 하나에 기재된 페라이트 가소체의 제조방법.
(12) 상기 원료혼합분말을 준비하는 공정, 상기 혼합용액을 준비하는 공정, 및 상기 페라이트 가소체를 분쇄하는 공정 가운데 적어도 하나의 공정에 있어서, B2O3 및/또는 H3BO3를 첨가하는 것을 특징으로 하는 상기 (5)~(11)의 어느 하나에 기재된 페라이트 가소체의 제조방법.
(13) 상기 (5)~(12)의 어느 하나에 기재된 페라이트 가소체의 제조방법에 의하여 형성되는 가소체를 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위로 하는 자석분말의 제조방법.
(14) 상기 (5)~(12)의 어느 하나에 기재된 페라이트 가소체의 제조방법에 의하여 형성되는 가소체에, CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3 (CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하, SiO2:0.2중량% 이상 1.0중량% 이하, Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하, Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하)를 첨가하는 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
(15) 상기 (4)에 기재된 페라이트 자석분말을 포함하는 자기기록매체.
(16) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말을 포함하는 자기기록매체.
(17) 상기 (4)에 기재된 페라이트 자석분말을 포함하는 본드자석.
(18) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말에서 제조되는 본드자석.
(19) 상기 (4)에 기재된 페라이트 자석분말을 포함하는 소결자석.
(20) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말에서 제조되는 소결자석.
(21) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말에 대하여 열처리를 수행하는 공정과,
상기 열처리가 수행된 자석분말에서 본드자석을 제조하는 공정을 포함하는 자석의 제조방법.
(22) 상기 열처리를 700℃ 이상 1100℃ 이하의 온도에서 실행하는 (1)에 기재된 자석의 제조방법.
(23) 상기 (4)에 기재된 페라이트 자석분말에서 형성되는 소결자석으로, CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3를 포함하고, 각각의 첨가량이
CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하,
SiO2:0.2중량% 이상 1.0중량% 이하,
Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하,
Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하인 소결자석.
(24) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조된 자석분말을 준비하는 공정과,
상기 자석분말을, 농축, 혼련, 자장중 성형 도는 무자장중 성형, 소결하는 공정을 포함하는 소결자석의 제조방법.
(25) 상기 (13) 또는 (14)에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말을 준비하는 공정과,
상기 자석분말을, 농축, 혼련, 건조, 해쇄(解碎), 자장중 성형 또는 무자장중 성형, 소결하는 공정을 포함하는 소결자석의 제조방법.
(26) 분쇄시 또는 혼련시에 분산제를 고정분 비율로 0.2중량% 이상 2.0중량% 이하 첨가하는 상기 (24) 또는 (25) 기재의 소결자석의 제조방법.
(27) 상기 (17)~(20) 또는 (23) 중의 어느 하나에 기재된 자석을 구비하는 회전기.
(28) 상기 (1)~(3)의 어느 하나에 기재된 산화물 자성재료를 포함하는 박막 자성층을 구비하는 자기기록매체.
(29) 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트를 주상으로 하는 산화물 자성재료로서;
Sr, Ba, Pb, 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 구성되는 A,
Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로, 반드시 La를 포함하는 원소인 R,
Fe 그리고
Mn, 또는 Mn 및 Co를 포함하고,
A, R, Fe, Mn, 및 Co의 각각의 구성비율이, 상기 A, R, Fe, Mn, 및 Co의 총원소량에 대하여,
A: 4.4원자% 이상 8.6원자% 이하
R: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
Fe: 88.1원자% 이상 94.8원자% 이하
Mn: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
Co: 0원자% 이상 2.7원자% 이하
의 관계를 만족하고,
상기 식(1)로 표현되는 페라이트의 1몰에 대하여 첨가되는 Mn의 첨가몰량을y, Co의 첨가몰량을 y'이라고 하는 경우, 0.2≤(y+y')/x ≤0.8의 관계를 만족하는 산화물 자성재료.
도 1은, (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3(0.05≤x≤0.5, n=6.0)으로 표현되는 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트 1몰당에 대하여, Mn3O4를 y/3몰, CoO를 y'몰(0.025≤y≤0.25, 0.025≤y'≤0.25, x=(y+y'), y=y')을 첨가한 본 발명에 의한 소결자석에 대하여, 조성비(x)와 잔류자속밀도(Br), 및 보자력(Hcj)와의 관계를 보인 그래프.
도 2는, (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3(x=0.2, n=6.0)으로 표현되는 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트 1몰당에 대하여, Mn3O4를 y/3몰, CoO를 y'몰(0≤y≤0.15, 0≤y'≤0.15, 0≤(y+y')/x≤1.5, y=y')을 첨가한 본 발명에 의한 소결자석에 대하여, 조성비(y+y')/x와 잔류자속밀도(Br), 및 보자력(Hcj)와의 관계를 보인 그래프.
도 3은, (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3(x=0.2, 4.4≤n≤7.2)로 표현되는 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트 1몰당에 대하여, Mn3O4를 y/3몰, CoO를 y'몰(y=0.08, y'=0.08)을 첨가한 본 발명에 의한 소결자석에 대하여, 조성비(n)와 잔류자속밀도(Br), 및 보자력(Hcj)와의 관계를 보인 그래프.
도 4는, (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3(x=0.2, n=6.0)으로 표현되는 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트 1몰당에 대하여, Mn3O4를 y/3몰, CoO를 y'몰(y=0.15, y'=0.05)을 첨가한 본 발명에 의한 자석분말에 대하여, 열처리온도와 잔류자속밀도(Br), 및 보자력(Hcj)와의 관계를 보인 그래프.
도 5는, (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3(x=0.2, 4.4≤n≤7.2)으로 표현되는 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트 1몰당에 대하여, Mn3O4를 y/3몰과, CoO 대신 Co(OH)3를 y'몰(y=0.08, y'=0.08)을 첨가한 본 발명에 의한 소결자석에 대하여, 조성비(n)와 잔류자속밀도(Br), 및 보자력(Hcj)와의 관계를 보인 그래프.
본 발명에서는, 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트(AO·6Fe2O3: A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소)에 있어서, 원소(A)의 일부를 원소R(R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소이고, 반드시 La를 포함하는 것)으로 치환한 것에 대하여, Mn 산화물, 또는 Mn 및 Co산화물을 첨가하고, 열처리를 수행한다.
종래 Fe의 일부를 Co 나 Zn 등의 2가이온으로 치환하거나, Ba 또는 Sr등의 일부를 La등의 3가 이온으로 치환하는 경우에는, 각각의 치환을 개별적으로 수행하는 것도 가능하지만, 전하보상의 관점에서 Fe의 일부를 치환 및 Ba 또는 Sr의 일부 의 치환을 동시에 수행하는 것이 바람직하고, 동시에 양치환원소에 의한 치환은 전하보상이 행해지기 위해서는, 일정 비율로 수행되는 것이 바람직하다고 생각되었다.
본 발명자는, 이러한 기술 상식에 속박되지 않고, 우선 전하보상이 완전하게 되지 않는 상태, 즉 원소A의 일부의 원소R로의 치환만을 수행하고 오르소페라이트(RFeO3) 또는 헤마타이트(α-Fe2O3) 등의 이상(異相)이 생성되지 않는 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조페라이트를 제조하고, 이것에 Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co산화물을 첨가하였다. 이것에 의하여, 종래의 전하보상을 수행하고 있는 경우와 동일한 효과가 얻어지고, 더욱이 Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co산화물 첨가량도, 종래의 전하보상이 행해지기 때문에 필요한 첨가량 보다 대폭 작게하는 것이 가능함을 인식하고, 본 발명을 하기에 이르렀다.
그리고 전하보상의 개념과는 별도로, 각 치환원소의 비율에 따라서는 자기특성의 악화를 초래하는 경우가 있어서, 각 치환원소를 최적 비율로 첨가할 필요가 있다. 본 발명에서는, 최적인 첨가비율이 되도록, 소정량의 각 치환원소를 첨가하고, 제조방법, 조성, 첨가물 등을 최적화하는 것에 의하여, 자기특성의 향상에 성공하였다.
또한 본 발명의 특징으로서, 종래의 원소A의 일부를 원소R로의 치환과 Fe의 일부의 Mn이나 Co로의 치환을 동시에 수행하는 경우나, 양치환을 수행하지 않는 경우에 비하여, 본 발명의 산화물 자성재료에서는 페라이트 가소체의 결정입경이 작게 된다. 예를 들면, 1300℃에서 가소를 수행한 경우, 종래의 방법에서는 페라이 트 가소체의 평균결정입경이 10㎛ 이상으로 됨에 비하여, 본 발명에서는 수 ㎛으로 된다. 결정입경이 성장하지 않도록 하는 것으로, 후의 분쇄공정에 있어서 분쇄에 많은 시간을 요하는 것이 되는 등의 문제점을 해결할 수 있다. 또한 페라이트 자석분말로서 이용하는 경우에도, 거의 또는 전부 분쇄를 수행할 필요가 없도록 페라이트 가소체의 결정입경을 제어하는 것도 가능하게 된다.
본 발명의 산화물 자성재료는,
식 1 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3로 표현되고 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 및 5.0 ≤ n ≤6.7의 관계를 만족하는 실질적으로 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트를 준비한 후, 상기 페라이트에 대하여 Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co산화물(즉 Mn산화물과 Co산화물)을 첨가하고, 더욱이 2번째의 가소, 및/또는 소결에 의한 열처리를 수행하는 것으로 얻어지는 페라이트이다. 이러한 존재형태는, 가소체, 자석분말, 본드자석, 소결자석, 자기기록매체 등의 각종 태양을 가질 수 있다.
원소A로서는, Ba, Pb 또는 Ca를 선택한 경우에 비하여 Sr을 선택한 경우가 자기특성의 개선이 현저하다. 이 때문에, 원소A로서는 Sr를 필수성분으로 선택하는 것이 바람직하다. 단 용도에 따라서는, 저코스트화라는 관점에서 Ba 등을 선택하는 것도 유리하다.
원소R로서는, La를 선택한 경우가 가장 자기특성의 개선이 현저하다. 이 때문에 원소R로서는 La만을 선택하는 것이 바람직하다. 단 용도에 따라서는, 저코스트화라는 관점에서, La를 필수로 하고 Y를 포함하는 희토류원소와 Bi 등도 선택 첨 가하는 것이 바람직하다.
상기 식(1)에 있어서, x가 상기 범위보다 너무 작으면, 원소R에 의한 원소A의 치환량이 작게 되고, 자기특성의 향상이 작게 된다. 역으로 x가 상기 범위 보다 너무 크면, 자기특성이 열화되고, 코스트가 상승하게 된다. 또한 상기 식(1)으로 표현되는 페라이트를 생성하는 단계에서 오르소페라이트나 헤마타이트 등의 이상이 생성되고, 후의 2번째의 가소 및/또는 소결에 의한 열처리에 입자성장을 일으키는 등, 자기특성이 악화된다. 따라서 x는 0.05 ≤ x ≤ 0.35의 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.05 ≤ x ≤0.30의 범위인 것이 더욱 바람직하다.
상기 식(1)로 표현되는 페라이트에 첨가되는 Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co 산화물의 첨가량은, 0.3중량% 이상 2.8중량% 이하인 것이 바람직하다. Mn 산화물, 또는 Mn 및 Co산화물의 산화물의 더욱 바람직한 첨가량은, 0.3중량% 이상 2.4중량% 이하이다.
이들 산화물의 첨가량이 너무 작으면, 첨가의 효과가 작아지기 때문에 자기특성의 향상이 불충분하다. 역으로 첨가량이 너무 작으면 첨가의 효과도 작기 때문에, 자기특성의 향상이 작게 된다. 한편, (y+y')/x가 너무 크면, 자기특성이 열화될 뿐만 아니라, 재료코스트가 상승하게 된다.
상기 식(1)로 표현되는 페라이트의 1몰에 대하여 첨가되는 Mn의 첨가몰량을 y, Co의 첨가몰량을 y'이라고 한 경우, (y+y')/x가 너무 크면, 자기특성이 열화되고 코스트가 상승하게 된다. 따라서 0.2≤(y=Y')/x≤0.8의 관계가 만족되면 바람직하고, 0.3≤(y+y')/x≤0.8의 관계가 만족되면 더욱 바람직하다.
상기 식(1)에 있어서의 n가 너무 작으면, 원소A를 포함하는 비자성상이 증가하고, 역으로 n이 너무 크면 헤마타이트 등이 증가하기 때문에, 자기특성이 열화된다. 이러한 n에 대하여, 종래 육방정의 M형마그네트 플럼바이트 구조 페라이트의 화학량론 조성에서는 n=6이기 때문에, n≤6의 범위에서 단상의 M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트가 얻어지지만, n이 6을 조금이라도 초과하면 헤마타이트 등의 이상이 생성되고, 자기특성의 악화를 가져온다고 생각하여 왔다. 이 때문에 종래, 육방정 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 가지는 페라이트는 n≤6의 범위로 되는 조건에서 생산되어 왔다.
그러나 본 발명의 산화물 자성재료에 있어서는 n〉6의 범위에서 특히 자기특성이 향상되는 것을 본 발명자는 인지하였다. 구체적으로는 5.0≤n≤6.7에서 양호하지만, 6.0〈n≤6.7인 것이 바람직하다.
그리고 본 발명의 페라이트 자석에 있어서, 원소A, 원소R, Fe, Mn 및 Co의 각각의 구성비율은, 상기 원소A, 원소R, Fe, Mn, 및 Co의 총원소량에 대하여, 이하의 범위에 있는 것이 바람직하다.
A: 4.4원자% 이상 8.6원자% 이하
R: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
Fe: 88.1원자% 이상 94.8원자% 이하
Mn: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
Co: 0원자% 이상 2.7원자% 이하.
본 발명에 의한 페라이트는, 종래의 페라이트에 비하여 Fe의 양이 많게 되어 있다.
다음에 본 발명에 의한 자석분말의 제조방법의 일례를 설명한다.
우선, SrCO3, BaCO3, PbO, 또는 CaCO3 분말과 Fe2O3 분말을 (1-0.05):5.0에서 (1-0.35):6.7의 범위의 몰비로 혼합한다. 이 때, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 또는 Bi2O3의 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물의 분말을 원료분말에 첨가한다.
Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi의 첨가는, 이와 같이 각각의 산화물분말로서 첨가하는 것이 가능하지만, 후의 가소 공정에서 산화물로 되는 화합물(예를 들면 탄산염, 수산화물, 질산염, 염화물 등)의 분말이나 용액을 첨가하는 것도 가능하다. 또한 Sr, Ba, Pb, Ca, Y를 포함하는 희토류원소, Bi, 및 Fe로 되는 군에서 선택되는 적어도 2종의 원소로 구성되는 화합물을 첨가하여도 좋다.
상기 분말에 대하여, 필요에 따라서는 붕소화합물(B2O3 또는 H3BO3 등)을 첨가하여도 좋다. 또한 상기 원료분말의 일부에 Sr, Ba, Pb, Ca, Y, 희토류원소, Bi 및 Fe로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 황산염을 이용하여도 좋다. 이들 첨가물을 사용하는 것에 의하여, 가소시의 M형 마그네트 플럼바이트 구조의 페라이트 상으로의 반응성의 향상이나 입자성장의 억제 등에 의하여 자기특성이 향상된다. 이러한 효과는, 지금까지 M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트 단상이 얻어지지 않고, 양호한 자기특성이 얻어지지 않는다고 생각되어 왔던 상기 식(1)에 있어서의 n〉6의 범위에 있어서 현저하다.
상기 분말에 대하여, 필요에 따라서는 BaCl2 등을 포함하는 다른 화합물을 3중량% 정도 첨가하여도 좋다.
상기 원료분말 이외에, 필요에 따라서는 다른 화합물, 예를 들면 Si, Ca, Pb, Al, Ga, Cr, Sn, In, Co, Ni, Ti, Mn, Cu, Ge, V, Nb, Zr, Li, Mo, Bi, 희토류원소(Y를 포함) 등을 포함하는 화합물을 3중량% 이하 정도 첨가하여도 좋다. 또한 미량이면 불가피 성분 등의 불순물을 함유하여도 좋다.
그리고 본 명세서에 있어서, 원료혼합분말을 준비하는 공정이라는 것은, 상기와 같은 원료혼합분말을 최초부터 제조하는 경우 뿐만 아니라, 제3자에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 구입하여 사용하는 경우나, 제3자에 의하여 제조된 분말을 혼합하는 경우도 넓게 포함하는 것으로 한다.
혼합된 원료혼합분말은, 다음에, 배치로(batch type furnace), 연속로, 로타리킬른 등을 이용하여 1100℃ 이상 1450℃ 이하이 온도로 가열되고, 고상반응에 의하여 M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트화합물을 형성한다. 본 명세서에서는, 이러한 프로세스를 "가소(假燒)" 또는 "제1단가소"라고 칭하고, 얻어지는 화합물을 "가소체" 또는 "제1단가소체"라고 칭한다. 여기서 제1단이라는 것은, 후술하는 Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물을 첨가한 후에 행하는 "제2단가소"와 구별하기 위한 명칭이고, 단순히 "가소" 및 "가소체"라고 하는 경우 "제1단가소" 및 "제1단가소체"를 의미하는 것으로 한다. 가소시간은, 1초 이상 10시간 이하 정도 수행하면 좋고, 바람직하게는 0.5시간 이상 3시간 이하 수행하면 좋다.
가소공정에서는, 온도의 상승과 같이 고상반응에 의하여 페라이트상이 형성 되고, 페라이트상의 형성은 약 1100℃에서 완료된다. 이러한 약 1100℃ 이하의 온도에서 가소공정을 종료하면, 미반응의 헤마타이트가 잔존하기 때문에, 자석특성이 악화되는 것으로 된다. 가소온도가 1100℃를 넘으면 본 발명의 효과는 발휘되지만, 이러한 발명의 효과는 가소온도가 1100℃ 이상 1150℃ 이하에서는 상대적으로 작게 되고, 이것에 의하여 온도가 상승함과 같이 효과가 크게 된다. 단 가소온도가 1350℃를 넘으면 결정입의 성장이 시작되고, 분쇄공정에 있어서 분쇄에 많은 시간을 요하게 되는 것으로 되는 등의 문제점이 생길 우려가 있다.
이상의 점에서, 가소온도는 1150℃ 이상 1350℃ 이하의 범위내에서 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트의 가소체는, 원료성분이 용해된 혼합용액을 가열분위기 중에서 분무하고, 이것에 의하여 가소를 수행하는 분무열분해법에 의하여 제조되는 것도 가능하다. 이러한 경우, 상기 혼합용액은, Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물과, Y를 포함하는 희토류원소의 염화물 및 Bi의 염화물로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La 염화물을 포함하는 것과, Fe의 염화물을 용해하는 것에 의하여 제조된다.
이하, 분무열분해법에 의하여 페라이트 가소체의 분말을 제조하는 방법의 일례를 설명한다.
우선, 염화스트론튬, 및 염화제일철 용액을, Sr과 Fe의 원소비가 몰비로 (1-0.05):10.0에서 (1-0.35):13.4의 범위가 되도록 혼합한다. 이 때 La의 염화물용액 을 상기 혼합용액에 첨가하여, 분무용액을 제조한다.
분무용액은, 이하에 개시되는 각 원료원소군의 각각에 대하여, 염화물용액을 제조하고, 이들을 혼합하는 것에 의하여 제조하는 것이 가능하다.
1. Sr, Ba, Pb, 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 탄산염, 황산염, 질산염, 염화물, 또는 산화물.
2. Y를 포함하는 희토류원소, 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 원소의 탄산염, 황산염, 질산염, 염화물, 또는 산화물.
분무용액은, 상술한 바와 같이 각 원료원소의 염화물 용액을 혼합하는 것에 의하여 제조되어도 좋지만, 염화제일철 용액에 대하여, 상기 원료화합물을 직접 용해하여 제조하는 것도 효율적이다.
염화제일철 용액으로서는, 제철소의 압연공정에서, 강판 등의 산세척을 수행한 경우에 생기는 폐산을 이용하는 것도 가능하다.
분무용액에는, 필요에 따라서 붕소화합물(B2O3 또는 H3BO3 등)을 포함하는 다른 화합물을 0.3중량% 정도나 다른 화합물, 예를 들면 Si, Ca, Pb, Al, Ga, Cr, Sn, In, Co, Ni, Ti, Mn, Cu, Ge, V, Nb, Zr, Li, Mo, Bi, 희토류원소(Y를 포함) 등을 포함하는 화합물을 3중량% 이하 정도 첨가하여도 좋다. 또한 미량이면 불가피 성분 등의 불순물을 함유하여도 좋다.
제조된 분무용액을, 가열로(roasting furnace) 등을 이용한 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중으로 분무하는 것에 의하여, 건조 및 가소를 동시에 수행 하고, M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트 가소체를 형성한다. 가열분위기의 온도가 너무 낮으면 미반응의 헤마타이트 등이 잔존하고, 역으로 너무 높으면 마그네타이트(FeFe2O4)가 생성되거나 형성된 페라이트 가소체의 조성이 어긋날 수도 있다. 가열분위기의 온도는 900℃ 이상 1300℃ 이하의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 1000℃ 이상 1200℃ 이하이다.
상기 분용액의 가소는, 제철소내의 염산회수장치를 이용하여 행하면, 효율적으로 분무열분해에 의한 가소체를 제조하는 것이 가능하다.
이들 가소공정에 의하여 얻어지는 가소체는, (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O 3로 표현되고, 실질적으로 M형마그네트 플럼바이트 구조를 가지는 페라이트이다.
상기 M형 마그네트 플럼바이트 페라이트 가소체에, Mn산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물을 첨가하여, 분쇄 및/또는 해쇄하는 분쇄공정을 수행하면, 본 발명에 의한 페라이트 자석분말을 얻을 수 있다. 그 평균입도는, 바람직하게는 2㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 0.2㎛ 이상 1㎛ 이하의 범위 내에 있다. 평균입도의 더욱 바람직한 범위는 0.4㎛ 이상 0.9㎛ 이하이다. 그리고 이들 평균입도는 공기투과법에 의하여 측정된 것이다.
상기 Mn 또는 Co의 산화물은, 그 일부 또는 전부를 Mn 또는 Co의 수산화물로 치환하여도 좋다. 이들 수산화물에는 Mn 또는 Co의 수화산화물이나 산화수산화물이라고 생각되는 것이다. 예를 들면 Co의 경우에는, Co의 수산화물로서 Co(OH)2, 및/또는 Co(OH)3 등의 수산화코발트를 이용하는 것이 가능하다. 그리고 Co(OH)3는 Co의 수화산화물로 생각되는 것이다. 특히 수산화코발트를 이용하는 경우에는 자기특성의 향상 효과가 기대된다. 이러한 효과는, 지금까지 M형 마그네트 플럼바이트 구조페라이트 단상이 얻어지지 않고, 양호한 자기특성이 얻어지지 않는다고 생각했던 상기 식(1)에 있어서의 n〉6 범위에 있어서 현저하다.
상기 페라이트 자석분말을, 소결자석의 원료분말로서 이용하는 것은 아니고, 예를 들면 후술하는 본드자석이나 자기기록매체 등 자석분말로서 이용하는 것도 가능하다. 이러한 경우, 얻어지는 페라이트 자석분말에 대하여 다시 가소(제2단가소)를 행하고, 더욱이 분쇄 및/또는 해쇄하는 것이 바람직하다. 이러한 페라이트 자석분말을 소결자석의 원료분말로 이용하는 경우에도, 보다 균일한 자석분말을 얻기 위하여, 제2단가소 공정 및 분쇄공정을 수행하여도 좋다.
상기 제2단가소의 가소온도는, 제1단가소에서 이미 M형 마그네트플럼바이트 구조가 생성되어 있는 것에서, 제1단가소에 비하여 낮아도 좋고 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도범위에서 수행하는 것이 가능하다. 결정입의 성장을 억제하기 위하여, 제2단가소온도는 900℃ 이상 1200℃ 이하인 것이 바람직하다. 가소시간은, 1초 이상 10시간 이하 정도 수행하면 되고, 바람직하게는 0.5시간 이상 3시간 이하로 행한다.
그리고 상기 페라이트 자석분말에 대하여 열처리를 수행한 후, 유연성이 있는 고무나 경질 경량의 플라스틱 등의 각종 바인더와 혼합하여 응고시켜서, 본드자석을 제조하는 것도 가능하다. 이 경우, 본 발명의 자석분말을 바인더와 혼련한 후, 성형 가공을 수행한다. 혼련시에는, 공지된 각종 분산제 및 계면활성제를, 고 형분 비율로 0.2중량% 이상 2.0중량% 이하 첨가하는 것도 바람직하다. 성형 가공은, 사출 성형, 압출성형, 롤성형 등의 방법에 의하여 자장중 또는 무자장중에서 실행한다.
상기 열처리는, 가소체의 분쇄공정시 가소체 입자에 도입된 결정왜곡을 제거하기 위하여 수행된다. 700℃ 이상의 열처리에 의하여, 가소체 입자 중의 결정왜곡은 완화되어 보자력이 회복된다. 그러나 1100℃ 이상의 열처리에서는 분말의 입자성형이 일어나기 시작하기 때문에 보자력이 저하된다. 자화는, 열처리 온도가 1000℃ 까지는 보자력과 같이 상승하지만, 그 이상의 온도에서는 배향도가 저하되기 때문에 감소한다. 그 이유로서는, 분말입자 끼리의 융착이 일어나는 것으로 생각된다. 이상의 점에서, 상기 열처리는 700℃ 이상 1100℃ 이하의 온도에서 1초 이상 3시간 이하 수행하는 것이 바람직하다. 열처리 온도의 보다 바람직한 범위는 900℃ 이상 1000℃ 이하이다.
그리고 상기 페라이트 자석분말에 대하여 열처리를 수행한 후, 공지된 각종 바인더와 혼련하여 도포하는 것에 의하여 도포형의 자기기록매체를 제조하는 것이 가능하다.
다음에 본 발명에 의한 페라이트 자석의 제조방법을 설명한다.
우선, 상술한 방법에 의하여, M형 마그네트 플럼바이트 페라이트 가소체를 제조한다. 다음에 이러한 가소체에, Mn 산화물, 또는 Mn 및 Co 산화물을 첨가한 후, 진동밀, 볼밀 및/또는 애트라이터를 이용한 미분쇄공정에 의하여 가소체를 미립자로 분쇄한다. 미립자의 평균입도는 0.4㎛ 이상 0.9㎛ 이하(공기투과법)로 하 는 것이 바람직하다. 미분쇄공정은 건식분쇄(1㎛를 넘는 조분쇄)와 습식분쇄(1㎛ 이하의 미분쇄)를 조합하여 수행하는 것이 바람직하다.
얻어진 페라이트 미분쇄분말에 대하여, 보다 균일한 페라이트 자석분말을 얻기 위하여, 제2단가소의 공정 및 분쇄공정을 수행하여도 좋다.
미분쇄공정시, 자기특성의 개선을 목적으로, 가소체에 CaO, SiO2, Cr2O3 및 Al2O3(CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하, SiO2: 0.2중량% 이상 1.0중량% 이하, Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하, Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하) 등을 첨가하여도 좋다.
습십분쇄에 있어서는, 물 등의 수계용매나 각종 비수계용매를 이용하는 것도 가능하다. 습식분쇄에 있어서, 용매와 가소체 분말이 혼합된 슬러리가 생성된다. 슬러리에는 공지된 각종 분산제 및 계면활성제를 고형분 비율로 0.2중량% 이상 2.0중량% 이하 첨가하는 것도 바람직하다. 이러한 미분쇄공정시에, Bi2O3 등을 포함하는 다른 화합물을 1중량% 이하 정도 첨가하여도 좋다.
그 후, 습식성형의 경우에는, 슬러리 중의 용매를 제거하면서, 자장중 또는 무자장중에서 프레스 성형한다. 건식성형의 경우에는, 슬러리를 건조하고, 해쇄처리 등을 수행한 후, 자장중 또는 무자장중에서 프레서 성형한다. 프레스 성형 후, 탈지공정, 소결공정, 가공공정, 세정공정, 검사공정 등의 공지된 제조프로세스를 경유하여, 최종적으로 페라이트 자석의 제품이 완성된다. 소결공정은, 공기중에서 예를 들면 1100℃ 이상 1250℃ 이하의 온도에서 0.5시간 이상 2시간 이하의 사이에 서 행하면 된다. 소결공정에서 얻어지는 소결자석의 평균입도는, 예를 들면 0.5㎛ 이상 2.0㎛ 이하이다.
본 발명의 회전기는, 상기의 방법에 의하여 제조된 페라이트 자석을 구비하는 점에 특징이 있고, 그 구체적인 구조 자체는 공지된 회전기와 동일한 것이어도 좋다.
또한 본 발명의 자기기록매체에 사용되는 박막자성층의 형성에는, 스패터법을 이용하는 것이 바람직하다. 스패터를 위한 타겟트에는 상기 페라이트 자석을 이용하여도 좋다. 또한 각 원소의 산화물을 타겟트로 이용하여도 좋다. 스패터법에 의하여 형성되는 박막에 대하여 열처리를 수행하는 것에 의하여, 본 발명의 페라이트의 박막자성층을 제조하는 것도 가능하다.
또한 본 발명의 페라이트 자석의 제조방법의 특징으로서, 우선 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 것)으로 표현되고, 실질적으로 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트를 제조하고 나서, 미분쇄시에 Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물을 첨가하기 때문에, 모체인 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 가지는 페라이트가 일정한 조성의 재료이어도, 미분쇄시 첨가물의 첨가량을 적절하게 변경하는 것에 의하여, 간편하게 광범위의 자기특성을 가지는 페라이트 자석을 제조하는 것이 가능하고, 다양한 자기특성을 가지는 페라이트 자석을 제조하는 제조공정에 있어서도 매우 유리하다.
이하, 실시예에 대하여 본 발명은 설명하기로 한다.
(실시예1)
우선 (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3의 조성에 있어서, 0.05 ≤ x ≤ 0.5, n=6.0이 되도록 SrCO3분말, La2O3분말, 및 Fe2O3분말의 각종 원료분말을 배합한다. 얻어지는 원료분말을 습식볼밀에서 4시간 분쇄하고, 건조하여 입자를 정리한다. 그 후 대기중에 있어서 1300℃에서 3시간 가소하고, 이것에 의하여 가소체 자석분말을 제조한다. 이들 가소체 분말을 X선회전로 분석한 바 x≤0.5의 범위에서 M형페라이트 단상이 얻어졌다.
다음에 상기 가소체 자석분말에 대하여, Mn3O4분말 및 CoO분말을 첨가하였다. 첨가량은, 가소체 자석분말 1몰에 대한 Mn의 첨가몰량을 y, Co의 첨가몰량을 y'으로 한 경우, 0≤y≤0.25, 0≤y'≤0.25, x=(y+y'), y=y'으로 되도록 조절하였다. 더욱이 CaCO3분말을 0.7중량%, SiO2분말을 0.4중량% 첨가하고, 물을 용매로 한 습식볼밀에서 공기투과법에 의한 평균입도가 0.55㎛가 되기까지 미분쇄하였다.
그 후, 미분쇄슬러리 중의 용매를 제거하면서 자장중에서 프레스 성형하였다. 성형체를 대기중에서 1200℃에서 30분간 소결하고, 소결자석을 제조하였다. 또한 상기 방법과 동일하게 하여 SrO·nFe2O3의 조성에 있어서 n=6.0이 되는 시료(비교예1)도 제조하였다.
얻어진 소결자석에 대하여, 그 잔류자속밀도(Br), 및 보자력(Hcj)를 측정하였다. 그 측정결과를 도 1에 보이고 있다. 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 0.05 ≤x≤0.35의 범위에서 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)가 향상되고 있음을 알 수 있다.
상기 방법과 동일하게 하여, 모터용의 C형 형상소결자석을 제조하고, 이것을 종래의 재질의 소결자석에 대신하여 모터 중에 조립하고, 정격 조건으로 작동시킨 바, 양호한 특성을 얻을 수 있었다. 또한 그 토오크를 측정한 바, 종래의 재질의 소결자석을 이용한 모터에 비하여 상승하고 있었다.
또한 분무열분해법에 의하여, (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3의 조성에 있어서, 0.05≤x≤0.5, n=6.0이 되도록 가소체 분말을 제조하고, 상기 방법과 동일하게 하여, 소결자석을 제조하였다. 그 결과 본 실시예의 소결자석과 동일한 결과가 얻어졌다.
또한 상기 소결자석을 타겟트로서 이용하고, 스패터법에 의하여 막박자성층을 구비하는 자기기록매체를 제조한 바, 고출력이고 높은 S/N비를 얻을 수 있었다.
(실시예2)
우선, 실시예1과 동일하게 하여 (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3의 조성에 있어서, x=0.2, n=6.0이 되도록 가소체 자석분말을 제조하였다.
이들 가소체 자석분말에 대하여, 이들의 가소체 자석분말 1몰에 대한, Mn의 첨가몰량을 y, Co의 첨가몰량을 y'으로 한 경우, 0≤y≤0.15, 0≤y'≤0.15, 0≤(y+y')/x≤1.5, y=y'이 되도록 Mn3O4분말 및 CoO분말을 첨가하고, 그 후에는 실시예1과 동일하게 하여 소결체를 제조하였다.
얻어진 소결자석에 대하여, 그 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)를 측정하였다. 그 측정결과를 도 2에 도시하고 있다. 도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 0.2≤(y+y')/x≤0.8의 범위에서 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)가 향상되고 있다.
(실시예3)
우선, 실시예1과 동일하게 하여 (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3의 조성에 있어서, x=0.2, 4.4≤n≤7.2가 되도록 가소체자석분말을 제조하였다.
상기 가소체 자석분말에 대하여 Mn3O4분말 및 CoO분말을 첨가하고, 그후는 실시예1과 동일하게 하여 소결체를 제조하였다. 첨가량은 가소체 자석분말 1몰에 대한 Mn의 첨가몰량을 y, CoO의 첨가몰량을 y'라고 한 경우, y=0.08, y'=0.08, (y+y')/x=0.8이 되도록 조절하였다.
얻어지는 소결자석에 대하여, 그 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)을 측정하였다. 그 측정결과는 도 3과 같다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 5.0≤n≤6.7의 범위에서 잔류자석밀도(Br) 및 보자력(Hcj)가 향상되고 있다.
(실시예4)
우선, 실시예1과 동일하게 하여 (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3의 조성에 있어서, x=0.2, n=6.0이 되도록 가소체 자석분말을 제조하였다.
이들 가소체 자석분말에 대하여, Mn3O4분말 및 CoO분말을 첨가하고, 그후는 실시예1과 동일하게 하여 소결체를 제조하였다. 첨가량은, 가소체자석분말 1몰에 대한 Mn의 첨가몰량을 y, CoO의 첨가몰량을 y'라고 한 경우, y=0.20, y'=0(샘플1), y=0.15, y'=0.05(샘플2), y=0.10, y'=0.10(샘플3)이 되도록 조절하였다. 또한 비교예로서, Mn3O4 및 CoO를 첨가하지 않은 시료(비교예2)도 제조하였다.
얻어지는 소결자석에 대하여, 그 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)를 척정하였다. 그 측정결과를 표 1에 보인다. 표 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 실시예의 샘플은 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)가 향상되고 있음을 알 수 있다.
샘플 y y' Br (T) Hcj (kA/m)
1 0.20 0 0.437 316
2 0.15 0.05 0.441 337
3 0.10 0.10 0.438 334
비교예 1 0 0 0.418 245
비교예 2 0 0 0.437 251
(실시예5)
우선, 실시예1과 동일하게 하여 (1-x)SrO·(x/2)La2O3·nFe2O3의 조성에 있어서, x=0.2, n=6.0이 되도록 가소체 자석분말을 제조하였다.
다음에 이들 가소체 자석분말에 대하여, Mn3O4분말 및 CoO분말을 첨가하고, 물을 용매로 한 습식볼밀에서 10시간 미분쇄하였다. 첨가량은, 가소체자석분말 1몰에 대한 Mn의 첨가몰량을 y, CoO의 첨가몰량을 y'이라고 한 경우, y=0.15, y'=0.05가 되도록 조절하였다.
그 후, 미분쇄슬러리를 건조하여 정리하고, 대기중에서 1200℃에서 3시간, 제2단가소를 수행하고, 다시 물을 용매로 한 습식볼밀에서, 공기투과법에 의한 평균입도가 1.0㎛이 되기 까지 미분쇄하였다. 그 후, 건조, 해쇄를 수행하고, 500℃~1200℃에서 열처리를 수행하여 페라이트 자석분말을 제조하였다.
얻어진 분말의 잔류자속밀도(Br), 보자력(Hcj)를 시료진동식자력계(VSM)으로 측정하였다. 그 결과를 도 4에 도시하고 있다. 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 보자력(Hcj)는 1100℃ 이하의 열처리에서 증가하고, 그 온도 이상에서는 저하하는 것을 알 수 있다. 한편 자화는 약 1000℃까지는 보자력과 같이 상승하지만, 그 온도 이상에서는 저하하는 것을 알 수 있다.
이상의 페라이트 자석분말에서 모터용 형상의 본드자석을 제조하고, 이것을 종래의 재질의 본드자석에 대신하여 모터중에 조립하고, 정격조건에서 작동시킨 바, 양호한 특성을 얻을 수 있었다. 또한 그 토오크를 측정한 바, 종래의 재질의 본드자석을 이용한 모터에 비하여 상승하고 있었다.
상기 페라이트 자석분말을, 자기기록매체에 사용한 바, 고출력이고 높은 S/N이 얻어졌다.
(실시예6)
CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3를 표 2에 도시한 바와 같이 첨가하고, 미분쇄를 수행한 이외에는 실시예4의 샘플2와 동일하게 하여, 소결체를 제조하였다. 얻어진 소결자석의 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)의 측정결과를 표 2에 보인다.
CaO (wt%) SiO2 (wt%) Cr2O3 (wt%) Al2O3 (wt%) Br (T) Hcj (kA/m)
0.3 0.3 0 0 0.437 326
0.6 0.3 0 0 0.439 324
0.6 0.45 1.0 1.0 0.426 337
0.6 0.45 0 0 0.438 328
0.6 0.45 0.5 0.5 0.432 332
(실시예7)
가소온도를 표 3에 도시한 바와 같이 한 이외에는 실시예4의 샘플2와 동일하게 하여 소결체를 제조하였다. 얻어진 소결자석의 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)의 측정결과를 표 3에 보인다.
가소온도 (℃) Br (T) Hcj (kA/m)
1000 0.397 291
1100 0.416 318
1200 0.438 348
1300 0.441 337
1400 0.438 314
1500 0.412 277
(실시예8)
Co원료로서 CoO분말 대신에 Co(OH)3분말을 이용하는 이외에는 실시예3과 같이 하여 소결체를 제조하고, 얻어진 소결자석에 대하여 그 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)를 측정하였다. 그 측정결과를 도 5에 도시하였다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, CoO분말 대신 Co(OH)3분말을 사용한 경우가 우수한 특성이 얻어졌다. Co(OH)3분말을 이용하는 경우, 특히 n〉6의 범위에서 우수한 특성이 보여진다. Mn원료에 대해서도 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
또한 이하의 각 샘풀 4~12를 제조하여, 얻어진 소결자석에 대하여 그 잔류자속밀도(Br) 및 보자력(Hcj)를 측정하였다. 그 측정결과를 표 4에 보인다. 각 샘풀의 소결자석은 실시예4의 샘플과 동일하게 하여 제조하였다.
샘플4: Sr원료로서 SrCO3의 일부에 SrSO4를 0.5중량% 첨가하였다.
샘플5: Sr원료로서 SrCO3의 일부에 SrSO4를 1.0중량% 첨가하였다.
샘플6: Sr원료로서 SrCO3의 일부에 SrSO4를 2.0중량% 첨가하였다.
샘플7: M형 페라이트 가소체 자석분말을 제조하기 위한 각종원료분말을 배합하는 경우, H3BO3를 0.2중량% 첨가하였다.
샘플8: M형 페라이트 가소체 자석분말을 제조하기 위한 각종원료분말을 배합하는 경우, H3BO3를 0.5중량% 첨가하였다.
샘플9: M형 페라이트 가소체 자석분말을 제조하기 위한 각종원료분말을 배합하는 경우, H3BO3를 1.0중량% 첨가하였다.
샘플10: Co원료로서 CoO분말 대신 Co(OH)3분말을 이용하고, 더욱이 Sr원료로서 SrCO3의 일부에 SrSO4를 1.0중량% 첨가하였다.
샘플11: Co원료로서 CoO분말 대신 Co(OH)3분말을 이용하고, 더욱이 M형 페라이트 가소체 자석분말을 제조하기 위한 각종원료분말을 배합하는 경우 H3BO3를 0.5중량% 첨가하였다.
샘플12: Co원료로서 CoO분말 대신 Co(OH)3분말을 이용하고, 더욱이 M형 페라이트 가소체 자석분말을 제조하기 위한 각종원료분말을 배합하는 경우 H3BO3를 0.5중량% 첨가하고, Sr원료로서 SrCO3의 일부에 SrSO4를 1.0중량% 첨가하였다.
샘플 Js (T) Br (T) Hcj (kA/m)
4 0.451 0.438 336
5 0.450 0.437 340
6 0.449 0.435 344
7 0.451 0.438 335
8 0.450 0.437 334
9 0.450 0.436 332
10 0.450 0.438 342
11 0.450 0.438 335
12 0.451 0.438 341


본 발명에 의하면, La를 필수로 하는 원소R로 Sr 등의 일부를 치환한 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조 페라이트에 대하여, Mn산화물 또는 Mn 및 Co산화물을 첨가하는 것에 의하여, 필요한 Mn산화물 및 Co산화물의 첨가량을 저감하여 낮은 제조코스트를 달성하면서도 페라이트 자석의 자기특성을 향상시키는 것이 가능하다.

Claims (46)

  1. 육방정의 M형 마그네트 플럼바이트 구조를 구비하는 페라이트를 포함하여 구성되는 산화물 자성재료로서,
    Sr, Ba, Pb, 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소에서 구성되는 A,
    Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi에서 선택되는 적어도 1종의 원소로, 반드시 La를 포함하는 원소인 R, 그리고
    Fe를 포함하고,
    A, R, 및 Fe의 각각의 구성비율이,
    식(1): (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3
    0.05 ≤ x ≤ 0.35
    5.0 ≤ n ≤6.7로 표현되는 산화물 자성재료에 대하여,
    Mn의 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물이 0.3중량% 이상 2.8중량% 이하 첨가된 산화물 자성재료.
  2. 제1항에 있어서, n의 범위가 6.0 〈 n ≤ 6.7인 상기 식(1)로 표현되는 산화물 자성재료에 대하여, Mn의 산화물 또는 Mn 및 Co의 산화물이 0.3중량% 이상 2.4중량% 이하 첨가되는 산화물 자성재료.
  3. 제1항에 있어서, A, R, Fe, Mn, 및 Co의 각각의 구성비율이, 상기 A, R, Fe, Mn 및 Co의 총원소량에 대하여,
    A: 4.4원자% 이상 8.6원자% 이하
    R: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
    Fe: 88.1원자% 이상 94.8원자% 이하
    Mn: 0.34원자% 이상 3.1원자% 이하
    Co: 0원자% 이상 2.7원자% 이하
    의 관계를 만족하는 산화물 자성재료.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 산화물 자성재료를 포함하는 페라이트 자석분말.
  5. SrCO3, BaCO3, PbO, 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물의 원료분말과, Fe2O3 의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과;
    상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 가소하고, 이것에 의하여, (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료, 또는 Mn 및 Co의 산화물원료 분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  6. SrCO3, BaCO3, PbO 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물 원료분말과, Fe2O3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제1단 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제2단 가소하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  7. Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물 및 Fe의 염화물이 용해된 혼합용액으로, pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
    상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 가지는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  8. Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물, 및 Fe 염화물이 용해된 혼합용액으로 pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
    상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 제1단 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내의 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제2단 가소하는 공정을 포함하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  9. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Mn 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물의 일부 또는 전부로 치환되어, Mn의 수산화물 또는 Mn 및 Co의 수산화물을 이용하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  10. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 원료혼합분말에, 원소A 또는 원소R의 황산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  11. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 혼합용액에, 원소A 또는 원소 R의 원소의 황산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  12. 제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 원료혼합분말을 준비하는 공정에, B2O3 및/또는 H3BO3를 첨가하는 것을 특징으로 하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  13. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 혼합용액을 준비하는 공정에, B2O3 및/또는 H3BO3를 첨가하는 것을 특징으로 하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  14. 제6항 또는 제8항에 있어서, 상기 페라이트 가소체를 분쇄하는 공정에, B2O3 및/또는 H3BO3를 첨가하는 것을 특징으로 하는 페라이트 가소체의 제조방법.
  15. SrCO3, BaCO3, PbO 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물 원료분말과, Fe2O3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  16. SrCO3, BaCO3, PbO 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물 원료분말과, Fe2O3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제1단 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트의 제1단 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 제1단 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 제1단 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 제1단 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제2단 가소하는 공정과,
    상기 제2단 가소한 페라이트 가소체를 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  17. Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물, 및 Fe 염화물이 용해된 혼합용액으로 pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
    상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트 가소체을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내의 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  18. Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물, 및 Fe 염화물이 용해된 혼합용액으로 pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
    상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 제1단 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트의 제1단 가소체을 형성하는 공정과,
    상기 제1단 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 제1단 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 제1단 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내의 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1400℃ 이하의 온도에서 제2단 가소하는 공정과,
    상기 제2단 가소한 페라이트 가소체를 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  19. SrCO3, BaCO3, PbO 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물 원료분말과, Fe2O3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트의 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말 및 CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3(CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하, SiO2:0.2중량% 이상 1.0중량% 이하, Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하, Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하)를 첨가하는 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  20. SrCO3, BaCO3, PbO 및 CaCO3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원료분말과, Y를 포함하는 희토류원소의 산화물 및 Bi2O3로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 산화물로 반드시 La2O3를 포함하는 산화물 원료분말과, Fe2O3의 원료분말을 혼합하는 것에 의하여 제조되는 원료혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 원료혼합분말을 1100℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제1단 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로 반드시 La를 포함하는 것, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트의 제1단 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 제1단 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 제1단 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 제1단 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제2단 가소하는 공정과,
    상기 제2단 가소한 페라이트 가소체에, CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3(CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하, SiO2:0.2중량% 이상 1.0중량% 이하, Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하, Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하)를 첨가하는 제2단 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 제2단 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  21. Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물 및 Fe의 염화물이 용해된 혼합용액으로, pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
    상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 가지는 페라이트 가소체를 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말 및 CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3(CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하, SiO2:0.2중량% 이상 1.0중량% 이하, Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하, Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하)를 첨가하는 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  22. Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물, Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소의 염화물로 반드시 La의 염화물을 포함하는 염화물, 및 Fe 염화물이 용해된 혼합용액으로 pH〈6을 만족하는 혼합용액을 준비하는 공정과,
    상기 혼합용액을 800℃ 이상 1400℃ 이하의 가열분위기 중에 분무하는 것에 의하여 제1단 가소하고, 이것에 의하여 (1-x)AO·(x/2)R2O3·nFe2O3(A는 Sr, Ba, Pb 및 Ca로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소, R은 Y를 포함하는 희토류원소 및 Bi로 되는 군에서 선택되는 적어도 1종의 원소로서 반드시 La를 포함하는 원소, 0.05 ≤ x ≤ 0.35, 5.0 ≤ n ≤6.7)의 조성을 구비하는 페라이트의 제1단 가소체을 형성하는 공정과,
    상기 제1단 페라이트 가소체에, Mn의 산화물원료 또는 Mn 및 Co의 산화물원료분말을 첨가한 제1단 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 제1단 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도를 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위내의 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정과,
    상기 페라이트 분쇄분말을 900℃ 이상 1450℃ 이하의 온도에서 제2단 가소하는 공정과,
    상기 제2단 가소한 페라이트 가소체에, CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3(CaO:0.3중량% 이상 1.5중량% 이하, SiO2:0.2중량% 이상 1.0중량% 이하, Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하, Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하)를 첨가하는 제2단 가소체 혼합분말을 준비하는 공정과,
    상기 제2단 가소체 혼합분말을 분쇄하고, 공기투과법으로 측정한 평균입도가 0.2㎛ 이상 2.0㎛ 이하의 범위에 있는 페라이트 분쇄분말을 형성하는 공정을 포함하는 자석분말의 제조방법.
  23. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 Mn 산화물, 또는 Mn 및 Co의 산화물의 일부 또는 전부로 치환되어, Mn의 수산화물 또는 Mn 및 Co의 수산화물을 이용하는 자석분말의 제조방법.
  24. 제15항, 제16항, 제19항 또는 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원료혼합분말에, 원소A 또는 원소R의 황산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 자석분말의 제조방법.
  25. 제17항, 제18항, 제21항 또는 제22항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 혼합용액에, 원소A 또는 원소 R의 원소의 황산염을 첨가하는 것을 특징으로 하는 자석분말의 제조방법.
  26. 제15항, 제16항, 제19항 또는 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원료혼합분말을 준비하는 공정에, B2O3 및/또는 H3BO3를 첨가하는 것을 특징으로 하는 자석분말의 제조방법.
  27. 제4항에 기재된 페라이트 자석분말을 포함하는 자기기록매체.
  28. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말을 포함하는 자기기록매체.
  29. 제4항에 기재된 페라이트 자석분말을 포함하는 본드자석.
  30. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말에서 제조되는 본드자석.
  31. 제4항에 기재된 페라이트 자석분말을 포함하는 소결자석.
  32. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말에서 제조되는 소결자석.
  33. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말에 대하여 열처리를 수행하는 공정과,
    상기 열처리가 수행된 자석분말에서 본드자석을 제조하는 공정을 포함하는 자석의 제조방법.
  34. 제33항에 있어서, 상기 열처리를 700℃ 이상 1100℃ 이하의 온도에서 실행하는 자석의 제조방법.
  35. 제4항에 기재된 페라이트 자석분말에서 형성되는 소결자석으로, CaO, SiO2, Cr2O3, 및 Al2O3를 포함하고, 각각의 첨가량이
    CaO: 0.3중량% 이상 1.5중량% 이하,
    SiO2: 0.2중량% 이상 1.0중량% 이하,
    Cr2O3: 0중량% 이상 5.0중량% 이하,
    Al2O3:0중량% 이상 5.0중량% 이하인 소결자석.
  36. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조된 자석분말을 준비하는 공정과,
    상기 자석분말을, 농축, 혼련, 자장중 성형 또는 무자장중 성형, 소결하는 공정을 포함하는 소결자석의 제조방법.
  37. 제15항 내지 제22항 중 어느 한 항에 기재된 자석분말의 제조방법에 의하여 제조되는 자석분말을 준비하는 공정과,
    상기 자석분말을, 농축, 혼련, 건조, 해쇄(解碎), 자장중 성형 또는 무자장중 성형, 소결하는 공정을 포함하는 소결자석의 제조방법.
  38. 제36항에 있어서, 분쇄시 또는 혼련시에 분산제를 고형분 비율로 0.2중량% 이상 2.0중량% 이하 첨가하는 소결자석의 제조방법.
  39. 제37항에 있어서,
    분쇄시 또는 혼련시에 분산제를 고형분 비율로 0.2중량% 이상 2.0중량% 이하 첨가하는 소결자석의 제조방법.
  40. 제29항에 기재된 자석을 구비하는 회전기.
  41. 제30항에 기재된 자석을 구비한 회전기.
  42. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 산화물 자성재료를 포함하는 박막 자성층을 구비하는 자기기록매체.
  43. 삭제
  44. 제31항에 기재된 자석을 구비하는 회전기.
  45. 제32항에 기재된 자석을 구비하는 회전기.
  46. 제35항에 기재된 자석을 구비하는 회전기.
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