KR101515251B1

KR101515251B1 - 본드 자석용 페라이트 분말 및 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 본드 자석

Info

Publication number: KR101515251B1
Application number: KR1020107009282A
Authority: KR
Inventors: 카즈유키 나카우에; 신이치 스에나가; 마사히로 코지마; 히로야 이케다; 사토루 츠보이
Original assignee: 도와 일렉트로닉스 가부시키가이샤; 도와 에프 테크 가부시키가이샤
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-26
Publication date: 2015-04-24
Also published as: US20100295643A1; EP2204352A4; WO2009041606A1; CN101808943A; JP5578777B2; US8337714B2; JP2009099969A; EP2204352A1; CN101808943B; EP2204352B1; KR20100063133A

Abstract

유동성이나 압축 밀도를 얻기 위해 입도 분포폭을 넓게 하면서도, 거기에 따른 SFD의 증가를 억제하여 배향성이나 착자성의 저하를 억제할 수 있는 본드 자석용 페라이트 분말을 제공한다. 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위에 있고, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 및 Ni로 이루어지는 군에서부터 선택된 적어도 1종 이상의 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말에 있어서, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 구한 상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말의 입도 분포에서, 입자 지름 1㎛ 이하의 입자의 비율이 20 중량% 이상인 본드 자석용 페라이트 분말을 제조한다.

Description

본드 자석용 페라이트 분말 및 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 본드 자석{Ferrite powder for bonded magnets, process for the production of the powder, and bonded magnets made by using the same}

본 발명은 본드 자석용 페라이트 분말 및 이의 제조 방법, 및 이를 이용한 본드 자석에 관한 것이다.

고자력이 요구되는 AV, OA기기, 자동차 전기 기관 부품 등에 사용되는 소형 모터나, 복사기의 마그넷 롤 등에 이용되는 자석에는 페라이트계 소결 자석이 사용되고 있다. 하지만, 상기 페라이트계 소결 자석은 부서지거나 깨지거나, 연마가 필요하기 때문에 생산성이 떨어지고, 또한, 복잡한 형상으로의 가공이 곤란하다는 고유의 문제가 있다. 최근에는, 희토류 자석을 이용한 본드 자석이 이 분야에서 일부 사용되고 있다. 그러나 희토류 자석은 페라이트계 소결 자석의 20배의 고비용이며, 쉽게 녹슨다는 문제가 있다. 따라서, 페라이트계 소결 자석을 페라이트계 본드 자석으로 대체하고 싶은 요구가 있었다.

그러나 본드 자석과 소결 자석은 페라이트의 함유율이 크게 다르다. 예를 들면, 페라이트계 소결 자석은 페라이트만 함유하고 있는데 반해, 페라이트계 본드 자석은 수지나 고무 등의 바인더가 포함되기 때문에 당연히 페라이트의 함유율은 이보다 낮아져서 자력은 내려간다. 따라서, 페라이트계 본드 자석의 자력을 높게 하는데는, 페라이트 분말의 함유율을 늘리는 것이 필수의 과제가 된다. 그러나 페라이트계 본드 자석에서 페라이트 분말의 함유율을 늘리면, 이번에는 페라이트 분말과 바인더와의 혼련시에 상기 혼련물이 고점도가 되어, 부하가 증대하여 생산성이 저하되고, 극단적인 경우에는 혼련을 할 수 없게 된다. 그리고 비록 혼련을 할 수 있다고 해도, 이번에는 성형시에도 혼련물의 유동성이 나쁘기 때문에, 역시 생산성이 저하되어 극단적인 경우에는 성형을 할 수 없게 된다.

이 페라이트계 본드 자석 특유의 과제를 해결하기 위해서, 바인더의 선정이나 페라이트 분말의 표면 처리 등의 면에서의 개량이 실시되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 평균 입자 지름이 0.5∼1.5㎛의 범위에 있는 페라이트 미세 분말과 평균 입자 지름이 30∼250㎛의 범위에 있는 페라이트 거친 분말을 배합하는 방법이 제안되고 있다.

JP

1988-34610

B2

그러나 본 발명자들의 검토에 따르면, 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 방법에 의해, 압축 밀도가 높으며 고충전성인 페라이트 분말은 얻을 수 있지만, 배향도의 관점에서 중요한 SFD가 증대한다는 과제가 발견된 것이었다.

본 발명은 이러한 상황하에서 이루어진 것으로, 유동성이나 압축 밀도를 얻기 위해 입도 분포폭을 넓게 하면서도, 배향도를 유지할 수가 있어 고자력을 갖는 본드 자석을 제작할 수 있는 본드 자석용 페라이트 분말을 제공하는 것을 과제로 한다.

또한, 본 발명에서 SFD란, 히스테리시스 커브(hysteresis curve)를 미분하여 얻어지는 iHc의 분포 곡선의 반값폭을 iHc로 나눈 값을 말한다. 상기 SFD의 값이 작을수록, iHc 분포폭이 작아진다.

본 발명자는, 상기 과제를 해결하기 위하여 예의 검토를 거듭한 결과, 큰 입자 지름 분포를 갖는 M형 페라이트와 작은 입자 지름 분포를 갖는 M형 페라이트를 혼합하면, iHc의 분포폭이 넓어지기 때문에, SFD의 값도 증가하여 배향도가 저하되는 트레이드 오프 관계에 있다는 것에 생각이 이르렀다. iHc에 대해서는 결정 이방성과 형상 이방성, 단자구(single domain) 구조 등에 의해 설명되고 있으며, 평균 입자 지름이 작아지면 단축 구조에 가까워지기 때문에 iHc가 커진다.

여기서 본 발명자들은, 작은 입자 지름 분포를 갖는 M형 페라이트 분말중에 적당량의 전이 금속 산화물을 함유시켜서 상기 작은 입자 지름 분포를 갖는 M형 페라이트 분말의 iHc를, 큰 입자 지름 분포를 갖는 M형 페라이트의 iHc에 근접시키는 구성에 생각이 이르렀다. 그리고 상기 iHc에 근접한, 크고 작은 입자 지름 분포를 갖는 마그네토 프럼바이트(magneto plumbite)형 페라이트 분말을 혼합함으로써, 혼련물의 유동성을 유지하면서 배향도를 올릴 수 있다는 획기적인 발견에 이르러 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 상술한 과제를 해결하기 위한 제1 발명은,

평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위에 있고, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 및 Ni로 이루어지는 군에서부터 선택된 적어도 1종 이상의 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말에 있어서,

레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 구한 상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말의 입도 분포에서, 입자 지름 1㎛ 이하의 입자의 비율이 20 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말이다.

제2 발명은,

평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 있고, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 및 Ni로 이루어지는 군에서부터 선택된 적어도 1종 이상의 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말과 평균 입자 지름 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 거친 분말을 포함하고,

상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말의 배합량이 15 중량% 이상, 40 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말이다.

제3 발명은,

제 2발명에 있어서, 상기 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말이 Zr산화물 및/또는 Ti산화물을, 0.01 중량% 이상, 3 중량% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말이다.

제4 발명은,

제 2발명에 있어서, 상기 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말이 Ti산화물 및 Zn산화물을 0.01 중량% 이상, 3 중량% 이하를 함유하는 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말이다.

제5 발명은,

전이 금속 산화물을 함유한 마그네토 프럼바이트형 페라이트를 준비하고, 이를 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 들어가는 미세 분말로 하는 공정과,

마그네토 프럼바이트형 페라이트를 준비하고, 이를 분말 평균 입자 지름이 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위에 들어가는 거친 분말으로 하는 공정과,

상기 미세 분말과 상기 거친 분말을 혼합하여 미세분말의 배합량이 15 중량% 이상, 40 중량% 이하, 나머지부가 거친 분말인 혼합 비율을 갖는 페라이트 분말을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말의 제조 방법이다.

제6 발명은,

제1 내지 제4 발명 중 어느 한 발명에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말을 자기성분으로서 이용한 것을 특징으로 하는 본드 자석이다.

본 발명에 따르면, 입도 분포폭이 넓고, 압축 밀도가 높음에도 불구하고 SFD가 작고, 포화 자화 σs가 높은 본드 자석 제조용의 페라이트 분말을 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 본드 자석용 페라이트 분말에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서에서 「%」는 특별히 언급하지 않는 한 중량 백분율을 나타내는 것으로 한다.

본 발명자들의 검토에 의하면, 페라이트계 본드 자석에서 고자력화를 달성하는데는 (1) 페라이트 분말의 본드 자석 중에 고충전하는 것, (2) 페라이트 분말의 배향도를 올리는 것이 필수의 요건이다.

이하, 상기 (1), (2)의 요건을 만족하기 위한 실시 형태 및 제조 방법에 대해서 설명한다.

〈1. 페라이트 분말의 본드 자석중으로의 고충전〉

고충전의 페라이트 분말을 얻는데는, 상기 페라이트 분말의 입도 분포폭을 넓게 하는 것이 효과적이다.

본 발명자들은, 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말에 대해서, 충전성과 배향도가 높은 제조 조건을 알기 위해 광범위한 시험 연구를 실시하였다.

또한, 상기 시험 연구의 결과, 평균 입자 지름이 0.20㎛, 5.00㎛ 미만의 범위에 있고, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 및 Ni로 이루어지는 군에서부터 선택된 적어도 1종 이상의 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말에 있어서, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 구한 상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말의 입도 분포에서, 입자 지름 1㎛ 이하의 입자의 비율이 20 중량% 이상 있는 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말이 고충전성을 초래하는 것을 발견하였다.

또한, 본 발명에서 마그네토 프럼바이트형 페라이트(「M형 페라이트」라고 불리는 경우도 있음)은 일반식 「AFe₁₂O₁₉」로 표기되는 페라이트이다. 단, A원소는 예를 들면, Sr, Ba, Ca 및 Pb의 1종 이상이다. 또 Fe의 일부를 Al과 같은 3가의 원소, 또는, Ti와 Co와 같은 4가와 2가의 원소로 치환한 것도 포함한다.

아울러 본 발명자 등은, 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 있는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말과 평균 입자 지름이 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위, 바람직하게는 1.3㎛ 이상 2.2㎛ 미만의 범위에 있는 M형 페라이트의 거친 분말을 혼합하고, 또한, 그 혼합시, 평균 입자 지름이 0.30㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 있는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말의 배합량을 15∼40%로 한 경우에 얻어지는 분말이 고충전성을 초래한다는 것을 발견하였다.

<2. 페라이트 분말의 배향도의 향상〉

본 발명자들의 검토에 의하면, 고배향성의 페라이트 분말을 얻는데는 상기 페라이트 분말의 SFD를 작게 하는 것이 효과적이고, 모터의 자기 파형이 개선되는 것 등이 기대된다. 그런데〈1〉에서 설명한 바와 같이, 페라이트 분말의 충전성을 올리는데는 입도 분포폭을 넓히고 압축 밀도를 높게 하는 것이 효과적이기 때문에 SFD도 증가해 버린다. 이 트레이드 오프 관계를 극복하고, 고배향과 고충전을 양립하기 위해서, 본 발명자들은 상술한 미세 분말 부분과 거친 분말 부분과의 iHc를 근접시키는 구성에 이르렀다.

본 발명자들은 상기 구성을 실현하기 위하여, 페라이트에 대해서 광범위한 시험 연구를 실시하였다.

그 결과, 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 부분에 0.01∼3.00%, 바람직하게는 0.5∼2.5%의 전이 금속 산화물을 첨가하는 것으로 상기 미세 분말 부분의 iHc가 낮아지고, 미세 부분과 거친 분말 부분과의 iHc의 차이가 줄어들어, 마그네토 프럼바이트형 페라이트 전체적으로 SFD가 작은 자기성분이 얻어진다는 것을 발견하였다. 또한, 상기 전이 금속 산화물의 첨가량은 0.01% 이상 있으면 iHc의 저하 효과가 발휘되고, 3.00% 이하면 iHc의 과잉 저하를 회피할 수 있다.

또한, 본 발명자들의 검토에 의하면, 상기 전이 금속 산화물종으로서는, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 또는 Ni, 및 이들을 임의로 조합한 것의 산화물이 iHc의 제어면에서 바람직하다. 그 중에서, Zr, Ti의 일측 또는 양측의 원소를 포함한 산화물이나 Ti와 Zn과의 양측의 원소를 포함한 산화물은 σs를 향상시키는 관점에서 바람직하다.

〈3. 페라이트 분말 제조 방법〉

본 발명에 관한 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말을 제조하는데는, 먼저, 미세 분말 원료와 거친 분말 원료를 준비한다.

미세 분말 원료로서 예를 들면, 전이 금속 산화물을 함유한 페라이트를 분쇄하거나, 또는, 분쇄 후에 분급하여 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위인 미세 분말을 얻는다. 이 페라이트의 분쇄시에 평균 입자 지름을 0.20㎛ 이상으로 하는 것으로, 상기 분쇄 시간의 장시간화를 피할 수 있어 본드 자석 제조시의 자기 특성 저하도 피할 수 있다.

한편, 평균 입자 지름을 1.00㎛ 미만으로 하는 것으로, 입자 지름 1.00㎛ 초과의 입자의 비율을 저감한다. 입자 지름 1.00㎛ 초과의 입자의 비율을 저감하는 것으로, 후술하는 거친 분말과의 혼합시에, 혼합분말의 압축 밀도를 올릴 수가 있어 본드 자석으로의 고충전을 실현할 수 있다.

한편, 거친 분말원료로서 예를 들면, 평균 입자 지름이 3.0㎛ 이상, 4.0㎛ 미만의 범위에 있는 페라이트를 준비하고, 이를 분쇄하거나 또는, 분쇄 후에 분급 하여 평균 입자 지름이 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위에 들어가는 거친 분말을 얻는다. 이 분쇄시에, 입자 지름 1.00㎛ 미만의 입자의 비율을 저감하는 것으로, 상술한 미세 분말과의 혼합분말에서, 혼합분말의 압축 밀도를 올릴 수가 있어 본드 자석으로의 고충전을 실현할 수 있다.

한편, 입자 지름 5.00㎛ 초과의 입자의 비율을 저감하는 것으로, 본드 자석 제조시의 배향도와 보자력을 높게 유지할 수가 있다.

이와 같이 하여 준비한 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 있는 미세한 분말과, 평균 입자 지름이 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위에 있는 거친 분말을 혼합하여, 미세 분말의 배합량이 15∼40%, 나머지부가 거친 분말인 혼합 비율을 갖는 페라이트 분말을 제조한다.

미세한 분말의 배합량이 15% 이상이라면, 혼합분말의 압축 밀도를 높이고 고충전을 실현할 수 있는데다가, 본드 자석에 성형 후의 보자력도 높아진다. 한편, 미세 분말의 배합량이 40% 이하면, 본드 자석 제조시에 있어서, 바인더와의 혼련 및 성형시의 점도가 너무 높아져 본드 자석화가 곤란하게 되는 사태를 피할 수 있고, 또한, 성형 후에 있어 자분의 배향도가 낮아져 잔류 자속밀도 Br이 내려가는 사태를 피할 수 있다고 생각된다.

상술한 혼합비로 미세 분말과 거친 분말을 혼합한 후에, 상기 혼합분말에 어닐 처리를 하거나, 또는, 미리, 미세 분말과 거친 분말을 별도로 어닐 처리하고 나서 혼합하여 본 발명에 관한 본드 자석용 페라이트 분말을 얻는다. 상기 어닐 처리에 의해, 미세 분말·거친 분말 제조시에 있어서의 분쇄 시에, 입자 중의 결정에 발생한 일그러짐을 제거할 수가 있다. 상기 어닐 온도는 800∼1100℃가 바람직하다. 800℃ 이상이면 어닐의 효과가 충분히 달성되어 보자력과 포화 자화를 올릴 수가 있다. 또 1100℃ 이하로 하는 것으로 소결의 과잉 진행을 회피하여, 압축 밀도와 배향성과의 저하를 피할 수 있다.

<4. 본 발명에 관한 페라이트 분말의 특징>

이상 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 관한 페라이트 분말은 본드 자석 중에 고충전하는 것이 가능할 뿐 아니라, 페라이트 분말의 배향도를 올릴 수가 있다. 따라서, 본 발명에 관한 페라이트 분말을 이용하는 것으로, AV, OA기기, 자동차 전기 기관 부품 등에 사용되는 소형 모터나, 복사기의 마그넷롤 등의 분야에 서 종래의 것에는 없었던 고자력의 본드 자석을 제공할 수가 있다.

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 실시예에서 제조한 페라이트 분말의 분체 특성의 측정 방법에 대해서 설명한다.

<평균 입자 지름>

페라이트 분말의 평균 입자 지름은 시마즈 세이샤쿠소 제조의 SS－100형을 이용하여 공기 투과법에 근거하여 측정을 실시하였다.

<비표면적>

페라이트 분말의 비표면적(SSA)은 BET법에 근거하여 유아사아이오닉스 가부시키가이샤 제조의 모노소브를 이용하여 측정을 실시하였다.

<압축 밀도>

페라이트 분말의 압축 밀도는 내경 2.54㎝Φ 원통형 금형에 페라이트 분말 10g을 충전한 후, 1ton/㎤의 압력으로 압축하였다. 이때의 페라이트 분말의 밀도를 압축 밀도로서 측정하였다.

<자기 특성>

페라이트 분말의 자기 특성은 VSM(토에이 고교 가부시키가이샤 제조, VSM－P7)를 이용하여 σs(emu/g), SFD의 측정을 실시하였다.

<입도 분포>

페라이트 분말의 입도 분포는 건식 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(가부시키가이샤 닛폰 레이저 제조, HELOS＆RODOS)를 이용하여 focal　length=20㎜, 분산압 5.0bar, 흡인압 130mbar의 조건에서 측정을 실시하였다.

(실시예 1)

(1) 미세 분말의 제조

산화철과 탄산 스트론튬을 몰비로, 산화철 5.6：탄산 스트론튬 1이 되도록 칭량하고, 상기 칭량물에 대해서 0.5 중량%의 ZrO₂를 더하여 혼합하였다. 이어서, 상기 혼합물을 물로 조립(granulation)하여, 건조 후, 전기로중 1020℃에서 40분간 소성하여 소성물을 얻었다. 상기 소성물을 해머 밀(상품명：샘플 밀)로 분쇄하고, 다시 습식 분쇄기(상품명：웨트 밀)로 습식 분쇄하여 실시예 1에 관한 미세 분말을 얻었다.

얻어진 미세 분말은 ZrO₂를 0.5 중량% 함유, 평균 입자 지름：0.65㎛, σs：57.3emu/g이었다.

(2) 거친 분말의 제조

산화철과 탄산 스트론튬을 몰비로 산화철 5.6：탄산 스트론튬 1이 되도록 칭량하여 혼합한다. 이어서, 상기 혼합물을 물로 조립하여, 건조 후, 전기로중 1200℃에서 2시간 소성하여 소성물을 얻었다. 상기 소성물을 샘플 밀로 분쇄하고, 다시 습식 분쇄기(상품명：웨트 밀)로 습식 분쇄하여, 실시예 1에 관한 거친 분말을 얻었다.

얻어진 거친 분말은 평균 입자 지름：2.11㎛, σs：54.4emu/g이었다.

(3) 혼합분말(페라이트 분말)의 제조

상기 (1)에서 얻어진 미세 분말(20%)과 (2)에서 얻어진 거친 분말(80%)을 칭량하여, 이를 잘 혼합하여, 그 혼합분말를 전기로중 950℃에서 1시간 소성(어닐) 하고, 실시예 1에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

얻어진 페라이트 분말은 평균 입자 지름：1.22㎛, 비표면적 ：2.48㎡/g, 압축 밀도 ：3.45g/㎤, σs：57.4emu/g, SFD：0.9129이었다.

(4) 본드 자석의 제조

상기 (3)에서 얻어진 페라이트 분말 90중량부에, 실란계 커플링제(토레 다우코닝제조, Z－6094 N) 0.6중량부를 첨가하여, 믹서(쿄리츠 리코우 제조, SK－10형)로 교반하고 상기 페라이트 분말의 표면 처리를 실시하였다. 이어서, 상기 페라이트 분말에 분말 형태의 6－나일론(우베고산 가부시키가이샤 제조, P－1011 F) 8.6중량부와 윤활제(헨켈제, VPN-212 P) 0.8중량부를 첨가하여 혼합물을 얻었다.

이어서, 상기 혼합물을, 혼련기(도요세이키 세이사쿠쇼 제작, 100 C100형)를 이용하여 230℃에서 혼련 펠릿화하였다. 그리고 상기 혼련 펠릿을 3.4KOe의 자계중에서 사출 성형하여, 실시예 1에 관한 직경 15㎜×높이 8㎜의 원주 형태 이방성 본드 자석을 얻었다. 여기서, 상기 혼련, 사출 성형은 순조롭게 실시할 수 있었다.

상기 실시예 1에 관한 자석을 BH트레이서로 측정한 바, SQ(Area) 0.893, Hk/iHc 0.803을 나타냈다. 상기 결과를 일람표인 표 1에 기재하였다.

(실시예 2)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시에, ZrO₂ 첨가량을 2.0 중량%로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 2에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 2에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

또한, 표 2에서, D5, D10…D90는, 각각, 누적 입도 분포가 5%, 10%…90% 때의 입자 지름이다. 한편, 0.3㎛↓(0.3㎛ under), 1㎛↓(1㎛ under),…14.6㎛↑(14.6㎛ upper는 각각, 입경 0.3㎛ 이하의 입자의 존재 비율, 입경 1㎛ 이하의 입자의 존재 비율…14.6㎛ 이상의 입자의 존재 비율이다.

(실시예 3)

실시예 1에 있어서의 (1)에서 얻어진 미세 분말(30%)과 (2)에서 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하고, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 3에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 3에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(실시예 4)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시에 더하는 섬유 금속 산화물종을 TiO₂로 하고, 첨가량을 2.0 중량%로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 4에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 4와 관련되는 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에 기재하였다.

(실시예 5)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를 산화철 5.8：탄산 스트론튬 1로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 5에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 5에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에 기재하였다.

(실시예 6)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를, 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1로 하고, 더하는 전이 금속 산화물종을 TiO₂, 첨가량을 0.05 중량%로서 얻어진 미세 분말(30%)과 (2)의 거친 분말제조시의 몰비를 산화철 5.9：탄산 스트론튬 1로 하고, 전기로 중에서 1230℃에서 소성하여 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하여, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 6에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 6에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다

(실시예 7)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1로 하고, 더하는 전이 금속 산화물종을 TiO₂, 첨가량을 0.5 중량%로서 얻어진 미세 분말(30%)과 (2)의 거친 분말제조시의 몰비를, 산화철 5.9：탄산 스트론튬 1로 하고, 전기로 중에서 1230℃에서 소성하여 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하여, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 7에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 7에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(실시예 8)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를, 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1로 하고, 더하는 전이 금속 산화물종을 TiO₂＋ZnO, 첨가량을 0.1 중량% + 0.1 중량%=0.2 중량%로서 얻어지는 미세 분말(30%)과 (2)의 거친 분말제조시의 몰비를, 산화철 5.9：탄산 스트론튬 1로 하고, 전기로 중에서 1230℃에서 소성하여 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하고, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 8에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 8에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(실시예 9)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를, 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1로 하고, 더하는 전이 금속 산화물종을 TiO₂＋ZnO, 첨가량을 1.0 중량+1.0 중량%=2.0 중량%로서 얻어진 미세 분말(30%)과 (2)의 거친 분말제조시의 몰비를, 산화철 5.9：탄산 스트론튬 1로 하고, 전기로 중에서 1230℃에서 소성하여 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하고, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 9에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 9에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(실시예 10)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1로 하고, 더하는 전이 금속 산화물종을 TiO₂＋ZrO₂, 첨가량을 1.0 중량%+ 1.0 중량%=2.0 중량%로서 얻어진 미세 분말(30%)과 (2)의 거친 분말제조시의 몰비를 산화철 5.9：탄산 스트론튬 1로 하고, 전기로 중에서 1230℃에서 소성하여 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하여, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 실시예 10에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

실시예 10에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(비교예 1)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말의 제조시에, ZrO₂를 첨가하지 않았던 것 이외는 실시예 1과 동일하게 조작하여 비교예 1에 관한 페라이트 분말 및 본드 자석을 얻었다.

비교예 1에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에 기재하고, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

이어서, 상기에서 얻어진 페라이트 분말을 이용하여 실시예 1과 동일하게 하여 비교예 1에 관한 원주 형태 이방성 본드 자석을 얻었다.

그리고 상기 비교예 1에 관한 자석을, BH트레이서로 측정한바, SQ(Area) 0. 878, Hk/iHc 0.772를 나타냈다. 상기 결과를 일람표인 표 1에 기재하였다.

(비교예 2)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말의 제조시에, ZrO₂를 첨가하지 않고, 미세 분말(30%)과 (2)에서 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하여, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 비교예 2에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

비교예 2에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도,σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(비교예 3)

실시예 1에 있어서의 (3) 혼합분말(페라이트 분말)의 제조에, (1)에서 얻어진 미세 분말(80%)과 (2)에서 얻어진 거친 분말(20%)을 칭량하고, 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 비교예 3에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

비교예 3에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에 기재하였다.

(비교예 4)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말의 제조시에, ZrO₂ 첨가량을 10 중량%로 한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 비교예 4에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

비교예 4에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도,σs, SFD의 측정값을 표 1에 기재하였다.

(비교예 5)

실시예 1에 있어서의 (1)의 미세 분말 제조시의 몰비를 산화철 5.5：탄산 스트론튬 1로 하고, ZrO₂를 첨가하지 않고 얻어진 미세 분말(30%)과 (2)의 거친 분말 제조시의 몰비를 산화철 5.9：탄산 스트론튬 1로 하고, 전기로 중 1230℃에서 소성하여 얻어진 거친 분말(70%)을 칭량하고 이를 잘 혼합한 것 이외는, 실시예 1과 동일하게 조작하여 비교예 5에 관한 페라이트 분말을 얻었다.

비교예 5에 관한 페라이트 분말의 평균 입자 지름, 비표면적, 압축 밀도, σs, SFD의 측정값을 표 1에, 상기 페라이트 분말의 입도 분포를 표 2에 기재하였다.

(정리)

표 1, 2의 결과로부터 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위이며, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 및 Ni로 이루어지는 군에서부터 선택된 적어도 1종 이상의 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말에 있어서, 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치에 의해 구한 상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트 분말의 입도 분포에서, 입자 지름 1㎛ 이하의 입자의 비율이 20 중량% 이상이거나, 또는, 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에서, Zr, Ti, Zn, Co, Mn 및 Ni로 이루어지는 군에서부터 선택된 적어도 1종 이상의 전이 금속의 산화물을 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말과 평균 입자 지름 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 거친 분말을 포함하며, 상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말의 배합량이 15 중량% 이상, 40 중량% 이하인, 실시예 1∼10에 관한 페라이트 분말은 전이금속 산화물을 함유시키는 구성을 갖지 않는 비교예 1, 2, 5에 관한 페라이트 분말과 거의 동일한 분말 물성을 가지고 있었다.

그러나 실시예 1∼10에 관한 페라이트 분말에 있어서 비교예 1∼5에 관한 페라이트 분말과의 자기 특성을 비교해 보면, σs, SFD도 실시예 1∼10에 관한 페라이트 분말 쪽이 우수한 것이 판명되었다.

또한, 실시예 1에 관한 본드 자석과 비교예 1에 관한 본드 자석과의 자기 특성을 비교해 보면, SQ, Hk/iHc도 실시예 1에 관한 본드 자석 쪽이 뛰어나고 고배향럭·고자력품인 것이 판명되었다.

Claims

삭제
평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 있고, Zr산화물 및/또는 Ti산화물을, 0.01 중량% 이상, 3 중량% 이하로 함유하는 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말과 평균 입자 지름 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 거친 분말을 포함하고,
상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말의 배합량이 15 중량% 이상, 40 중량% 이하인 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말.
삭제
청구항 2에 있어서,
상기 마그네토 프럼바이트형 페라이트의 미세 분말이, Ti산화물 및 Zn산화물을 0.01 중량% 이상, 3 중량% 이하 함유하는 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말.
Zr산화물 및/또는 Ti산화물을, 0.01 중량% 이상, 3 중량% 이하로 함유한 마그네토 프럼바이트형 페라이트를 준비하고, 이를 평균 입자 지름이 0.20㎛ 이상, 1.00㎛ 미만의 범위에 들어가는 미세 분말로 하는 공정과,
마그네토 프럼바이트형 페라이트를 준비하고, 이를 분말 평균 입자 지름이 1.00㎛ 이상, 5.00㎛ 미만의 범위에 들어가는 거친 분말로 하는 공정과,
상기 미세 분말과 상기 거친 분말을 혼합하여 미세분말의 배합량이 15 중량% 이상, 40 중량% 이하, 나머지부가 거친 분말인 혼합 비율을 갖는 페라이트 분말을 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 본드 자석용 페라이트 분말의 제조 방법.
청구항 2 또는 4항에 기재된 본드 자석용 페라이트 분말을 자기성분으로서 이용한 것을 특징으로 하는 본드 자석.