KR20130106825A - 강자성 입자 분말 및 그의 제조법, 이방성 자석 및 본드 자석 - Google Patents

강자성 입자 분말 및 그의 제조법, 이방성 자석 및 본드 자석 Download PDF

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미가쿠 다카하시
도모유키 오가와
야스노부 오가타
아키마사 사쿠마
나오야 고바야시
참미카 루완 폴와타 갈라지
가오리 고하라
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도다 고교 가부시끼가이샤
도호쿠 다이가쿠
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Abstract

본 발명은 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말이고, Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속 원소 X를, Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 함유하고 있으며, 상기 강자성 입자 분말의 BHmax가 5 MGOe 이상인 것을 특징으로 하는 강자성 입자 분말, 그의 제조 방법 및 상기 강자성 입자 분말을 자기적 배향시킨 이방성 자석 또는 본드 자석에 관한 것이다. 본 발명의 강자성 입자 분말은, 공업적으로 생산 가능하며, 큰 BHmax를 갖는 이종 금속 원소를 포함한 Fe16N2 입자 분말이다.

Description

강자성 입자 분말 및 그의 제조법, 이방성 자석 및 본드 자석 {FERROMAGNETIC PARTICLE POWDER, METHOD FOR PRODUCING SAME, ANISOTROPIC MAGNET, AND BONDED MAGNET}
본 발명은 5 MGOe 이상의 큰 BHmax를 갖는 Fe16N2계 화합물이 주상(主相)인 강자성 입자 분말 및 그의 제조법에 관한 것이다. 또한, 상기 강자성 입자 분말을 이용한 이방성 자석 또는 본드 자석을 제공한다.
현재 Sr계 페라이트 자성 분말, Nd-Fe-B계 자성 분말 등 다양한 자성 재료가 실용화되고 있다. 그러나, 추가적인 특성의 향상을 목적으로 개량이 더해질 뿐 아니라, 신규 재료의 탐색이 행해지고 있다. 그 중에서도, Fe16N2 등의 Fe-N계의 화합물이 주목받고 있다.
Fe-N계의 화합물 중 α"-Fe16N2는 질소를 고용(固溶)하는 마텐자이트나 페라이트를 장시간 어닐링한 경우에 결정 석출하는 준안정 화합물로서 알려져 있다. 이 α"-Fe16N2의 결정은 bct 구조로 큰 포화 자화를 갖는 거대 자기 물질로서 기대되고 있다. 그러나, 준안정 화합물이라 불리는 것처럼, 이 화합물을 단리한 분말로 하여 화학적으로 합성된 예는 매우 적다.
지금까지 α"-Fe16N2 단상(單相)을 얻기 위해, 증착법, MBE법(분자선 에피택시법), 이온 주입법, 스퍼터링법, 암모니아 질화법 등의 다양한 방법이 시도되었다. 그러나, 보다 안정적인 γ'-Fe4N이나 ε-Fe2 ~3N의 생성과 함께, 마텐자이트(α'-Fe)나 페라이트(α-Fe)와 같은 금속의 공정이 발생하여, α"-Fe16N2 단일 화합물을 단리하여 제조하는 것이 곤란해진다. 일부 α"-Fe16N2 단일 화합물을 박막으로서 얻고 있지만, 박막으로는 자성 재료에의 적용에 한계가 있어, 보다 폭넓은 용도 전개에는 부적합하여, 입자 분말과 같은 형태로 얻어지는 것이 요망되고 있다.
α"-Fe16N2에 관한 기존 기술로서, 하기 기술이 제안되어 있다.
일본 특허 공개 (평)11-340023호 공보 일본 특허 공개 제2000-277311호 공보 일본 특허 공개 제2009-84115호 공보 일본 특허 공개 제2008-108943호 공보 일본 특허 공개 제2008-103510호 공보 일본 특허 공개 제2007-335592호 공보 일본 특허 공개 제2007-258427호 공보 일본 특허 공개 제2007-134614호 공보 일본 특허 공개 제2007-36027호 공보 일본 특허 공개 제2009-249682호 공보
M. Takahashi, H. Shoji, H. Takahashi, H. Nashi, T. Wakiyama, M. Doi, and M. Matsui, J. Appl. Phys., Vol.76, pp.6642-6647, 1994. Y. Takahashi, M. Katou, H. Shoji, and M. Takahashi, J. Magn. Magn. Mater., Vol.232, p.18-26, 2001.
상기 특허문헌 1 내지 10 및 비특허문헌 1 및 2에 기재된 기술로는, 아직 충분하다고는 하기 어렵다.
즉, 특허문헌 1에는, 표면 산화 피막이 존재하는 철 입자를 환원 처리한 후, 질화 처리하여 Fe16N2를 얻는 것이 기재되어 있지만, 최대 에너지곱을 높게 하는 것은 고려되어 있지 않다. 실제 5 MGOe 이상의 최대 에너지곱을 얻고 있지는 않다. 또한, 특허문헌 1의 실시예에서는 질화 처리한 처리 시간이 10일로 장시간에 걸친 것으로, 공업적이라고는 하기 어렵다.
또한, 특허문헌 2에는, 산화철 분말을 환원 처리하여 금속 철 분말을 생성하고, 얻어진 금속 철 분말을 질화 처리하여 Fe16N2를 얻는 것이 기재되어 있지만, 자기 기록 매체용 자성 입자 분말로서 이용되는 것으로, 5 MGOe 이상의 높은 최대 에너지곱 BHmax를 갖기 위한 경자성 재료로서 바람직하다고는 하기 어려운 것이다.
또한, 특허문헌 3 내지 9에서는, 페라이트로 변하는 자기 기록 재료용 극대 자기 물질로서 기재되어 있지만, α"-Fe16N2 단상은 얻어지지 않으며, 보다 안정적인 γ'-Fe4N이나 ε-Fe2 ~3N, 마텐자이트(α'-Fe)나 페라이트(α-Fe)와 같은 금속이 혼상으로서 생성되어 있다.
또한, 특허문헌 10에서는, 첨가 원소가 필수라고 하면서도, 그 필요성에 대해서 세밀하게 논의되고 있지 않으며, 얻어지는 생성물의 자기 특성에 대해서 5 MGOe 이상의 높은 최대 에너지곱 BHmax를 갖기 위한 경자성 재료로서 바람직하다고는 하기 어려운 것이다.
비특허문헌 1 내지 2에는, 박막에서의 α"-Fe16N2 단상을 얻는 것에 성공하고 있어 학술적으로는 바람직하지만, 박막에서는 적용에 한계가 있어, 보다 폭넓은 용도 전개에는 부적합하다. 또한, 범용의 자성 재료로 하기에는 생산성이나 경제성에 문제가 있다.
따라서, 본 발명에서는, 공업적 생산 가능한 단시간에 있어서, 5 MGOe 이상의 높은 BHmax를 갖는 Fe16N2 단상 분말 및 그의 제조 방법, 상기 분말을 이용한 이방성 자석 및 본드 자석의 제공을 목적으로 한다.
상기한 목적은 이하의 본 발명에 의해서 해결할 수 있다.
즉, 본 발명은 뫼스바우어 스펙트럼(Mossbauer spectrum)으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말이며, Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속 원소 X를, Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 함유하고 있고, 상기 강자성 입자 분말의 BHmax가 5 MGOe 이상인 것을 특징으로 하는 강자성 입자 분말이다(본 발명 1).
또한, 본 발명은 본 발명 1에 있어서, 입자 표면이 Si 및/또는 Al 화합물로 더 피복되어 있는 강자성 입자 분말이다(본 발명 2).
또한, 본 발명은 본 발명 1 또는 2에 있어서, 포화 자화값σs가 130 emu/g 이상이며, 보자력 Hc가 600 Oe 이상인 강자성 입자 분말이다(본 발명 3).
또한, 본 발명은 본 발명 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, BET 비표면적이 3 내지 80 m2/g인 강자성 입자 분말이다(본 발명 4).
본 발명은 미리 250 ㎛ 이하의 메쉬를 통과시킨 철 화합물 입자 분말에 대해서 환원 처리를 행하고, 이어서 질화 처리를 행하는 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 강자성 입자 분말의 제조법이며, 상기 출발 원료인 철 화합물 입자 분말로서, BET 비표면적이 50 내지 250 m2/g, 평균 장축 직경이 50 내지 450 nm, 종횡비(장축 직경/단축 직경)가 3 내지 25이며 금속 원소 X(X는 Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상임)를 Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 함유하는 산화철 또는 옥시수산화철을 이용하는 것을 특징으로 하는 강자성 입자 분말의 제조법이다(본 발명 5).
또한, 본 발명은 본 발명 5에 있어서, 상기 철 화합물 입자 분말의 입자 표면을 Si 화합물 및/또는 Al 화합물로 더 피복한 후, 250 ㎛의 메쉬를 통과시켜 환원 처리를 행하는 강자성 입자 분말의 제조법이다(본 발명 6).
또한, 본 발명은 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 강자성 입자 분말을 포함하는 이방성 자석이다(본 발명 7).
또한, 본 발명은 본 발명 1 내지 4 중 어느 하나에 기재된 강자성 입자 분말을 함유하는 본드 자석이다(본 발명 8).
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은 큰 최대 에너지곱 BHmax를 갖기 때문에, 자성 재료로서 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 강자성 입자 분말의 제조법은, 큰 최대 에너지곱 BHmax를 갖는 Fe16N2 화합물이 주상의 분말을 용이하게 얻을 수 있기 때문에, 강자성 입자 분말의 제조법으로서 바람직하다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은, 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성한다. 뫼스바우어에서는, Fe16N2가 생성되는 경우, 내부 자장이 330 kOe 이상인 철사이트의 피크가 확인되며, 특히 특징적인 것은 395 kOe 근방의 피크가 나타나는 것이다.
일반적으로는 다른상이 많으면, 소프트 자석으로서의 특성이 강하게 나타나기 때문에, 강자성 하드 자석 재료로는 부적합해진다. 그러나, 본 발명에서는, 강자성 하드 자석 재료로서 충분한 특성을 발휘할 수 있다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은 Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속 원소 X를 Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 포함하고 있다. 금속 원소 X의 함유량이 Fe에 대하여 0.04 mol％ 미만이면, 최대 에너지곱 BHmax는 5 MGOe를 초과하지 않는다. 반대로, 금속 원소 X의 함유량이 Fe에 대하여 25 mol％를 초과하면, 생성되는 Fe16N2의 상대량이 겉보기 감소하기 때문에 BHmax가 5 MGOe 미만이 되어 버린다. 보다 바람직한 금속 원소 X의 함유량은 Fe 몰대비 0.5 내지 23％이다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은, 최대 에너지곱 BHmax가 5 MGOe 이상이다. 최대 에너지곱 BHmax가 5 MGOe 미만이면, 경자성 재료로서 자기 특성이 충분하다고는 하기 어렵다. 최대 에너지곱 BHmax의 값은 바람직하게는 6 MGOe 이상, 보다 바람직하게는 6.5 MGOe 이상이다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은, 포화 자화값σs가 130 emu/g 이상인 것이 바람직하고, 보자력 Hc가 600 Oe 이상인 것이 바람직하다. 포화 자화값σs 및 보자력 Hc가 상기 범위 미만인 경우, 경자성 재료로서 자기 특성이 충분하다고는 하기 어렵다. 보다 바람직하게는 포화 자화값σs가 135 emu/g 이상, 보자력 Hc가 630 Oe 이상, 더욱 바람직하게는 보자력 Hc가 650 Oe 이상이다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말의 비표면적은 3 내지 80 m2/g인 것이 바람직하다. 비표면적이 3 m2/g 미만 또는 80 m2/g을 초과하는 경우에는, 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해질 뿐 아니라, BHmax나 Hc도 원하는 특성이 얻어지지 않게 된다. 보다 바람직한 비표면적은 4 내지 75 m2/g, 더욱 바람직하게는 5 내지 70 m2/g이다.
다음으로, 본 발명에 따른 강자성 입자 분말의 제조법에 대해서 서술한다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은, 출발 원료인 철 화합물 입자 분말로서, BET 비표면적이 50 내지 250 m2/g, 평균 장축 직경이 50 내지 450 nm, 종횡비(장축 직경/단축 직경)가 3 내지 25이며 금속 원소 X(X는 Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상임)를 Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 함유하는 산화철 또는 옥시수산화철을 이용하여, 250 ㎛ 이하의 메쉬를 통과시킨 철 화합물 입자 분말에 대해서 환원 처리를 행하고, 이어서 질화 처리를 행하여 얻을 수 있다.
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은, 필요에 따라 철 화합물 입자 분말의 입자 표면을 Si 화합물 및/또는 Al 화합물로 피복한 후, 250 ㎛ 이하의 메쉬를 통과시켜 환원 처리를 행하고, 이어서 질화 처리를 행하여 얻을 수도 있다.
본 발명에서의 철 화합물 입자 분말은, 금속 원소 X를 Fe 몰대비로 0.04 내지 25％ 포함하고 있다. 금속 원소 X의 첨가 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 출발 원료에 이용하는 철 화합물 입자로서의 산화철이나 옥시수산화철을 습식 반응 등에 의해 합성할 때에 첨가하여 중화에 의해 침전시킬 수도 있으며, 철 화합물 입자 분말이나 페이스트 등에 알코올 등으로 용해시킨 금속 원소 X 원료염을 혼합하여 건조시키는 수법을 취할 수도 있다.
금속 원소 X를 첨가하기 위한 원료는 특별히 한정되지 않지만, 탈수, 환원, 질화 등의 열 처리를 행하여도 불순물로서 남기 어려운 화합물이 좋고, 예를 들면 옥살산염, 아세트산염, 산화물, 금속, 질산염, 질화물 등이 좋다. 원료 철 화합물 입자와 금속 원소 X의 혼재 상태로서 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 산화물, 질화물, 질산염, 아세트산염, 옥살산염, 금속 또는 원료 철 화합물에의 고용일 수도 있다. 또한, 원료 철 화합물에의 고용 이외이면, 가능한 한 미세하게 분산된 상태에서 원료 철 화합물 입자 표면에 존재하는 것이 이상적이다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말로는, 산화철 또는 옥시수산화철을 사용할 수 있으며, 특별히 한정되지 않지만, 마그네타이트, γ-Fe2O3,α-Fe2O3,α-FeOOH, β-FeOOH, γ-FeOOH, FeO 등을 들 수 있다. 또한, 출발 원료는 단상이어도 불순물을 포함할 수도 있고, 불순물로는 주상 이외의 산화철 또는 옥시수산화철을 포함할 수도 있다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말로서 사용하는 산화철 또는 옥시수산화철의 입자 형상에는 특별히 한정은 없지만, 침상, 입상, 방추상, 직방체상 등 어느 것일 수도 있다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말의 비표면적은 50 내지 250 m2/g인 것이 바람직하다. 50 m2/g 미만이면 질화가 진행되기 어려워, 목적으로 하는 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해진다. 250 m2/g을 초과하는 경우에는, 질화가 너무 발생하기 때문에 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해진다. 보다 바람직한 비표면적은 55 내지 230 m2/g, 더욱 바람직하게는 60 내지 200 m2/g이다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말의 평균 장축 직경은 50 내지 450 nm인 것이 바람직하다. 평균 장축 직경이 450 nm를 초과하면 목적으로 하는 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해진다. 또한 평균 장축 직경이 50 nm 미만의 작은 입자이면 초상자성 성분이 증가하기 때문에 강자성 하드 자석 재료로서의 특성이 떨어진다. 보다 바람직한 평균 장축 직경은 70 내지 400 nm, 더욱 바람직하게는 80 내지 350 nm이다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말의 종횡비(장축 직경/단축 직경)는 3 내지 25인 것이 바람직하다. 이 범위를 초과하면 목적으로 하는 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해진다. 보다 바람직한 종횡비는 3 내지 24, 더욱 바람직하게는 3 내지 23이다.
본 발명에서는, 필요에 따라 철 화합물 입자 분말의 입자 표면을 Si 화합물 및/또는 Al 화합물을 피복할 수도 있다. 철 화합물 입자 분말이 질화 처리 전의 원료인 철 금속을 얻기 위한 가열 환원 처리에 의해서, 입자끼리의 소결을 억제하기 위해서 철 화합물 입자 분말의 입자 표면을 피복한다. Si 화합물 및/또는 Al 화합물을 피복함으로써, 열 처리(환원 처리, 질화 처리)의 온도를 감소시킬 수 있어, 국소적으로 과도하게 질화가 진행되는 것을 억제할 수 있다.
Si 화합물 및/또는 Al 화합물에 의한 피복은, 철 화합물 입자 분말을 분산시켜 얻어지는 수현탁액의 pH를 조정한 후, Si 화합물 및/또는 Al 화합물을 첨가하여 혼합 교반함으로써, 또는 필요에 따라 혼합 교반 후에 pH값을 조정함으로써, 상기 철 화합물 입자 분말의 입자 표면을 Si 화합물 및/또는 Al 화합물로 피복하고, 이어서 여과 분별, 수세, 건조, 분쇄한다.
Si 화합물로는 3호 물유리, 오르토규산나트륨, 메타규산나트륨, 콜로이달실리카, 실란 커플링제 등을 사용할 수 있다.
Al 화합물로는 아세트산알루미늄, 황산알루미늄, 염화알루미늄, 질산알루미늄 등의 알루미늄염이나, 알루민산나트륨 등의 알루민산 알칼리염 및 알루미나졸, 알루미늄 커플링제 등을 사용할 수 있다.
Si 화합물 및/또는 Al 화합물의 피복량은, 철 화합물 입자 분말에 대하여 Si 환산 또는 Al 환산으로 1000 내지 20000 ppm이 바람직하다. 1000 ppm 미만의 경우에는 열 처리시에 입자간의 소결을 억제하는 효과가 충분하다고는 하기 어렵다. 20000 ppm를 초과하는 경우에는, 비자성 성분이 증가하게 되어 바람직하지 않다. 보다 바람직한 표면 피복량은 1500 내지 15000 ppm, 더욱 바람직하게는 1500 내지 13000 ppm이다.
Si 화합물 및/또는 Al 화합물에 의해서 피복되는 산화철 또는 옥시수산화철 입자 분말의 비표면적은 50 내지 250 m2/g이 바람직하다. 비표면적이 50 m2/g 미만이면 질화가 진행되기 어려워, 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해진다. 250 m2/g을 초과하는 경우에는, 질화가 과도하게 발생하기 때문에 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 얻는 것이 곤란해진다. 보다 바람직한 비표면적은 55 내지 230 m2/g, 더욱 바람직하게는 60 내지 200 m2/g이다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말은 Si 화합물, Al 화합물과 함께, Y나 La 등의 희토류 화합물 등이나 Co나 Ni 등의 전이 금속 화합물을 피복시킬 수도 있다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말 및 Si 화합물 및/또는 Al 화합물 피복 철 화합물 입자 분말은, 열 처리 전에 미리 250 ㎛ 이하의 메쉬를 통과시키는 것이 바람직하다. 그 이상의 메쉬 크기에서는, 원하는 자기 특성을 발휘하는 강자성 입자 분말이 얻어지기 어렵다. 보다 바람직하게는 236 ㎛ 이하이다. 소정의 메쉬 크기로 하기 위해, 필요에 따라, 통상법에 따라 분쇄 처리를 행할 수 있다. 분쇄 방법은 특별히 한정되지 않지만, 애토마이저(atomizer), 유발 등을 선택할 수 있다.
다음으로, 출발 원료인 철 화합물 입자 분말(옥시수산화철 입자 분말 또는 입자 표면이 Si 화합물 및/또는 Al 화합물에 의해서 피복된 옥시수산화철 입자 분말)에 대해서 탈수 처리를 행한다. 탈수 처리를 하지 않고 다음 환원 처리를 행할 수도 있다.
탈수 처리의 온도는 80 내지 350℃이다. 80℃ 미만이면 탈수는 거의 진행되지 않는다. 350℃를 초과하는 경우, 다음 환원 처리에 있어서, 저온에서 철 금속 입자 분말을 얻는 것이 어려워진다. 보다 바람직한 탈수 처리 온도는 85 내지 300℃이다.
탈수 처리는 공기 또는 질소 분위기가 바람직하다.
다음으로, 철 화합물 입자 분말 또는 입자 표면이 Si 화합물 및/또는 Al 화합물에 의해서 피복된 철 화합물 입자 분말에 대해서 환원 처리를 행한다.
환원 처리의 온도는 280 내지 650℃가 바람직하다. 환원 처리의 온도가 280℃ 미만인 경우에는 철 화합물 입자 분말이 충분히 금속철로 환원되지 않는다. 환원 처리의 온도가 650℃를 초과하는 경우에는 철 화합물 입자 분말은 충분히 환원되지만, 입자간의 소결도 진행하게 되어 바람직하지 않다. 보다 바람직한 환원 온도는 300 내지 600℃이다.
환원 처리의 시간은 특별히 한정되지 않지만, 1 내지 24 시간이 바람직하다. 24 시간을 초과하면 환원 온도에 의해서는 소결이 진행되어 후단의 질화 처리가 진행되기 어려워진다. 1 시간 미만이면 충분하게 환원할 수 없는 경우가 많다. 보다 바람직하게는 1.5 내지 15 시간이다.
환원 처리의 분위기는 수소 분위기가 바람직하다.
환원 처리를 행한 후, 질화 처리를 행한다.
질화 처리의 온도는 100 내지 200℃이다. 질화 처리의 온도가 100℃ 미만인 경우에는 질화 처리가 충분히 진행되지 않는다. 질화 처리의 온도가 200℃를 초과하는 경우에는, γ'-Fe4N이나 ε-Fe2 ~3N이 생성되기 때문에, 목적으로 하는 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말은 얻어지지 않는다. 보다 바람직한 환원 온도는 105 내지 180℃이다.
질화 처리의 시간은 50 시간 이내인 것이 바람직하다. 공업적으로 생산하기에는 가능한 한 짧은 시간 동안 공정을 완료시킴으로써 시간당 수량이 증가하여, 공업적인 생산성이 우수하다. 보다 바람직하게는 36 시간 이내이다.
질화 처리의 분위기는 NH3 분위기가 바람직하고, NH3 이외에 N2, H2나, 이들에 과열 수증기 등을 혼합시킬 수도 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 이방성 자석에 대해서 서술한다.
본 발명에 따른 강자성 자석의 자기 특성은 목적으로 하는 용도에 따라 원하는 자기 특성(보자력, 잔류 자속 밀도, 최대 에너지곱)이 되도록 조정할 수 있다.
자기적인 배향을 시키는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면 유리 전이 온도 이상 온도에서 EVA(에틸렌-아세트산비닐 공중합) 수지에 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말, 또는 Si 및/또는 Al 화합물로 피복된 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말을 분산제 등과 함께 혼련하여 성형하고, 유리 전이 온도를 초과한 부근의 온도에서 원하는 외부 자장을 가해 자기적 배향을 촉진시킬 수 있다. 또는, 우레탄 등의 수지와 유기 용제와 상기 강자성 입자 분말을 페인트 쉐이커 등으로 강하게 혼합·분쇄한 잉크를 블레이드나 롤 투 롤법에 의해서 수지 필름에 도포 인쇄하고, 신속히 자장 속을 통과시켜 자기적인 배향을 시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명에서의 본드 자석용 수지 조성물에 대해서 서술한다.
본 발명에서의 본드 자석용 수지 조성물은, 본 발명에 따른 강자성 입자 분말을 결합제 수지 중에 분산시켜 이루어지는 것이며, 상기 강자성 입자 분말을 85 내지 99 중량％ 함유하고, 잔부가 결합제 수지와 기타 첨가제를 포함한다.
상기 결합제 수지로는 성형법에 의해서 다양하게 선택할 수 있으며, 사출 성형, 압출 성형 및 캘린더 성형의 경우에는 열가소성 수지를 사용할 수 있고, 압축 성형의 경우에는 열경화성 수지를 사용할 수 있다. 상기 열가소성 수지로는, 예를 들면 나일론(PA)계, 폴리프로필렌(PP)계, 에틸렌비닐아세테이트(EVA)계, 폴리페닐렌술피드(PPS)계, 액정 수지(LCP)계, 엘라스토머계, 고무계 등의 수지를 사용할 수 있고, 상기 열경화성 수지로는, 예를 들면 에폭시계, 페놀계 등의 수지를 사용할 수 있다.
또한, 본드 자석용 수지 조성물을 제조할 때에 성형을 용이하게 하거나, 자기 특성을 충분히 끌어내기 위해, 필요에 따라 결합제 수지 이외에 가소제, 윤활제, 커플링제 등 주지된 첨가물을 사용할 수도 있다. 또한, 페라이트 자석 분말 등의 다른종의 자석 분말을 혼합할 수도 있다.
이들 첨가물은, 목적에 따라 적절한 것을 선택할 수 있고, 가소제로는 각각의 사용 수지에 따른 시판품을 사용할 수 있으며, 그의 합계량은 사용하는 결합제 수지에 대하여 0.01 내지 5.0 중량％ 정도를 사용할 수 있다.
상기 윤활제로는 스테아르산과 그의 유도체, 무기 윤활제, 오일계 등을 사용할 수 있고, 본드 자석 전체에 대하여 0.01 내지 1.0 중량％ 정도를 사용할 수 있다.
상기 커플링제로는, 사용 수지와 충전재에 따른 시판품을 사용할 수 있으며, 사용하는 결합제 수지에 대하여 0.01 내지 3.0 중량％ 정도를 사용할 수 있다.
본 발명에서의 본드 자석용 수지 조성물은, 강자성 입자 분말을 결합제 수지와 혼합, 혼련하여 본드 자석용 수지 조성물을 얻는다.
상기 혼합은 헨셀 믹서, V자 믹서, 나우터 등의 혼합기 등으로 행할 수 있고, 혼련은 1축 혼련기, 2축 혼련기, 절구형 혼련기, 압출 혼련기 등으로 행할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 본드 자석에 대해서 서술한다.
본드 자석의 자기 특성은 목적으로 하는 용도에 따라 원하는 자기 특성(보자력, 잔류 자속 밀도, 최대 에너지곱)이 되도록 조정할 수 있다.
본 발명에서의 본드 자석은, 상기 본드 자석용 수지 조성물을 이용하여 사출 성형, 압출 성형, 압축 성형 또는 캘린더 성형 등의 주지된 성형법으로 성형 가공한 후, 통상법에 따라 전자석 착자나 펄스 착자함으로써, 본드 자석으로 할 수 있다.
실시예
이하에, 실시예를 이용하여 본 발명을 더욱 자세히 설명하지만, 이하의 실시예는 본 발명의 예시이고, 본 발명이 이하의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말(산화철 또는 옥시수산화철)이나 얻어진 강자성 입자 분말의 비표면적값은, 질소에 의한 B.E.T.법에 의해 측정하였다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말(산화철 또는 옥시수산화철)이나 얻어진 강자성 입자 분말의 일차 입자 크기는 투과형 전자 현미경(니혼 덴시(주), JEM-1200EXII)을 이용하여 측정하였다. 입자 120개를 무작위로 선택하여 입자 크기를 계측하여 평균값을 구하였다.
출발 원료인 철 화합물 입자 분말(산화철 또는 옥시수산화철)이나, 얻어진 강자성 입자 분말 시료의 조성 분석은, 가열한 시료를 산으로 용해시키고, 플라즈마 발광 분광 분석 장치(세이코 덴시 고교(주), SPS4000)를 이용하여 분석하여 구하였다. Si 및/또는 Al 피복된 시료는, 농가성 소다 용액으로 Si 및/또는 Al을 용해시켜 여과·수세한 후, 60℃에서 건조시켜 중량의 증감을 칭량함으로써 Si 및/또는 Al양을 분석하고, 그 후 상기한 바와 같이 산으로 용해시켜 플라즈마 발광 분광 분석 장치로 분석을 하였다.
출발 원료 및 얻어진 강자성 입자 분말의 구성상은, 분말 X선 회절 장치(XRD, (주)리가꾸 제조, RINT-2500)에 의한 동정과, 투과형 전자 현미경(니혼 덴시(주), JEM-2000EX), 전자선 분광형 초고분해능 전자 현미경(HREM, 히다치 하이테크놀로지, HF-2000)을 이용한 전자선 회절(ED), 전자 에너지 손실 분광법(EELS), 에너지 분산 X선 분광법(EDS), 주사 투과 전자 현미경(STEM) 분석·평가를 행하여 결정하였다. ED나 EELS, STEM, EDS에 의한 분석·평가는, XRD에서는 알 수 없는, 불순물상으로서의 α-Fe, Fe4N, Fe3 - xN이나, 첨가한 금속 원소 X가 미세하게 국소 존재하고 있는지를 확인할 수 있다.
얻어진 강자성 입자 분말의 자기 특성은, 물리 특성 측정 시스템(PPMS+VSM, 닛본 콴텀 디자인(주))을 이용하여 실온(300 K)에서 0 내지 9 T의 자장 중에서 측정하였다. 별도로 5 K 내지 300 K까지의 자화율의 온도 의존성의 평가도 행하였다.
얻어진 강자성 입자 분말의 뫼스바우어 측정은, 아르곤 분위기의 글로브박스 안에서 강자성 입자 분말을 실리콘 그리스에 잘 섞어 알루미늄휠에 감싸고, 액체 헬륨 온도 내지 실온의 범위에서 3 내지 4일간에 걸쳐 행하고, 추가로 데이터를 해석함으로써, 얻어진 강자성 입자 분말의 Fe16N2의 생성 비율(부피 비율)을 구하였다. 해석시의 총 불순물로는 α-Fe, Fe4N, Fe3 - xN이나, 산화철 등의 파라 성분을 검토하였다.
실시예 1:
<출발 원료의 제조>
단축 직경 17 nm, 장축 직경 110 nm, 종횡비 6.47, 비표면적 123 m2/g의 침철석(geothite) 입자를 황산제2철, 가성소다, 탄산소다를 이용하여 제작하였다. 이를 누체(Nutsche)로 여과 분별 분리하여, 시료 5 g에 대하여 순수 150 ml 상당의 순수로 충분히 세정하였다. 계속해서, 60℃의 진공 건조기로 건조하여 애토마이저 분쇄기와 진동체로 100 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 이 침철석 입자 분말에 포함되는 Fe에 대한 몰대비 0.06％ 상당의 Ti 원료의 옥시황산제2티탄 수용액을 침철석 입자 분말 전체에 섞이도록 혼합하였다. 이를 공기 중에서 3℃/분에서 250℃까지 승온시켜 탈수 및 Ti 원료의 분해를 행하였다.
<출발 원료의 환원 처리 및 질화 처리>
상기에서 얻어진 시료 분말 50 g을 알루미나제 갑발(甲鉢)(125 mm×125 mm×깊이 30 mm)에 넣고, 열 처리로에 정치시켰다. 로 내를 탈기한 후, 아르곤 가스를 충전하고, 다시 탈기하는 조작을 3회 반복하였다. 그 후, 수소 가스를 5 L/분의 유량으로 흘리면서, 5℃/분의 승온 속도로 400℃까지 승온하고, 3 시간 유지하여 환원 처리를 행하였다. 그 후, 140℃까지 강온(降溫)하여 수소 가스의 공급을 중지하였다. 또한, 이 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 57 m2/g이었다. 계속해서, 암모니아 가스를 10 L/분에서 흘리면서, 135℃에서 12 시간 질화 처리를 행하였다. 그 후, 아르곤 가스를 유통시켜 실온까지 강온하고, 아르곤 가스 공급을 중지하여, 공기 치환을 3 시간에 걸쳐 행하였다.
<얻어진 시료의 분석·평가>
얻어진 입자 분말의 주상은 XRD, ED로부터 Fe16N2이고, 뫼스바우어 스펙트럼 측정에 의한 Fe16N2 화합물상은 83％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는 입경 40 nm이며 부정형 입자이고, 비표면적은 58 m2/g이었다. Ti 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 0.06％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=183 emu/g, 보자력 Hc=1230 Oe, BHmax=7.5 MGOe였다.
실시예 2:
실시예 1과 동일하게 하여 단축 직경 12 nm, 장축 직경 276 nm, 종횡비 23.00, 비표면적 101 m2/g의 침철석 입자를 염화제2철, 가성소다, 탄산소다를 이용하여 얻었다. 이를 누체로 여과 분별 분리하고, 순수 중 5 g/L가 되도록 디스퍼믹서를 이용하여 리펄프하였다. 이를 교반하면서, pH를 희초산으로 7.0이 유지되도록 하여 침철석 입자 중 Fe 몰대비 20％의 Ga 상당의 질산갈륨 수용액을 실온에서 적하하였다. 5 시간 후, 5 중량％-SiO2로 한 물유리 용액을, SiO2 피복 침철석 입자로서 Si가 1 중량％가 되도록 40℃에서 5 시간에 걸쳐 적하하였다. 다시 누체로 여과 분별 분리하여, 시료 5 g에 대하여 순수 200 ml 상당의 순수로 충분히 세정하였다. 계속해서, 55℃의 진공 건조기로 건조하였다. 얻어진 시료의 Si 함유량은 1.02 중량％였다. 또한 애토마이저 분쇄기와 진동체로 180 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 다음으로 120℃에서 탈수 처리하여 적철광을 얻었다.
다음으로, 실시예 1과 마찬가지로 환원 처리와 질화 처리를 행하였다. 환원 처리는 420℃에서 3 시간 행하였다. 또한, 이 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 76 m2/g이었다. 질화 처리시의 가스는, 암모니아 가스와 질소 가스와 수소 가스의 혼합비가 7:2.9:0.1인 혼합 가스로서, 전량으로 10 L/분을 흘리면서, 155℃에서 7 시간 질화 처리를 행하였다.
얻어진 입자 분말의 주상은 XRD, ED로부터 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 72％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는 단축 직경 11 nm, 장축 직경 194 nm이고, 비표면적은 77 m2/g이었다. Ga 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 20％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=179 emu/g, 보자력 Hc=2810 Oe, BHmax=6.9 MGOe였다.
실시예 3:
실시예 2와 동일하게 하여 시료를 얻었다. 다만 pH는 8.5로 하여, 침철석 의 슬러리에, 우선 침철석 입자 중 Fe에 대한 몰대비 0.8％의 Al 원료의 질산알루미늄 수용액을 적하하고, 그 후 이트륨을 Y 환산으로 700 wt-ppm를 피복하고, 추가로 그 위에 알루미늄을 Al 환산으로 3000 wt-ppm이 되도록 표면 피복하였다. 애토마이저 분쇄기와 진동체로 150 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 환원 처리는 실시예 1과 마찬가지로 행하였다. 또한, 이 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 88 m2/g이었다. 또한, 질화 처리는 암모니아 가스 5 L/분 기류 중 142℃에서 15 시간 행하였다. Y, Al 함유량은 ICP 분석의 결과, 각각 Fe 몰대비 689 wt-ppm, 1.07 중량％였다.
얻어진 입자 분말은 주상이 XRD, ED로부터 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 86％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는 단축 직경 11 nm, 장축 직경 193 nm이고, 비표면적은 85 m2/g이었다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=192 emu/g, 보자력 Hc=2880 Oe, BHmax=7.5 MGOe였다.
실시예 4:
실시예 2와 동일하게 하여, 단축 직경 14 nm, 장축 직경 150 nm, 종횡비 10.71, 비표면적 115 m2/g의 침철석 입자를 염화제2철, 염화망간, 가성소다, 탄산소다를 이용하여 얻었다. 이 때의 망간량은, 침철석 입자 중 Fe에 대한 몰비 1.5％의 Mn으로 하였다. 이를 누체로 여과 분별 분리하고, 시료 5 g에 대하여 순수 200 ml 상당의 순수로 충분히 세정하였다. 또한 실시예 2와 동일하게 하여 SiO2 피복을 Si 환산 3000 ppm이 되도록 행하였다. 계속해서, 55℃의 진공 건조기로 건조하고, 애토마이저 분쇄기와 진동체로 90 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 계속해서 실시예 2와 마찬가지로 환원 처리 및 질화 처리를 행하였다. 또한, 환원 처리 후의 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 82 m2/g이었다.
얻어진 입자 분말은 XRD, ED로부터 주상은 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 74％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는, 단축 직경 13 nm, 장축 직경 135 nm이고, 비표면적은 82 m2/g이었다. Mn 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 1.5％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=197 emu/g, 보자력 Hc=880 Oe, BHmax=6.3 MGOe였다.
실시예 5:
실시예 1과 동일하게 하여, 단축 직경 17 nm, 장축 직경 110 nm, 종횡비 6.47, 비표면적 123 m2/g의 침철석 입자를 얻었다. 이를 공기 중에서 300℃에서 1 시간 열 처리함으로써 적철광 입자 분말로 하였다. 계속하여, 애토마이저 분쇄기와 진동체로 90 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 이 적철광 입자 분말에 포함되는 Fe에 대한 몰대비 6.2％ 상당의 Ge 원료인 사염화게르마늄 수용액을 전체에 섞으면서 혼합하였다. 이를 공기 중에서 3℃/분에서 250℃까지 승온시켜 탈수 및 질산 분해시켰다. 이를 수소 100％ 기류 중에서 550℃에서 3 시간의 환원 처리를 행하였다. 100℃까지 수소를 유통시키면서 로냉하였다. 또한, 이 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 25.6 m2/g이었다. 유통 가스를 암모니아 가스 100％로 전환하고, 4 L/분으로 가스를 흘렸다. 155℃까지 5℃/분의 승온 속도로 승온하고, 155℃에서 13 시간 질화 처리를 행하였다.
얻어진 입자 분말은 XRD, ED로부터 주상이 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 77％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는, 단축 직경 32 nm, 장축 직경 53 nm이고, 비표면적은 25.3 m2/g이었다. Ge 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 6.2％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=156 emu/g, 보자력 Hc=1819 Oe, BHmax=9.1 MGOe였다.
실시예 6:
실시예 4의 Mn 대신에 Ni을 이용하였다. Ni 원료는 질산니켈 수용액을 이용하였다. 니켈량은 Fe 몰대비 1.5％의 Ni로 하였다. 다만, SiO2 피복은 행하지 않았다. 얻어진 시료는 단축 직경 14 nm, 장축 직경 146 nm, 종횡비 10.43, 비표면적 116 m2/g의 침철석이었다. 이를 누체로 여과 분별 분리하고, 시료 5 g에 대하여 순수 200 ml 상당의 순수로 충분히 세정하였다. 계속해서, 55℃의 진공 건조기로 건조하고, 애토마이저 분쇄기와 진동체로 100 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 계속해서 실시예 5와 마찬가지로, 수소 100％ 기류 중에서 490℃에서 3 시간의 환원 처리를 행하였다. 100℃까지 수소를 유통시키면서 로냉하였다. 또한, 이 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 36.4 m2/g이었다. 유통 가스를 암모니아 가스 100％로 전환하고, 4 L/분으로 가스를 흘렸다. 155℃까지 5℃/분의 승온 속도로 승온하고, 155℃에서 13 시간 질화 처리를 행하였다.
얻어진 입자 분말은 XRD, ED로부터 주상은 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 84％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는, 단축 직경 29 nm, 장축 직경 46 nm이고, 비표면적은 36.2 m2/g이었다. Ni 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 1.5％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=197 emu/g, 보자력 Hc=2478 Oe, BHmax=7.8 MGOe였다.
실시예 7:
단축 직경 22 nm, 장축 직경 145 nm, 종횡비 6.59, 비표면적 109 m2/g의 침철석 입자를 황산제2철, 가성소다, 탄산소다를 이용하여 제작하였다. 이를 누체로 여과 분별 분리하여, 시료 5 g에 대하여 순수 120 ml 상당의 순수로 충분히 세정하였다. 계속해서, 60℃의 진공 건조기로 건조하고, 애토마이저 분쇄기와 진동체로 125 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 또한 이를 300℃에서 탈수하여, 적철광을 얻었다. 이 적철광 입자 분말에 포함되는 Fe에 대한 몰대비 0.07％ 상당의 Pt 원료의 디니트로디아민 백금 용액을 분말 전체에 섞으면서 혼합하였다. 이를 공기 중에서 3℃/분으로 220℃까지 승온시켜 탈수 및 분해시켰다. 그 후, PVA(중합도 800)를 고형분으로 하여 분말 중량 대비 7％ 가하여 직경 10 mm, 높이 2.5 mm의 디스크펠릿상으로 성형하였다. 이를 실시예 1과 마찬가지로 환원 처리 및 질화 처리를 행하였다.
얻어진 입자 분말의 주상은 XRD, ED로부터 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 82％였다. 또한, 디스크펠릿의 일부를 분쇄하여 얻어진 분말로부터, 평균 1차 입자 크기는 단축 직경 94 nm, 장축 직경 130 nm이고, 비표면적은 16.3 m2/g이었다. Pt 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 0.07％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=179 emu/g, 보자력 Hc=2315 Oe, BHmax=7.8 MGOe였다.
실시예 8:
실시예 2와 동일하게 하여 시료를 얻었다. 시료는 단축 직경 12 nm, 장축 직경 276 nm, 종횡비 23.00, 비표면적 101 m2/g의 침철석이었다. 이를 실시예 2와 마찬가지로 리펄프하고, pH는 7.5에서 침철석의 슬러리에, 우선 침철석 내의 Fe에 대한 몰대비 3％의 Zn 원료의 질산아연 수용액을 적하하였다. 그 후, 실시예 2와 마찬가지로 SiO2가 1 중량％가 되도록 물유리를 적하하였다. 얻어진 시료의 Si 함유량은 1.02 중량％였다. 애토마이저 분쇄기와 진동체로 125 ㎛ 이하의 응집 입자만을 추출하였다. 환원 처리는 실시예 1과 마찬가지로 행하였다. 또한, 이 상태에서 취출한 시료는 α-Fe 단상이고, 비표면적은 75 m2/g이었다. 또한, 질화 처리는 암모니아 가스 5 L/분 기류 중 148℃에서 15 시간 행하였다.
얻어진 입자 분말은 주상이 XRD, ED로부터 Fe16N2이고, 뫼스바우어 측정으로부터 Fe16N2 화합물상은 87％였다. 또한, 평균 1차 입자 크기는 단축 직경 11 nm, 장축 직경 192 nm이고, 비표면적은 73 m2/g이었다. Zn 함유량은 ICP 분석의 결과, Fe 몰대비 8.0％였다. 자기 특성을 측정한 바, 포화 자화값σs=175 emu/g, 보자력 Hc=2573 Oe, BHmax=8.0 MGOe였다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 따른 강자성 입자 분말은, 큰 최대 에너지곱 BHmax를 갖기 때문에, 자성 재료로서 바람직하다. 또한, 강자성 입자 분말로서 얻어지며, 생산성이나 경제성도 우수하기 때문에, 이방성 자석, 본드 자석 등의 폭넓은 자성 재료 용도에 사용할 수 있다.

Claims (8)

  1. 뫼스바우어 스펙트럼으로부터 Fe16N2 화합물상이 70％ 이상을 구성하는 강자성 입자 분말이며, Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 금속 원소 X를, Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 함유하고 있고, 상기 강자성 입자 분말의 BHmax가 5 MGOe 이상인 것을 특징으로 하는 강자성 입자 분말.
  2. 제1항에 있어서, 입자 표면이 Si 및/또는 Al 화합물로 더 피복되어 있는 강자성 입자 분말.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 포화 자화값σs가 130 emu/g 이상이며, 보자력 Hc가 600 Oe 이상인 강자성 입자 분말.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, BET 비표면적이 3 내지 80 m2/g인 강자성 입자 분말.
  5. 미리 250 ㎛ 이하의 메쉬를 통과시킨 철 화합물 입자 분말에 대해서 환원 처리를 행하고, 이어서 질화 처리를 행하는 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 강자성 입자 분말의 제조법이며, 상기 출발 원료인 철 화합물 입자 분말로서, BET 비표면적이 50 내지 250 m2/g, 평균 장축 직경이 50 내지 450 nm, 종횡비(장축 직경/단축 직경)가 3 내지 25이며 금속 원소 X(X는 Mn, Ni, Ti, Ga, Al, Ge, Zn, Pt, Si로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상임)를 Fe 몰대비 0.04 내지 25％ 함유하는 산화철 또는 옥시수산화철을 이용하는 것을 특징으로 하는 강자성 입자 분말의 제조법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 철 화합물 입자 분말의 입자 표면을 Si 화합물 및/또는 Al 화합물로 더 피복한 후, 250 ㎛의 메쉬를 통과시켜 환원 처리를 행하는 강자성 입자 분말의 제조법.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 강자성 입자 분말을 포함하는 이방성 자석.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 강자성 입자 분말을 함유하는 본드 자석.
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