KR890002301B1 - 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제 1 도는 BaO·6Fe2O3의 전자현미경 사진임(X 30,000).
제 2 도는 BaO·Fe0.5Co0.75Ti0.75O18의 전자현미경 사진임(X 30,000).
본 발명은 일반식 MO·Fe12-2xCoxTixO18(M=Ba, Sr, Pb등)로 나타내는 마그네트 플럼바이트형 페라이트(Magnet Plumbite Type Ferrite)의 제조방법에 관한 것이다. 더 구체적으로 설명하면 본 발명은 상기 일반식 X=0.00인 영구자석용 바륨 또는 스트론튬페라이트 분말 및 X=0.75-0.90인 수직자화기록용 바륨페라이트 분말의 공업적 습식 제조법에 관한 것이다. 종래의 영구자석용 또는 수식자화기록용 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제저방법으로는 (1) 철의 원료로서 Fe2O3를 쓰고 이것에 Ba, Sr, Pb등의 탄산염 또는 산화물을 소정의 조성으로 혼합한 후 1000°- 1300℃의 고온에서 소성하는 건식법(일본특허공고 소제 46-11704호, 소제 60-15574호, 소제 60-15577호 참조), (2) 철의 원료로서 제 1 철염 및 제 2 철염을 쓰고 이것에 Ba, Sr, Pb등의 수용성염을 첨가하여 수용성 반응에 의한 침점물을 만들어 이것을 소성함으로써 페라이트화시키는 습식법[J.Am.Ceramic Soc.63, 601(1980), 일본특허공개 소제 53-289297호, 일본특허공개 소제 55-154321호, 일본특허공고 소제 60-15578호 참조], 및 (3) 같은 습식법이지만 철의 원료로서 철염을 쓰지 않고 산화물을 쓰는 방법(일본특허공고 소제 47-25796호) 등이 있다. 상기 일본특허공고 소제 47-25796호는 침상 α-FeOOH결정입자(FeSo4용액으로 부터 공지의 방법으로 얻음)를 함유하는 pH＞11의 수산화바륨 수용액을 내압솥(Autoclave)에 넣고 260°- 300℃의 온도로 가열하는 것이 특징인 마그네트 플럼바이트형 페라이트를 제조하는 방법이다.
이 방법에 있어서 철원료인 침상 α-FeOOH는 입도가 0.3-1.0㎛정도로 크기 때문에 얻어지는 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 입도가 0.3㎛이상이 된다.
이와같이 제조한 마그네트 플럼바이트형 페라이트는 영구자석용으로는 적합하지만 수직자화기록용으로는 적합하지 않다. 왜냐하면 일본특허공고 소제 60-15577호에 기재되어 있는 바와같이 상기 페라이트의 입경이 0.01㎛미만에서는 자기기록에서 요하는 강한 자성을 나타내지 않으며, 또한 0.3㎛를 넘으면 고밀도기록으로서의 수직자화기록을 유리하게 하기 어렵기 때문이다.
본 발명의 목적은 영구자석과 수직자화기록용으로 다같이 사용될 수 있는 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법을 제공하려고 하는 것이다. 즉 본 발명은 철원료로서 산화제 2 철을 나트로자로사이트(Natrojarosite), 암모자로사이트(Ammojarosite) 또는 자로사이트(jarosite)로 부터 0.1㎛정도의 미립자로 얻는 것을 특징으로 하는 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 「자성재료」 제 2 면[일본(주)총합기술센터 발행]에 기재되어 있는 바와같이 황산제 2 철용액을 가성소다, 탄산나트륨등으로 일부 중화하여 가수분해하면 나트로자로사이트가 생성된다(대한밀국 특허공고 제86-469호 참조). 이 나트로자로사이트는 NaFe3(SO4)3(OH)6으로 나타낼 수 있는데 보다 이해하기 쉽게 나타내면 다음식 ①가 같다.
2NaFe3(SO4)3·(OH)6=Na2SO4·Fe2(SO4)3·4FeOOH·4H2O …………①
선행기술인 대한민국 특허공고 제86-469호에는 나트로자로사이트를 700℃에서 소성하여 안료용산화제 2 철을 제조하는 방법이 개재되어 있으나 그후의 연구에서 나트로자로사이트를 가성소다, 탄산나트륨들의 알칼리로 중화하여 2Fe(OH)3＋4FeOOH로 나타내는 나트로자로사이트 중화생성물이 얻어진다는 사실을 알게 되었다. 그러나 이와같이 얻은 생성물은 80℃이상으로 가열하지 않을 때는 비정질이며 모체인 나트로자로사이트의 사각판상(5×5㎛)의 형상을 그대로 유지하고 있다.
그런데 이 비정질의 중화생성물인 2Fe(OH)3＋4FeOOH를 80℃이상으로 가열하면 결정화가 진행되며 X-레이회절로 α-Fe2O3피크와 FeOOH피크가 관찰되며 결정수도 다음식 ②와 같이 적어진다.
4[2Fe(OH)3＋4FeOOH]=3(Fe2O3＋2FeOOH)＋17H2O ……………………②
가열에 의하여 4각판상의 결정은 약간 미랍자로 분산되지만 대부분은 5㎛의 입도를 유지하고 있다. 그러나 이 결정화된 나트로자로사이트 중화물에 염산등을 첨가하여 pH 1로 조정하면 나트로자로사이트 중화물은 분산되어서 0.1㎛의 산화제 2 철 미립자가 얻어진다.
이 산화제 2 철 미립자 표면에 Ba(또는 Ba-Co-Ti)을 BaCO3[또는 BaCO3-CoCO3-TiO(OH)2]로서 코우팅하여 소성함으로써 산화제 2 철 미립자 결정중에 Ba(또는 Ba-Co-Ti)을 확산, 고용시키면 영구자석용 BaO·6Fe2O3(또는 IHC)를 제어한 수직자화기록용 BaO·Fe12-2xCoxTixO18)를 제조할 수 있다(Sr, Pb에 있어서도 같다).
본 발명의 실시예를 들어 더욱 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
이른바 황산법에 의하여 산화티탄의 제조시에 부산물로 생성되는 황산제 1 철(FeSO0(7F2O)로 부터 황산제 2 철[Fe2(SO4)3]용액을 조제하며, 이것을 가수분해하여 다음표 1과 같은 조성을 가진 나트로자로사이트를 얻어 이것을 출발원료로 하였다.
[표 1]
나트로자로사이트 조성
표 1에 나타낸 바와같이 Fe2(SO4)3용액(Mn/Fe=1.91%)으로부터 가수분해하여 생성된 나트로자로사이트는 Mn이 잘 분리되어 있다. 또한 Ti는 가수분해시 함께 가수분해되지만 다른 원소인 Al, Cr, V…등은 거의 나트로자로사이트 중에 혼합되지 않는다. 표 1의 나트로자로사이트 110g과 물 1ℓ 및 탄산나트륨 45g을 2ℓ 3구 플라스크에 넣고 교반하면서 90℃에서 1시간 동안 중화시킨 후 3ℓ의 물로 감압여과하면서 수세하여 SO4 2-기를 제거하였다. 이때 생성된 나트로자로사이트 중화물 케이크를 물 1ℓ로 재현탁시킨 후 염산 50ml로 분산처리를 하였다. 염산으로 분산시킨 산화제 2 철 미립자 50g을 함유하는 슬러리에 Ba0·Fe12-2xCoxTixO18에 있어서 소정의 X치가 되도록 Ba, Co, Ti을 각각 BaCl2, CoCl2, TiCl4로서 첨가하였다. 이것을 탄산나트륨으로 pH=10까지 중화하여 산화제 2 철 미립자 표면에 BaCO3, CoCO3, TiO(OH)2를 각각 석출시킨 후 2ℓ물로 감압여과 하면서 수세하였다. 이것을 건조시킨 후 900℃에서 15분 동안 전기로에서 소성하여 그 자기특성에 대하여 시험한 결과 다음표 2와 같이 나타냈다.
[표 2]
BaO·Fe12-2XCoxTiO18자기특성
주 : 동영공업(주) VSM-P7-15사용 외부자계(外部磁界) 10KOe
상기 표 2로부터 X=0.00 즉 영구자석용 BaO·6Fe2O3는 외부자계 10KOe에 있어서 s=57.60emu/g, r=35.24emu/g, SR= r/ s=0.612 IHC=437 Oe가 얻어졌다. 한편 X치의 증가와 더불어, 즉 Fe의 일부를 Co, Ti로 치환하는 량이 증가함에 따라 IHC가 IHC=4168x4209 Oe의 관계로 감소한다. 따라서 수직자화기록용으로 필요한 IHC(500
IHC
1000)의 제어가 0.75
X
0.90에서 가능하다. 제 1 도는 X=0.00인 BaO·6Fe2O3의 전자현미경사진으로서 얻어진 BaO·6Fe2O3는 6각판상이 아니고 4각판상의 것이 대부분이며 일부 침상의 것이 보인다. 이것은 나트로자로사이트의 중화물중에 FeOOH의 형상의 남아 있는 때문인 것으로 추정된다. 이것의 평균입도는 0.3㎛이다. 제 2 도는 X=0.75인 BaO·Fe10.5Co0.75Ti0.75O18의 전자현미경사진이다. 이 경우에도 얻어진 수직자화기록용 마그네트 플럼바이트형 페라이트는 6각판상이 아니고 4각판상이고, 평균입도는 0.15㎛이다.
Claims (4)
- 나트로자로사이트, 암모자로사이트 또는 자로사이트를 알칼리로 중화하고 수세후 염산으로 분산시킴을 특징으로 하는 산화제 2 철 미립자의 제조방법.
- 제 1 항에 있어서, 알칼리가 가성소다 또는 탄산나트륨인 것이 특징인 산화제 2 철 미립자의 제조방법.
- 제 1 항의 산화제 2 철 미립자에 바륨염, 스트론튬염 또는 납염을 첨가시킨 후 이 산화제 2 철 미립자 표면에 탄산알카리로 BaCO3, SrCO3또는 PbCO3를 코우팅하여 고온에서 소성하는 것을 특징으로 하는 영구자석용 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법.
- 제 1 항의 산화제 2 철 미립자에 바륨염, 코발트염 및 티타뉴염을 첨가시킨 후 이 산화제 2 철 미립자 표면에 탄산알칼리로 BaCO3, CoCO3및 TiO(OH)2를 코우팅하여 고온에서 소성하는 것을 특징으로 하는 수직자화기록용 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법.
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| KR1019860007991A KR890002301B1 (ko) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법 |
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| KR1019860007991A KR890002301B1 (ko) | 1986-09-24 | 1986-09-24 | 마그네트 플럼바이트형 페라이트의 제조방법 |
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| KR880004506A (ko) | 1988-06-04 |
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