PL85507B1 - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
PL85507B1
PL85507B1 PL1973162201A PL16220173A PL85507B1 PL 85507 B1 PL85507 B1 PL 85507B1 PL 1973162201 A PL1973162201 A PL 1973162201A PL 16220173 A PL16220173 A PL 16220173A PL 85507 B1 PL85507 B1 PL 85507B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
cobalt
residual magnetization
iron
temperature
loss
Prior art date
Application number
PL1973162201A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Bayer Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19722221218 external-priority patent/DE2221218C3/de
Application filed by Bayer Ag filed Critical Bayer Ag
Publication of PL85507B1 publication Critical patent/PL85507B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/68Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent
    • G11B5/70Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer
    • G11B5/706Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material
    • G11B5/70626Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances
    • G11B5/70642Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides
    • G11B5/70652Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3
    • G11B5/70668Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3 containing a dopant
    • G11B5/70673Record carriers characterised by the selection of the material comprising one or more layers of magnetisable material homogeneously mixed with a bonding agent on a base layer characterised by the composition of the magnetic material containing non-metallic substances iron oxides gamma - Fe2 O3 containing a dopant containing Co
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G49/00Compounds of iron
    • C01G49/02Oxides; Hydroxides
    • C01G49/08Ferroso-ferric oxide [Fe3O4]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50Solid solutions
    • C01P2002/52Solid solutions containing elements as dopants
    • C01P2002/54Solid solutions containing elements as dopants one element only
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/10Particle morphology extending in one dimension, e.g. needle-like
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/42Magnetic properties

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Description

***!*»«96abiiiJifc W publikacji I. R. Morrisona i D. E.SpeiióT$sj|^IEE — transactions on Electronic Com- plurters, EC 15, str. 7182 i nast. (19(96)] podano, ze przez wprowadzenie 2—ilO% kobaltu do izomerycz¬ nych tlenków zelaza mozna zwiekszyc ich nateze¬ nie koercyjne ze MJIO erstedów do 900 erstedów.Jednakze w publikacji tej podkreslono równiez wpilyw temjperatury na natezenie koercyjne ferri- maghetycznych tlenków zelaza zawierajacych ko¬ balt i podano, ze jezeli podczas dokonywania po¬ miarów temperatura wzrasta z 77^K do 4$5°K, wówczas natezenie koercyjne maleje z 9000 do 140 erstedów. Jezeli taki izometryczny, ferrkriagme- tyczny y-^^11^ zelaza zawierajacy kobalt stosuje sie do magnetycznej rejestracji, to w przypadku wzrostu tem(peratury podczas rejestrowania, prze¬ chowywania lub odtwarzania nastepuje "ostry spa¬ dek pierwotnego sygnalu i tworzywo takie prak¬ tycznie biorac nie nadaje sie jako podloze magne- togramów.Podobne zmniejszanie sie pierwotnego sygnalu wystepuje, jezeli nosnik dzwieku lufo obrazu wy¬ konane z tlenków zelaza zawierajacych kobalt poddaje sie dzialaniu naprezen mechanicznych przy powtarzanym odtwarzaniu. Monrilson opra¬ cowal sposób badania wplywu naprezen mecha¬ nicznych i cieplnych na magnetyzacje szczatkowa i inne parametry magnetyczne, umozliwiajacy po¬ równywanie róznych tasm magnetycznych., Za; miare jakosci magnetycznego podloza rejestrujacego przyjmuje sie utrate szczatkowej magnetyzacji pnzy ogrzewaniu tasmy w temperaturze 150°C w ciagu 30 minut. Utrata ta powinna byc mozliwie mala, a w przypadku izomerycznych tlenków ze¬ laza zawierajacych kobalt jest wlasnie szczególnie wysolka. Straty magnetyzacji szczatkowej sa mniej¬ sze w przypadku igielkowatych tlenków zelaza zawierajacych kobalt, ale w takim przypadku wzrost natezenia koercyjnego po wprowadzeniu tlenku kobaltu jest mmiejiszy. Morrison i Stpelio- tis stwierdzili, ze po odtwarzaniu tasmy z pred¬ koscia 76 om/sekunde w przypadku szesciennego y-Fefit zawierajacego kobalt sygnal pierwotny zamaka w i55%, zas po ©000 odtworzen tasmy z igielkowatego y-Te fit zawierajacego kobalt zanik wynosii 10%. Stad wyciagnieto wniosek, ze tlenki zelaza zawierajace kobalt nie nadaja sie do re¬ jestrowania i odtwarzania dzwieków znanymi spo¬ sobami i moga byc stosowane jedynie do rejestro- s wania bezstykowego.W opublikowanym opisie patentowymi RFN DOS nr 1W723i6 opisano igiellkowaty y-Fe£a zawiera¬ jacy kobalt w ilosci co; najmniej 0,215% wagowych w odniesieniu do calkowitej ilosci tlenku zelaza, io przy czym czastki fizycznie zorientowane wzdluz tasmy, po ogrzaniu w temperaturze 150°C w cia¬ gu 30 minut wykazuja „trwala retencje magnety¬ zacji szczatkowej" w tym kierunku co najmniej w 80%. W opdisie tym podano, ze retencje mag- 13 neityzacji szczatkowej w podwyzszonej tempera¬ turze mozna zwiekszyc, osiagajac jej wartosc szczytowa, jezeli zwiekszy sie zawartosc wprowa¬ dzonego tlenku zelazawego. Jednakze w procesach prowadzonych na skale techniczna trudno jest w sposób powtarzalny otrzymac produkt o okreslo¬ nej zawartosci FeO, istotnej dla jednorodnosci pig¬ mentu o stalej stracie magnetyzacji szczatkowej.Poza tym, tlenki zelaza zawierajace FeO latwo ulegaja utlenieniu, przy czym latwosc utleniania wzrasta w miare zmniejszania sie wielkosci cza¬ stek. ilgielfcowalte tlenki zelaza zawierajace kobalt mozna wytwarzac róznymi sposobami. Wedlug wywozonego opisu patentowego RF!N DAS nr 1226997 M mozna wprowadzac kobalt do y-Fe£s wytwarza¬ jac hydroksytlenek zelazowy w obecnosci rozitiwo- iru soli kobaltu. Proces ten prowadzi sie w ten sposób, ze roztwór soli zelazawej, zawierajacy roz¬ twór soli kobaltawej (II), traktuje sie w tempe- raturze 0-^30°C zasadowym srodkiem stracajacym az do uzyskania pH okolo 4,5—16;5, po czym otrzy¬ mana mieszanine traktuje sie srodkiem utlenia¬ jacym i bardzo drobne czastki otrzymanego hy- droksytlenku zelazowego pogiruibia sie dodajac da- 40 lej srodek zasadowy przy wartosci pH Okolo 4,5— -^6J5 w temperaturze okolo 3i0^h65°C; przy czym dodawanie dalszych ilosci roztworu soli i srodka zasadowego naleftr regulowac talk, aby czastiki hydroksytlenku zelazowego zawierajacego kobalt, 45 juz znajdujace sie w mieszaninie reakcyjnej, pod wplywem srodka ujtlendiajacego osiagaly wielkosc umozliwiajaca nastepnie droga znanego odwodnie¬ nia, redukcji i ponownego utlenienia wytiwarzanie igielkowatego y-Fe^Os zawierajacego kobalt, któ- 50 rego igly maja szerokosc 0,05 miliimifcrona i dlu¬ gosc 0,5 mMiimlikrona. W wylozonym opisie paten¬ towym ,RFN DOS nr 1907206 podano inna meto¬ de wytwarzania igielkowatego y-Fefit zawieraja¬ cego kobalt, polegajaca na tytm, ze Y^Fe*°» lu;b 55 jego prekursor dysperguje sie w wodnym srodo¬ wisku i w zawiesinie wytraca pewna ilosc wodo- rotleniku kobaltu.W opisie patentowymi RFN DOS nr 2036612 omówiono sposób wytwarzania igielfcowatych tlen- m ków zelaza zawierajacych kobalt i nadajacych .sie do wyrobu podloza magnetogramów. Sposób ten polega na trozpuBraczamiu zwiazku kobaltu za- adsonbowanego na y-Fefi* a^FeOOH lub Fe*04 i nastepnie odwoidnienioi, redukcji i ponownym 95 utlenieniu.5 85 507 6 t Znane sa takze inne sposoby wytwarzania igiel¬ kowatych tlenków zelaza zawierajacych kolbalt.W opisie patentowym RFN nr 210O30O omówiono wytwarzanie y-Fefis zawierajacych tlenek meta¬ lu. Sposób ten polega na tym, ze w roztworze za¬ wierajacym sól diwiuwaritosciowego kobaltu lub niMu dysperguje sie igielkowate czastki FeOOH jako krysztaly zaszczepiajace i wytraca mieszane wodorotlenki metali za pomoca wodorotlenku me¬ talu alkalicznego, po czym w wytraconym zwiaz¬ ku utlenia sie mertai do wyzszej wartosciowosci, dzialajac srodkiem utleniajacym zawierajacym chlorowiec, np. NaiOOl, przy czym kontroluje sie wartosc pH mieszaniny i otrzymany tlenek zelaza zawierajacy kobalt lub nikiel przeksztalca sie w igieJkjowaly Y_Fe^03 majacy czajstki o zadanej wiel¬ kosci.Inny sposób, poddany w opisie patentowym RFN DOS mr 202201113,, polega na tym], ze iigielfcowaty FeOOH, Fe208 lub Fe^04 miesza sie z ciecza za¬ wierajaca kioballt, suszy otrzymana zawiesine i przeprowadza znanymi sposobami w y-Fefi*.Wiprowtaldlzainiie kobaltu do a-FeOOH w czasie wytwarzania tego zwiazku w srodowisku silnie al¬ kalicznym jest podane w wylozonym opisie paten¬ towym RFN DAS nr 1204644. Wedlug tego spo¬ sobu, wprowadzanie zadanej ilosci kobaltu do a^FeOOH jest szczególnie latwe, poniewaz zwia¬ zek kobaltu hydrolizuje sie calkowicie przy war¬ tosci pH powyzej 8 i zachodzi calkowite stracanie.Wspólna cecha ujemna igielkowatych tlenków zelaza zawierajacych kobalt, otrzymanych znany¬ mi sposobami, jest to, ze po przeksztalceniu tych tlenków w y-iFefi* magnetyczne wlasciwosci pro- dukitu ulegaja zmianom pod wlplywem czynników cieplnych i mechanicznych.Sposób wedlug wynalazku umozliwia stabilizo¬ wanie ferriniiaignetycznych tlenków zelaza, zawie¬ rajacych kobalt.Wytwarzanie sposobem wedlug wynalazku igiel- kowateigo fenrimaignetycznego y^61111011 zelazowego, zawierajacego kobalt w ilosci okolo QJ5~^W% ato¬ mowych, polegajacego na wytwarzaniu hydroksy- tlenlku zelazowego zawierajaceigo kobalJt, odwad¬ nianiu tego zwiajzku w celu przeprowadzienia go w tlenek* redukowaniu tego tlenku i ponownym utlenianiu produktu reakcji, charakteryzuje sie tyjm, z^iprzed)odwadnianiemlub redukcja produkt poddaje sie obróbce cieplnej w temjperaltuirze oko¬ lo G00—800oC. Produktem poddawanym obróbce 'cieplnej przed odwadnianiem jest hydrofcsytlenek zelazowy a przed redukcja tlenek zelazowy.Alczkioilwiek ferromagnetyczne tlenki zelaza za¬ wierajace kobalt, otrzymane sposobem wedlug wy¬ nalazku, nnaja magnetyzacje szczatkowa nieco mniejsza, nilz material nie poddany obróbce ciepl¬ nej,, to jedlmafc pod wplywem naprezen cieplnych traca one z reguly mniej niz 1i0% magnetyzacji szczajtlkowej, podczas gdy odpowiednia strata w materiale nie poddanym obróbce cieplnej wynosi ponad 20%, w zaleznosci od zawartosci kobaltu.Magnetyczne pigmenty wytwarzane sposobem wedlug wynalazku maja magnetyzacje szczatkowa odpowiednia do wiekszosci zastosowan, zwlaszcza do celów, w których powinna ona byc praktycznie biorac stala. Piigimienty te nadaja sie do magnetycz¬ nego rejestrowania i odtwarzania na róznych ma¬ terialach, np, jako tastmy, plyty, blony aUbo w materialach, np. jako atramenty drufcarsklie lub substancje do kodowania.Dla procesu prowadzonego sposobem wedlug wynalazfciT bez znaczenia jest ilosc wprowiadzo- netgo kobaltu i sposób, w jaki wytworzono igiel- kowaty hydrokisyftlenek zelaza zawierajacy kobalt. io Bez znaczenia jest równiez to, czy kobalt wpro¬ wadzono podczas wytwarzania hydroksytienku zelaza w kwasnym lulb alkalicznym srodowisku, czy tez wytworzony hydroksytlenek zelaza pokry¬ to zwiadkaimli kobalitu. Niezaleznie bowiem od tych dróg, jezeli igielfcowaty yr&eiO* zawierajacy kolbalt podda sie obróbce cieplnej sposobem wed¬ lug wynalazku, wówczas po pózniejszym zreduko¬ waniu do Fe*04 i ewentualnym ponownym utle¬ nieniu do y-Fefit w zwykly, sposób, otrzymuje sie produkty magnetyczne o ulepszonej retencji mag¬ netyzacji szczatkowej. Podczas obróbki ciepdnej ptrowadzomej sposobem wedlug wynalazku tem¬ peratura moze ulegac wahaniom w .podanych wy¬ zej granicach lufo tez moze byc stala. 26 Jezeli obróbke sposobem wedlug wynalazku pro¬ wadzi sie w ciajgu 1 godziny w tem(peratiuirze oko¬ lo G30M75O°C, wówczas ofcymuje sie produkty, które po przeprowadzeniu w y-Fefi* maja wlas- - ciwosci lepsze od wlasciwosci magnetycznych tlen- ków zeliaiaa zawierajacych kobalt, niej poddanych ta¬ kiej obróbce. Górna granica temperatury stosowa¬ nej podczas obróbki cieplnej sposobem wedlug wynalazku jest wyznaczona przez wzrost grubosci ziaren i przez spiekanie sie igielkowatych tlenków 36 zelaza zawierajacych kolbalt. Czas trwania' tej ob¬ róbki ma równiez duze znaczenie i np. tempera¬ tura 8O0°C moze byc stosowana tylko w ciajgu bardzo krótkich okresów czasu. Z drugiej zas stro¬ ny, jezeli obróbke prowadizi sie w temperaturze 40 7150°C, to po uplywie kolku godzin otrzymuje sie produkt solnie spieczony, nie nadajacy sie do,*s uzytku jako pigment magnetyczny. Jezeli zas sto- * suje sie temperature ponizej G00°lC, wówczas ob¬ róbka trwa zbyt dlugo i staje sie nieoplacalna. 45 Przy okreslonej zawartosci tlenku kobaltu w hy¬ droksytienku \zelazowym strata magnetyzacji szczajtlkowej otrzymanego y-(Fef Oo)^08 maleje ze wlzrostem temperatury stosowanej podczas obróbki odwodnionego hydroksytienku zelaza1. W talkim ^ przypadku szczaJtJkowa magnetyzacja moze nie byc stala Czesto stwierdza sie, ze wartosci magnety¬ zacji szczatkowej magnetycznych proszków przed ogrzaniem w temperaturze 190°C sa nizsze w pro¬ duktach poddawanych obróbce cieplnej od od|po- 55 wiednich wartosci w produktach nie poddawanych takiej obróbce. Jednakze po przeprowadzeniu ba¬ dania stabilnosci stwierdza sie, ze próbki poddane obróbce cieplnej w postaci y-{Fe, Co)d08 malja wieksze wartosci magnetyzacji szczatkowej i eo mniejsize straty magnetyzacji szczatkowej w po¬ równaniu z materialami nie poddawanymi obróbce cieplnej. Nadmierne spiekanie lub zwiekszanie grubosci ziaren igielkowatych tlenkówzelaiza zawie¬ rajacych kobalt powoduje znaczny spadek mag- 65 netyzacji szczatkowej i aczkolwiek takie produkty7 w czasie pr6b stabilnosci wykazuja male straty magnetyzacji szczatkowej,, to jednak nie nadaja sie one do wyrobu podlozy magnetycznych.Obróbke cieipUna sposobem wedlluig wynalazku prowadzi sie w obecnosci powietrza, w piecach muflowych, w piecach pólkowych, w obrotowych suszarniach, allbo innych znanych urzadzeniach do kalcynowania. Jak wyzej wspomniano, produk¬ ty wyjsciowe stosowane w procesie prowadzonym sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie znany¬ mi metodami, ale szczególnie korzystnie jest sto¬ sowac takie produkty, w kttórych kobalt jest juz wprowadzony w siatke krystaliczna FeOGH. Talkie produkty wytwarza sie np. w sposób podany w wylozonym opisie patentowym RFN DAS rur 1226997 ajUbo nie qpuiblikowanyim dotychczas spo¬ sobem wytwarzania, igielkowatych ferromagnetycz¬ nych tlenków zelaza z igielkowatego hydiroksytlen- ku zelaza. Sposób tein polega na tym,, ze z wod¬ nego roztworu soli zelazawej, ewentualnie zawie¬ rajacego modyfikatory, przez dodanie wodnego roztworu wodorotlenku i/luib weglanu metalu al- kaiMczmago w ilosci wiiejksizaj od wynikajacej z ofo- licizen stechiometrycznych wytraca sie wodorotle¬ nek i/luib wejgUain zelazawy utlenia wytracony produkt i otrzymany hydroksytlenek zelazowy wyosaibnia z imiieszaniny reakcyjnej, po czym poddaje reduk¬ cji i/lub ponownie utlenia, otrzymujac ferromag¬ netyczny tlenek zelazowy. Cecha tego sposobu jest to, ze proces utleniania wytraconego wodoro- tlenlku i/luib weglanu zelazawego co naljlmlniiej cze¬ sciowo prowadzi sie w temperaturze 45—75°iC, ko¬ rzystnie w temperaturze 50—6tO°iQ przy czyim sto¬ sunek objetosci doprowadzanego gazu zawieraja- cego tlen do objetosci zawiesimy Fe(OH)2 wynosi Od 5:1 do 80:1, korzystnie od 1)0:1 do 60:1, zas inten¬ sywnosc mieszania dobiera sie tak, aby w ciagu 1 godziny w 1 litrze mieszaniny reakcyjnej, otrzy¬ mywac 6—25 g igieljkowatego hydroksytlenku ze- f lazowego. iSlposób wedlug wynalazlku jest dokladnie opi¬ sany w przykladach. Badaniom stabUlnosci poddaje sie produkty otrzymane w sposób opisany w przy¬ kladach majace postac proszku. Wipilyw ciepla na trwalosc tlenków zelaza jest szczególowo omó¬ wiony w opublikowanym opisie patentowym RFN DOS mir 19(071236. Jako kryterium trwalosci przyón muje sie spadek magnetyzacji szczatkowej w go¬ towej tasmie, mierzony w kierunku magnetyzacji i prostopadle do tego kierunku, po ogrzaniu tas¬ my w temperaturze 1&0°C w oiagiu 30 minut.Stwierdzona w tych warunkach magnetyzacja szczatkowa jest nazwana „trwala retencja mag¬ netyzacji szczatkowej" i wyraza sie ja w procen¬ tach wartosci pierwotnej. Retencja magnetyzacji szczatkowej po ogrzewaniu w temperaturze 150°C w ciagu 3"0 minut dnieli sie na diwlie wartosci, mianowicie stosunkowo duza wartosc, odpowiada¬ jaca niewielkiemu zmniejszeniu sie magnetyzacji szczatkowej w kierunku magnetyzowania, to jest w kierunku dlugosci tasmy i mniejsza wartosc, odpowiadajaca znacznemu zmniejszeniu sie mag- netyzjacji szczatkowej w kierunku prostopadlym do wyzej podanego. Podzialu na te dwie wartosci nie mozna oczywiscie dokonac w przypadku tworzy- 507 8 wa w postaci proszku. Porównawcze zestawienie zmniejszenia magnetyzacja szczatkowej w przy¬ padku tasmy i w przypadku proszku podano w tablicy 1. Tasmy poddane badaniu wytwarza sie znanym sposobemi, mianowicie igiieikowaty y^F^aOt zawierajacy kobalt miesza sie ze spoiwem i roz¬ puszczalnikiem, miele sie w ciagu 3j5 godzin, po czym z mieszaniny formuje sie blone o grubosci 23 mlilimikronów i z niej wykonuje tasmy majace io powloke z tlenku zelazowego o grubosci 15 g/m*.Tabela 1 Zmniejszenie magnetyzacji szczatkowej w procentach 1 ^ 1 2 3 4 6 8 3,1 ,4 3,9 11,5 17,0 32,7 1 Tasma 3'& li cd 1,3 3,1 6,2 ,6 12,7 26,0 i .§53 9,0 9,3 16,1 21,8 26,6 38,5 H co ^ ,2 | -6,2 | 11,2 1,3,7 19,7 3^2,3 Z wyników podanych w tablicy 1 widac, ze przecietne straty magnetyzacji szczatkowej two¬ rzywa w postaci proszku sa równolegle do prze¬ cietnych strat w tasmie, mianowicie do sredniej arytmetycznej straty w kierunku dlugosci tasmy i w kierunku prostopadlym do niego, a wiec fe- 40 tencje magnetyzacji szczatkowej mozna tez mie¬ rzyc dla tworzywa w postaci proszku.W celu zmierzenia skutecznosci procesu stabili¬ zacji sposobem wedlug wynalazku, mierzonej zmniejszeniem spadku magnetyzacji szczatkowej 45 w sproszkowanych próbkach, ogrzewanych w tem¬ peraturze 1)50oiC w ciagu 30 minut, przeprowadza sie nizej opisane próby.Hydrolksytlenek zelazowy zawierajacy kobalt wytwarza sie metoda kwasna lub metoda alkali- M czna. W meitodach kwasnych, opiisanych w qpisach patentowych RFN DAS nr 1226997 lub DOS nr 15923&8, przy uzyciu roztworu soli zelaza i kobal- - tu, a-i(Fe, Co)hOOH wytwarza sie utleniajac roz¬ twór soli zelazawej tlenem z powietrza lub inny- 55 mi srodkami utleniajacymi w obecnosci zaszcze¬ piajacych krysztalów a-FeOOH i jonów dwuwar- tosciowego kobaltu, stosujac zasadowe srodki stra¬ cajace lub substancje, z których pod wplywem protonów, przy wartosci pH mniejszej niz 7, 60 uwalniaja sie zasady. Zaszczepiajace- krysztaly a-FeOOH;, ewenltualinie zawierajace kotballt, wy¬ twarza sie przez stracenie wodorotlenku zelaaafwe- g-o z roztworu solid zelazawej,, ewentualnie w obecnosci roztworu soli dwuwartosoiowego kobal- 65 tu i nastepnie utlenianie tlenem z powietrza. Wy-85 507 9 dajnosc procesu stracania jonów dwuwartoscio- wego zelaza (podczas wytwarzania krysztalów za¬ szczepiajacych moze wynosic 20—90% wydajnosci teoretycznej.Pnzy stosowaniu wspomnianego wyzej, nie publi¬ kowanego dotychczas procesu wytwarzania igiel¬ kowatego a-(Fe, Oo)^OOH w srodowisku salinie alkalicznym wszystkie jony zelaza i ikolbaltu stra¬ ca sie w postaci wodorotlenku z roztworu soli zelazawej zawierajacego kobalt, sitosuijac NaOH lub Na^OOs w ilosci wiekszej od wynikajacej z obliczen stechiometrycznycih i przeksztalca w oHFe, Co)OOH przez utlenianie tlenem z powiet¬ rza.Skutecznosc procesu prowadzonego sposobem wedlug wynalazku wykazuje sie w nizej podanych przykladach stosujac jako iprodukt wyjsciowy hy- droksytlenM zelaza zawierajace kobalt, otrzyma¬ ne róznymi sposobami./ Przyklad I. a) Wytwarzanie krysztalów za¬ szczepiajacych.Postepujac w sposób podany w wylozonym opi¬ sie patentowymi RFN DAJS njr 1226997, 3040 g FeSC4 i 3i46 g C0SO4 rozpuszcza sie w 20 litrach wody i mieszajac w 'temperaturze '20—<25°C do roz¬ tworu dodaje rozltwór 9115 g technicznego NaOH w 2,5 litra wody. Otrzymana zawiesine hydiroksy- tlenku miesza sie za pomoca mieszadla z lopat¬ kami szczelinowymi, z predkoscia H500 obrotów/ /minuite, wprowadza do zawiesiny powietrze w ilosci 100 litrów/godzinie i w ciagu 4 godzin ogrze¬ wa do temperatury 55°iC. Wartosc (pH mieszaniny maleje w tym czasie z 7,16—5,0 i barwa ciemno¬ zielona przechodzi przez ciemnoniebieska i zielona • w pomiaraniczowobrazowa. Oitrzymana zawiesina hy¬ droks^tlelnkiu zawiera 50,^2 g FeS04 i 38,2 g (Fe, Go)OOH w 1 liltrze, a wydiagmosc* procesu staajcania wynosi i56^6% wydajnosci teoretycznej. b) Wytwarzanie pigmentu. litrów otrzymanej zawiesimy ogrzewa sie do temperatury 60—7i0°iC i mieszajac 'dodaje w ciagu 8 godzin 4,i6 litra 12yG5% roztworu NaOH, równo¬ czesnie wprowadzajac powietrze w ilosci 20 lit¬ rów/godzine. W tym procesie utleniania metalicz¬ nych jonów dwuwarftosciowych i trójwartoscio¬ wych i nastepnie hydrolizy krysztaly zaszczepia¬ jace wzrastaja przy wartosci pH 4,5—6,5. W mia¬ re zimniejszania sie sitejzenia (Fe, Go)S04, razem z wodorotlenkiem sodowym dodaje sie roztwór siarczanu zelazawego i siarczanu kobaltowego.Mianowicie, wprowadzajac powietrze w ilosci 30 litrów/godzine równoczesnie dodaje sie 15;4 litra 8,3% roztworu NaOH i roztwór 14,4 mola FeS04 i 1-fi mola C0SO4 w 15,4 litra wody. Po uiplywie 8 godzin proces wytwarzania pigmentu jest zakon¬ czony i wówczas odsacza sie hydroksytlenek ze¬ lazowy zawierajacy kobalt, przemywa go i suszy w temperaturze 130°C. Analitycznie okreslona za¬ wartosc kobaltu wynosi 5,95% atomowych w sto¬ sunku do soimy Fe i Co, otrzylmiany a-FeOOH zawierajacy kobalt ma postac igielkowatyoh kry¬ sztalów o grubosci mierzone(j metoda rentgeno- giraficzna na plaszczyznie odbicia (011) siatki ct-FeOOH wynoszacej 2O0 A i o stosunku 'dlugosci do grubosci, ustalonym droga obserwacji za. po¬ moca mikroskopu elektronowego,, wynoszacym 5:1 —son. c) Przeksztalcanie w Y^(Fe, 00)z03. w ciagu 1 godziny w temperaturze 3l6iO°C, po czym rozszczepia sie pigment iprzeksztalca go po oibróboe cieiplnej. Obróbke te prowadzi sie w ten sposób, ze odwodniony hydroksytlenek zelazowy zawiera¬ jacy kobalt wprowadza sie do pieca typu Hera- cus ogrzanego uprzednio do temperatury 700°C i utrzymuje w nim w ciagu 1 godziny. Przemiana a-(Fe,NOo)z03 prowadzi sie w znany sposób, nie na¬ ruszajac igielkowaitego ksztaltu krysztalów.Y^(Fe, Co)203 ogrzewa sie w atmosferze azotu w temperaturze 400--460oiC i nasitejpnie redukuje w ciagu 30 'minut strumieniem wodoru zawiera¬ jacym pare wodna. Nastepnie chlodzi sie produkt w atmosferze wodoru do temperatury 200°C, prze¬ plukuje gazowym azotem i utlenia tlenem z po¬ wietrza w ciagu okolo 46 minuta podwyzszajac stopniowo temperature do 200°C. d) Zjmmiejszenie strat magnetyzacji szczatkowej uzyskiwane .sposobem wedlug wynalazku wykaza¬ no w tablicy 2, stosujac we wszysitkich próbach 40 taki sam on(Fe, Co)203. Retencje magnetyzacji szczatkowej okreslasiej mierzac strate magnetyzacji szczaitkiowej proszku przed i po ogrzaniu jego próbki w temperaturze 1i50°C w ciagu 30 minut.W tym przypadku obróbka cieplna w podwyz- 45 szonej teimiperaturze w ciagu 1 godziny powodo¬ wala spiekanie sie produktu, czyniac go bezuzy¬ tecznym. Wyniki podane w tablicy 2 swiadcza, o tym, ze zmniejszenie straty magnetyzacji szcza¬ tkowej przez obróbke cieplna prowadzona sposo¬ bem wedlug wynalazku jest wyrazne. W przy¬ padku 'próby nr 2 strata ta wynosi tylko 6% po- 3iO 50 Tabela 2 Magnetyzacja szczatkowa (G mil. g_1) Próba 1 2 Obróbka cieplna temjpera- tuiDa °C 700°C Ogrzewanie w tempe¬ raturze 1150 °C w ciagu minut przed ogrze¬ waniem 547 450 po ogrze¬ wani/u 352 423 Strata ma¬ gnetyzacji szczatkowej % 36,5 6,0 Natezenie koercyjne (Oe) 813 52985 507 11 czatkowej magnetyzacji szczatkowej, podczas gdy 'próba 1, bez stosowania obróbki cieplnej, wyka¬ zuje strace 315,5%. Ta strata sklada sie z dwóch czesci, a mianowicie poczatkowa magnetyzacja szczatkowa ulega zmniejszeniu, zas z /drugiej stro¬ ny magnetyzacja szczotkowa pozostala po obróbce cieplnej ulega poprawie. Odnosnie drugiej z tych, czesci nalezy stwierdzic, ze osiaga ona wartosc najwyzsza ze wzrostem temperatury obróbki cie¬ plnej. Obróbka cieplna igielkowatego a^Fe^Os za¬ wierajacego kobalt zawsze powoduje pewna stra¬ te natezenia koercyjnego po przemianie w y^(Fe, ColaOs. Ulepszone pigmenty, w których strata magnetyzacji szczatkowej jest w przypadku pig¬ mentów w postaci proszku mniejsza niz 6%, moz¬ na otrzymywac sposobem wedlug wynalazku na¬ wet takie, w których natezenie koercyjne wynosi 500M8GO erstedów.Przyklad U. a) Wytiwarzanie krysztalów za¬ szczepiajacych.W autoklawie o pojemnosci 30 litrów, zaopa¬ trzonym w! mieszadlo z lopatkami majacymi szcze¬ liny, 14,7% roztwór wodny zawierajacy 21*375 mola FeS04 i 1,25 imola C0SO4 traktuje sie w tempera¬ turze 35°C roztworem 915 g technicznego NaOH w 2,5 litra wody i wytracony zasadowy siarczan zelaza i kobaltu utlenia wprowadzajac powietrze w ilosci 100 litrów na godzine, przy czym miesza¬ nine miesza sie za pomoca mieszadla o 1500 obro¬ tów/minute. W ciagu 4 godzin wartosc pH mieszani¬ ny maleje z Ifi—4,2, a temperatura wzrasta z 35— 66°C. Proces wytwarzania krysztalów zaszczepiaj a- 12 cych konczy sie, gdy zawiesina poczatkowo o za¬ barwieniu niebieskozielonym nabiera barwy bra- zowozóltej. Zawiesina zawiera w 1 litrze 58 g (Fe, Co) S04 i 38,3 g (Fe, Co)-OOH, co odpowiada wydajnosci procesu stracania wynoszacej 53% wydajnosci teoretycznej. b)jWytlwarzanie pigmentu. 22 litry zawiesiny otrzymanej w sposób opisany w przykladzie Ha utlenia sie w temperaturze 60^70°C wdmuchujac powietrze w ilosci 20 lit¬ rów/godzine, przy predkosci mieszadla 11500 obro¬ tów/minute. Wytworzone jony trójwartosciowe hy- drolizuje sie dodajac roztwór 1126,5 g NaOH w 1 litrze wody w ciagu 8 godzin, przy czym utrzy¬ muje sie wartosc pH mieszaniny wynoszaca 4,2 ^5,2. Otrzymany hydiroksytlenek zelazowy zawie¬ rajacy kobalt ma grubosc iglastych krysztalów, mierzona metoda renltgenograficzna na plaszczyz¬ nie odbicia (011), wynoszaca okolo 230 A, a sto¬ sunek dlugosci do grubosci, ustalony droga obser¬ wacji za pomoca mikroskopu elektronowego, wy¬ nosi 5:1—30:1. Zawartosc kobaltu wytnosi 3,2% ato¬ mowych w stosunku do sumy Fe i Co. c). Otrzymany pigment y-(Fe, Oo^Os redukuje sie w temperaturze 420°C, po czym utlenia po¬ nownie w temperaturze 290°C. Obróbke ciepUna tlenku zelazowego przed procesem redukcji pro¬ wadzi sie w temperaturze 08O°C w ciagu 1 godzi* ny. Wyniki pomiaru straty magnetyzacji szczotko¬ wej, prowadzonego sposobem opisanym w przy¬ kladzie I, podano w tablicy 3.* Tabela 3 Próba 1 2 Obróbka cieplna tempera¬ tura °C W0°C Ogrzewanie w tempe¬ raturze 1150°C w ciagiu iminuJt przed iogrze- waniem 494 476 po ognze- waniilu 334 408 'Strata ma¬ gnetyzacji szczatkowej % 212,5 14,5 Natezenie korozyjne (Co) 540 513 Przyklad III. W szklanym naczyniu o pojem¬ nosci 25 litrów umieszcza sie 9,4 litra wodnego roztworu zawierajacego 2350 g FeS04-7H20 i 54,4 g Coa2-6H20 i energicznie mieszajac w tempe¬ raturze 50°C dodajie w ciagiu 3 mJinu/t roztwór 1500 g NaOH w 298 litra wody, przy czym do miesiziani- ny wprowadza sie powietrze z predkoscia 250 lit¬ rów/godzine. Nastepnie proces utleniania prowadzi sie w ciagu 30 (minut, po czym ogrzewa do tem¬ peratury 7i0°C i w ciagu 6V2 godziny wprowadza powietrze z predkoscia 500 litrów/godzine, po czym odsacza, osad przemywa w celu usuniecia alkalii i siuszy. Otrzymany igielkowaty a-FeOOH zawie¬ rajacy kobalt przeprowadza sie w igielkowaty y-Fefis zawierajacy kobalt, redukuje w temipe¬ raturze 400°C i ponownie utlenia w powietrzu w temperaturze 260°C a-(Fe, Co)^Os przed proce¬ sem redukcji poddaje obróbce cieplnej w tempera¬ turze ?00°C w ciagu 3)0 minut. Otrzymany pro¬ so 55 65 dukt ma natezenie koercyjiie 458 erstedów, mag¬ netyzacje szczatkowa 4311 G ml-g"1, a magnetyza¬ cja szczatkowa po ogrzewaniu w temperaturze _150°iC w ciagu 30 miimut 393 G ml-g"1, a wiec strata magnetyzacji szczatkowej wynosi 9%.Przyklad IV. a) Wytwarzanie krysztalów zaszczepiajacych.W reaktorze o pojemnosci 30 litrów do roztworu 6,2 kg FeS04-7H20 w 19,8 litra wody dodaje sie w temperaturze 50°C roztwór 920 g NaOH w 2,5. litra wody, po czym stracony zasadowy siarczan zelaza utlenia sie w ciagu 65 minut wprowadza¬ jac powietrze w ilosci 17150 litrów/godzine i mie¬ szajac za pomoca mieszadla o 1$00 obrotów/minute.Wartosc pH mieszaniny maleje z 7,4—3g6. Otrzyr mama zawiesina zawiera w 1 litrze ©0,2 g FeS04 i 41,8 g FeOOH, co oznacza, ze wydajnosc procesu stracenia wynosi M^2% wydajnosci teoretycznej. b). Wytwarzanie pigmentu13 21 litrów otrzymanych krysztalów zaszczepiiaga- cych ogrzewa sie do item|peratury 80°C i FeS04 pozostaly w mieszaninie utlenia doprowadzajac powietrze w ilosci 500 litrów/godzine, po czyim hydrolizuje za pomoca 19% roztworu wodorotlen¬ ku sodowego, otrzymujac mozliwie jednolity pro- duiklt. W ciagu 68/4 godziny wartosc ,pH mieszaniny wzrasta do 7,0. c). Tl,8 g CoS04-7H^O rozpuszcza sie w 0,3 litra wody, ogrzewa sie do temperatury 80°C i roz¬ twór ten, majacy wartosc pH = 3,5, dodaje sie w reaktorze do 736 g FeOOH otrzymanego w spo¬ sób opisany w ustepie b. Do mieszaniny wprowa¬ dza sie powietrze w ilosci 500 litrów/godzine, przy czym w ciagu 1 godziny dodaje sie rozcienczonego roztworu wodorotlenku sodowego, powodujac wzrost ¦wartosci pH mliesziainimy dio 8i—9 i calkowite wytracenie kobaltu w postaci wodorotlenku. Osad odsacza sie, przemywa i suszy, otrzymujac pro¬ dukt zawierajacy 3,'2% atomowych kobaltu. Pro¬ dukt ma postac iglastych krysztalów o grubosci 260 A, mierzonej metoda rentgenograficzna. Sto¬ sunek dlugosci krysztalów do ich grubosci, mie¬ rzony za pomoca mikroskopu elektronowego, wy¬ nosi 5:1^30:1. Otrzymany z tego produktu y-(Fe, Co)203, poddany w postaci a- 85 507 14 procesem redukcji obróbce cieplnej w temperatu¬ rze 720°C w ciagu 1 godziny, ma magnetyzacje szczatkowa 406 G ml • g-\ zas strata magnetyzacji szczatkowej po ogrzewaniu w temiperaturze I50°C w ciagu 30 minut wynosi 9%.Produkty wytwarzane sposobem wedlug wyna¬ lazku oprócz wysokiej retencji magnetyzacji szcza¬ tkowej cechuje wysokie natezenie koercji, zwykle wymosizace pomad okolo 450 erstedów, a czesto io ponad 530 erstedów. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania iigiellkowatego, ferriimiag- 15 netycznego y-^nlku zelazoweigo zawierajacego ko¬ balt w ilosci okolo 0,5—10% atomowych, polega¬ jacy na wytwarzaniu hydroksytlenku zelazowego zawierajacego kobalt, odwadnianie tego zwiazku w celu przeprowadzenia go w tlenek, redukowa- 20 nie tego tlenku i ponowne utlenianie produktu redukcji, znamienny tym, ze przed odwadnianiem «• lub redukcja produkt poddaje sie obróbce cieplnej w temperaturze okolo 600^800°C.
2. Siposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze 25 obróbke cieplna prowadzi sie w temperatury^ 630—7!50°C w ciagu okolo 1 godzimy. PL PL
PL1973162201A 1972-04-29 1973-04-28 PL85507B1 (pl)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19722221218 DE2221218C3 (de) 1972-04-29 Verfahren zur Herstellung cobalthaltiger nadeiförmiger ferrimagnetischer Eisenoxide mit verringertem Remanenzverlust bei thermischer Belastung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL85507B1 true PL85507B1 (pl) 1976-04-30

Family

ID=5843697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL1973162201A PL85507B1 (pl) 1972-04-29 1973-04-28

Country Status (9)

Country Link
US (1) US3897354A (pl)
JP (1) JPS5228120B2 (pl)
BE (1) BE798806A (pl)
CA (1) CA1007444A (pl)
FR (1) FR2183051B1 (pl)
GB (1) GB1404096A (pl)
IT (1) IT989547B (pl)
NL (1) NL7305959A (pl)
PL (1) PL85507B1 (pl)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4052326A (en) * 1973-10-19 1977-10-04 Basf Aktiengesellschaft Manufacture of γ-iron(III) oxide
JPS5310279B2 (pl) * 1974-03-01 1978-04-12
US3994819A (en) * 1974-09-13 1976-11-30 Agence Nationale De Valorisation De La Recherche (Anvar) Method for the preparation of acicular particles containing iron and other divalent metals
DE2520643C2 (de) * 1975-05-09 1983-11-17 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur Herstellung von &gamma;-Eisen(III)oxid
US4086174A (en) * 1976-01-13 1978-04-25 Pfizer Inc. Cobalt modified acicular γ ferric oxide and process for preparing the same
DE2805405A1 (de) * 1978-02-09 1979-08-16 Basf Ag Verfahren zur herstellung von nadelfoermigen, ferrimagnetischen eisenoxiden
DE2805621A1 (de) * 1978-02-10 1979-08-23 Basf Ag Verfahren zur herstellung von nadelfoermigen, ferrimagnetischen eisenoxiden
US4226909A (en) * 1978-08-21 1980-10-07 Minnesota Mining And Manufacturing Company Cobalt-doped acicular hyper-magnetite particles
JPS5852806A (ja) * 1981-09-24 1983-03-29 Hitachi Maxell Ltd 磁気記録媒体
JPS60137002A (ja) * 1983-12-26 1985-07-20 Toda Kogyo Corp 磁気記録用板状Baフエライト微粒子粉末の製造法
DE3413752A1 (de) * 1984-04-12 1985-10-24 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Verfahren zur herstellung isotroper magnetischer, kobalthaltiger eisenoxide
DE3438093A1 (de) * 1984-10-18 1986-04-24 Basf Ag, 6700 Ludwigshafen Ferrimagnetische teilchen und verfahren zu ihrer herstellung
US4770951A (en) * 1985-08-16 1988-09-13 Graham Magnetics, Inc. Magnetic flexible disks
DE4319572A1 (de) * 1993-06-14 1994-12-15 Toda Kogyo Corp Co-haltige Eisenoxidpigmente, Verfahren zu ihrer Herstellung und diese enthaltende magnetische Medien

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573980A (en) * 1968-02-19 1971-04-06 Minnesota Mining & Mfg Method of making magnetic particles and recording tape

Also Published As

Publication number Publication date
IT989547B (it) 1975-06-10
DE2221218B2 (de) 1975-12-18
NL7305959A (pl) 1973-10-31
BE798806A (fr) 1973-10-29
FR2183051A1 (pl) 1973-12-14
JPS4941300A (pl) 1974-04-18
GB1404096A (en) 1975-08-28
JPS5228120B2 (pl) 1977-07-25
FR2183051B1 (pl) 1976-03-05
DE2221218A1 (de) 1973-10-31
US3897354A (en) 1975-07-29
CA1007444A (en) 1977-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL85507B1 (pl)
PL87763B1 (pl)
US4176172A (en) Particle gamma ferric oxide
GB1597680A (en) Manufacture of acicular ferromagnetic pigment particles
US4561988A (en) Process for production of plate-like barium ferrite particles for magnetic recording
GB1441183A (en) Magnetic recording particles
JPH0134935B2 (pl)
JPS5853493B2 (ja) キヨウジセイフンマツノセイホウ
JPS6311763B2 (pl)
US4594267A (en) Process for producing cobalt-containing magnetic iron oxide powder
JPH033361B2 (pl)
US4086174A (en) Cobalt modified acicular γ ferric oxide and process for preparing the same
PL82318B1 (pl)
JPS61163120A (ja) 等軸磁性酸化鉄顔料の製造方法
JP2727187B2 (ja) 板状ヘマタイト粒子粉末の製造方法
JPS6350326A (ja) ヘマタイトの製造方法
PL85585B1 (pl)
JPH0471012B2 (pl)
US5531977A (en) Process for producing acicular γ-FeOOH particles
KR100241694B1 (ko) 강자성 산화철 분말 및 그 제조방법
JPH0425686B2 (pl)
JP3020374B2 (ja) コバルト含有磁性酸化鉄粉末の製造方法
JPH01176233A (ja) 板状マグネタイト粒子粉末の製造法
JPS6188505A (ja) 強磁性鉄粉の製造方法
JPS59169937A (ja) 磁性粉末の製造方法