TW201231401A - Coated iron oxide particles - Google Patents

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TW201231401A
TW201231401A TW100136965A TW100136965A TW201231401A TW 201231401 A TW201231401 A TW 201231401A TW 100136965 A TW100136965 A TW 100136965A TW 100136965 A TW100136965 A TW 100136965A TW 201231401 A TW201231401 A TW 201231401A
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iron oxide
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coated iron
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TW100136965A
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Stipan Katusic
Peter Kress
Harald Herzog
Nuh Yilmaz
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Mario Scholz
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Evonik Degussa Gmbh
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Description

201231401 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明關於經塗覆的氧化鐵粒子、其製法及用途。本 發明另外關於含這些粒子之矽氧橡膠。 【先前技術】 含有磁性粒子的複合材料之誘導性加熱爲使黏著性化 合物快速及溫和固化或使聚合物交聯的可行途徑。頃發現 使用經塗覆的磁性粒子是有利的。塗覆之任務在於，首先 ，改良加於該複合材料中之能力及，其次，防止不想要之 磁性相生長。 原則上，此粒子可由溶劑型系統（例如溶凝膠或沉澱 反應）獲得，也可藉由氣相反應獲得。WO 20 1 0/0635 57 揭示以二氧化矽塗覆且非常適合用於誘導性加熱之氧化鐵 粒子。
然而，頃發現在特定應用中可能想要更快速之加熱速 ' 率。因此本發明提出之技術問題在於提供可具有 WO 20 1 0/063 5 5 7中揭示的粒子之有利性質並同時與先前技藝 相比達成誘導性加熱時的加熱速率之顯著提昇的粒子。 【發明內容】 本發明提供部分或完全經塗覆的氧化鐵粒子，其係針 狀並具有含磁赤鐵礦和磁鐵礦的核心及含金屬氧化物或類 • 金屬氧化物的塗層。 -5- 201231401 氧化鐵改良型磁赤鐵礦和磁鐵礦還有赤鐵礦較佳可藉 由X-射線結構分析檢測。 該經塗覆的氧化鐵粒子較佳具有0.2至5.0 μιη的長度 及0.1至3 μιη的寬度，以及2: 1至20: 1之長/寬比。若 有的話，根據本發明之粒子僅具有低孔隙率，且BET表面 積一般爲1至50m2/g，較佳爲5至20 m2/g。 該塗覆材料係堅固且不可逆地黏合於該氧化鐵組分。 其可以分離及/或凝集的大球形粒子形式存於該針狀 FeOOH粒子上（如第1A圖中槪示的）。該分離及/或凝集 的大球形粒子也可能被該塗覆材料之基質圍繞（如第1B 圖中槪示的）。在此，基質乙辭表示於該針狀FeOOH粒 子上之大量均勻分佈的塗覆材料，關於此塗覆材料穿透式 電子顯微照片（TEM )中並沒有顯示任何分離的粒子。最 後，該基質也可僅表示塗層（如第1C圖中槪示的）。 大球形粒子的平均直徑較佳可爲2至50 nm。該塗層 厚度可爲2至100nm，特佳爲5至50nm的厚度。 可行的塗覆材料爲，例如’二氧化矽、氧化鋁、氧化 铈、氧化鈦或氧化锆。再者，該塗覆材料可包含混合型氧 化物，例如矽-鋁混合型氧化物。在較佳具體實施例中’ 該塗覆材料包含二氧化矽、氧化鋁、氧化铈、氧化鈦或氧 化鍩或由其構成。特佳爲二氧化矽。 本發明的粒子之核心包含磁赤鐵礦和磁鐵礦。這些構 成成分的比例可以變化。因此，本發明的粒子可具有99 : 1至1: 99，較佳50: 50至20: 80的磁赤鐵礦/磁鐵礦比
-6- S 201231401 例。 再者，該核心也可具有多種比例的赤鐵礦。此比例可 以該磁鐵礦、磁赤鐵礦和赤鐵礦的總和爲基準（均按 Fe203計算）爲至多60%。一般，該比例爲5至40%。 在特定具體實施例中，藉由X-射線繞射法求得的磁 鐵礦比例爲20至80%，磁赤鐵礦爲10至50%及赤鐵礦爲 3至20%，在各案例中均以Fe203爲基準，其中各比例加 總爲1 0 0 %。 在個別案例中，本發明的粒子可含有至多2重量％， 但是一般低於1重量％的〇1-鐵。 本發明之經塗覆的氧化鐵粒子應該具有至少一個按
Fe203計算之多於50重量％的氧化鐵比例。該氧化鐵比例 較佳爲60至95重量％，及特佳80至90重量％。在各案 例中，至1 00重量％的其餘部分相當於該塗覆材料的比例 〇 在粒子後來的用途中可能想要非常低比例的氯化物。 本發明的粒子一般含有不多於1重量％，較佳不多於500 PPm的氯化物。例如，當製造粒子時使用低氯或無氯的起 始材料時，可達成較低氯化物値。在這些案例中，氯化物 含量一般爲低於1〇〇 PPm。 頃發現有利的是本發明的粒子具有大半或完全密封的 塗層。此測量可藉由使0.33 g的粒子與20 ml的1N氫氯 酸溶液於室溫接觸1 5分鐘及該氫氯酸隨後測得含有低於 50 ppm，較佳低於30 ppm’特佳低於10 ppm的鐵的方法 -7- 201231401 獲得。隨後藉由適合的分析技術，例如IC P (誘導耦合 電漿光譜術），分析溶液部分。 本發明另外提供一種用於製造該經塗覆的氧化鐵粒子 之方法，其中 a) 使含針狀FeOOH粒子和任意的塗覆材料粒子之氣 溶膠於還原性氣氛’較佳於氫或H2/N2氣體混合物 中，於高溫區中’較佳於至少5 5 0 °C的溫度，更佳 是5 5 0至1 200°C的溫度下反應，及隨後使所得的 混合物與足以將該混合物完全氧化的量之含氧氣 體，較佳空氣，接觸，以及 b) 接著將一或多種塗覆材料起始化合物任意地加於 該高溫區外側的一或多個位置，在該高溫區處溫 度較佳爲300°C至800°C，特佳550°C至750。(：， 及非常特佳6 0 0 °C至7 0 0 °C， c) 其中按照a)於該氣溶膠中使用該塗覆材料粒子及 ‘/或按照b)使用塗覆材料起始化合物，其中該塗 覆材料粒子和該塗覆材料起始化合物的總和按金 屬化合物或類金屬氧化物計算相當於存於後來之 經塗覆的氧化鐵粒子中之金屬化合物或類金屬氧 化物的量，其中該氧化鐵含量係按Fe203計算， d) 隨後將該混合物冷卻並分離出固體。 上述a)的含氧氣體通常過量使用。頃發現使用的含 氧氣體對完全反應所需的化學計量氣體之比例爲1.01至5 ，且特佳1.05至1.25。在此反應之後存在的含水混合物 201231401 可於隨後步驟中另外與塗覆材料起始化合物反應。 講到於該氣溶膠中使用塗覆材料粒子及/或使用塗覆 ' 材料起始化合物的特徵C)係解釋成意指後來本發明的粒 子之二氧化矽含量源於 a) 存於該氣溶膠中的塗覆材料粒子，或 b) 該塗覆材料起始化合物，或 c ) a )和b )的組合。 上述可能性導致第1圖所示的根據本發明之各種不同 粒子。因此， 變化例a)得到具有結構A的粒子， 變化例b)得到具有結構C的粒子，及 變化例c)得到具有結構B的粒子。 該高溫區可，例如，以外部加熱的形式提供。在本發 明的方法之特定具體實施例中，該高溫區係藉由於與該氣 溶膠實體上分離的反應空間中點燃含氫的燃料氣體（較佳 氫）和含氧氣體（較佳空氣）之混合物所形成的火焰。在 ' 此，所用的含氧氣體中之氧對用於使該含氫的燃料氣體反 ' 應所需之氧的比例較佳應爲，以mol/mol表示，至少1 .01 ，特佳1.01至5’及非常特佳1.05至1.25。 第2A圖槪略顯示該高溫區係藉由於與該氣溶膠實體 上分離的反應空間中點燃含氫的燃料氣體和含氧氣體之混 合物所形成的火焰之裝置。在此，該符號具有下列意義： A:針狀FeOOH粒子、任意的塗覆材料粒子及載體氣 201231401 B :還原性氣體 C:含氫的燃料氣體和含氧氣體 D:塗覆材料起始化合物 E :冷卻（空氣及/或水）及隨後分離 於該高溫區中的平均滯留時間較佳爲〇 · 5秒至1分鐘 ，較佳爲5至20秒。在第2A圖中記爲t!。其與該氣溶膠 於該還原性氣氛中反應的區有關。 本發明也提供另一種用於製造根據本發明的粒子之方 法，其中 a)藉由點燃使包含含針狀FeOOH粒子和任意的塗覆 材料粒子之氣溶膠、含氧氣體，較佳空氣，和過 量含氫的燃料氣體，較佳氫，之混合物反應，較 佳於7 0 0 °C至8 0 0 °C的溫度， b )隨後將另外的過量含氧氣體引至該混合物中使其 於火焰中反應， c)任意地接著於一或多個位置將一或多種塗覆材料 起始化合物加於所得的混合物，於該一或多個位 置的溫度較佳爲300 °C至800 °C，特佳 55 0 °C至 750°C，及非常特佳600°C至700°C ’其中按照a) 於該氣溶膠中使用該塗覆材料粒子及/或按照c) 使用塗覆材料起始化合物，其中該塗覆材料粒子 和該塗覆材料起始化合物的總和按金屬化合物或 類金屬氧化物計算相當於存於後來之經塗覆的氧 化鐵粒子中所含之金屬化合物或類金屬氧化物的
-10- S 201231401 量，其中該氧化鐵含量係按Fe203計算， d)隨後將該混合物冷卻並分離出固體。 第2B圖顯示該氣溶膠於含氫的燃料氣體與含氧氣體 的反應所形成之火焰存在下反應的裝置。在此，該符號具 有下列意義： A :針狀FeOOH粒子、任意的塗覆材料粒子及載體氣 體 t B:含氫的燃料氣體和含氧氣體 C :含氧氣體 D:塗覆材料起始化合物 E:冷卻（空氣及/或水）及隨後固體的單離（過濾） 爲了達到本發明的目的，“過量含氫的燃料氣體”乙 辭意指含氫的燃料氣體對該含氧氣體和FeOOH粒子中的 氧之總和的比例，以mo Ι/mol表示，較佳爲1.01至10, 且特佳爲2至5。 “過量含氧氣體”乙辭意指所用的含氧氣體中之氧對 用於使該含氫的燃料氣體和來自還原處理的鐵化合物反應 所需之氧的比例，以mol/mol表不，較佳爲至少1.01至5 ，較佳爲1.05至1.25。 包含含針狀F e Ο Ο Η粒子和任意的塗覆材料粒子之氣 溶膠、含氧氣體和過量含氫的燃料氣體之平均滯留時間可 爲0.5秒至1分鐘，較佳5至20秒。在第2Β圖中記爲h 〇 於該火焰中反應的混合物之平均滯留時間在根據本發 -11 - 201231401 明的兩個方法中可爲0.5秒至30秒，較佳1至l〇秒。在 第2A及2B圖中記爲h。h的計算應該以該火焰點燃至引 入冷卻用的水及/或空氣之時間爲基準。 本發明的方法中所用之氣溶膠係藉由將含針狀Fe〇〇H 粒子和任意的塗覆材料粒子於惰性載體氣體中之分散液霧 化而有利地製造。該分散液一般爲具有較佳5至25重量。/。 的FeOOH粒子含量之含水分散液。該分散液可含有一般 以該分散液爲基準按〇.〇5至2.00重量％的濃度之分散劑 ，例如聚丙烯酸及其鹽類》 當該分散液含有二氧化矽粒子時，頃發現使用商業上 可取得的膠體二氧化矽分散液很有用，該膠體二氧化矽具 有15至25重量％的含量及2至50 nm，較佳10至30 nm 的粒徑。在此案例中，較佳爲使用於鹼性範圍，特別是帶 有8至11的pH之分散液。 所用的針狀FeOOH粒子可摻雜至少一種選自由p、Si 、Al、Mg、Co、K及Cr所組成的群組之元素。此摻雜劑 一般在氧化物合成的期間以小量添加以控制粒徑及粒子形 狀。 本發明的方法中所用的塗覆材料粒子爲金屬氧化物或 類金屬氧化物。其較佳可爲二氧化矽粒子、氧化鋁粒子或 氧化铈粒子。特佳爲二氧化矽粒子。這些可爲膠體或熱解 的二氧化砂粒子。一般，一級粒子直徑爲5至60 nm，較 佳 10 至 30 nm。 塗覆材料起始化合物爲在反應條件下轉化爲金屬氧化 -12- 201231401 物或類金屬氧化物的化合物。其可呈液態、溶液形態或蒸 氣形態使用。其特佳呈氣態使用。其可，例如，藉由噴嘴 引入。該塗覆材料起始化合物可爲有機或無機性質。因此 ，可使用C^-Cc金屬烷氧化物如Si(OCnH2n+1) 4或Al( 〇CnH2n+l ) 3，其中η = 1至4，或金屬羧酸鹽類如金屬辛 酸鹽類。另外可行的塗覆材料起始化合物爲SiCl4、 H3SiCl ' H2SiCl2 > HS1CI3 ' CH3S1CI3 ' ( CH3) 2SiCl2 > ( CH3) 3SiCl 及 /或（n-C3H7) SiCl3。特佳爲 Si(OC2H5) 4 0 本發明另外提供含有根據本發明之經塗覆的氧化鐵粒 子的矽氧橡膠。根據本發明的粒子之比例較佳爲0.1至10 重量％，及特佳1至6重量％，在各案例中以該矽氧橡膠 爲基準。該矽氧橡膠可爲HTV矽氧橡膠、LSR矽氧橡膠 或RTV1-K矽氧密封組成物。較佳爲HTV矽氧橡膠。關於 其他構成成分，該矽氧橡膠可含有交聯劑、塡料、觸媒、 彩色顏料、防黏劑、可塑劑及黏合劑。 本發明另外提供本發明之經塗覆的氧化鐵粒子之用途 ，其係用作爲橡膠混合物的構成成分，作爲聚合物製劑的 構成成分，作爲黏著劑組成物的構成成分，作爲可藉由於 電磁交變磁場中熔化而獲得之聚合物複合材料模塑物的構 成成分。 本發明提供非常適用於誘導加熱的粒子。該氧化鐵組 分的組成可根據被加熱的物體適合的加熱速率而變化。該 金屬氧化物的塗覆表示將該粒子的磁性組分以化學方式阻 -13- 201231401 擋其他磁性粒子，所以可大幅地或完全地避免粒子的凝聚 【實施方式】 起始材料 二氧化矽分散液：使用來自NYACOL的NexSil 12™ ，爲具有30重量％的Si02含量、pH 10及227 m2/g的 BET表面積之膠體二氧化矽粒子的含水分散液。 氧化鋁分散液：使用來自 NYACOL的 NYACOL® AL20，爲具有20重量％的Al2〇3含量、pH 4及50 nm的 粒徑之膠體氧化鋁粒子的含水分散液》
FeOOH粒子：使用具有尺寸I = 1至3 μιη，d = 0.30 至0.6 μηι的來自KremerPigmente之針狀α -針鐵礦粒子。 分散液Α至Ε:攪拌時，在該分散液Ε之案例中先將 NexSil 12·™及K2HP04，及接著該FeOOH粒子加於水中。 在該分散液C的案例中，隨後添加CH3OH。 分散液F :攪拌時，先將NYACOL® AL20，及接著該 FeOOH粒子力口於水中。 -14 -
S 201231401 表1 :該分散液A至F*的組成 分散液 FeOOH Si02 h2o CH3OH K2HPO4 pH A 10.0 1.0 89.0 - - 6.1 B 15.1 1.5 83.4 - - 6.5 C 7.6 0.8 42.7 48.9 - n.d. D 20.1 2.0 77.9 - - 6.8 E 11.69 0.1 88.0 - 0.21 6.4 F 9.5 1.5s 89.0 - - 5.8 #圖中以重漏 t%表示： § :以 A1203 代替 Si02 :n.d. =沒測定 實施例1:使用4.0標準m3/h的氮，將1000 g/h的分 散液A霧化。使該氣溶膠與1 .1標準m3/h的氫（H2-l ) 混合。於外部加熱此混合物。把藉由點燃由19.0標準 m3/h的空氣（air-2 )及5.0標準m3/h的氫（H2-2 )所獲 得之火焰用作爲加熱源。經過3.0秒的平均滯留時間之後 ，該二混合物的反應產物係於66(TC的普遍溫度及2.7秒 的平均滯留時間合倂。隨後將該混合物冷卻並以過濾器收 集產物。 該產物由經二氧化矽粒子塗覆的氧化鐵針狀物構成。 檢測到的氧化鐵改良型爲各案例中按Fe203計算之55: 14 :31的比例之磁鐵礦、磁赤鐵礦和赤鐵礦。該Fe203/ Si02比例爲90: 10。該BET表面積爲10 m2/g。瀝濾試驗 得到溶液中的Fe爲26 ppm的値及表示爲不可滲透的二氧 化政塗層。 加熱速率係以矽氧組成物測定。該矽氧組成物係藉由 將 33 g 的來自 Momentive Performance Materials 之 ELASTOSIL® E50、13 g 的來自 Momentive Performance -15- 201231401
Materials 之 Μ 1 000 型矽油、4 g 的來自 Evonik Degussa 之AEROSIL® 150及2.5 g (相當於4.76重量％)的來自 實施例1之產物在SpeedMixer中於3000rpm混合歷經2x 30秒及2x45秒而獲得。隨後按約1 mm的厚度將該矽氧 組成物施加於顯微鏡玻璃載片。能量引入係藉由水冷式旋 管誘導而進行。達到100°C的加熱速率爲15.VC/S，及達 到200°C的加熱速率爲1 1 .8°C /s。 實施例2至5係按類似於實施例1的方式進行。表2 中顯示起始材料及應用條件。表3中顯示所得的產物之物 理化學性質。 實施例6 :使用4.0標準m3/h的氮將2000 g/h的分散 液B霧化。使該氣溶膠與7.0標準m3/h的氫和3.3標準 m3/h的空氣（air-Ι )混合並點燃。經過6.4秒的平均滯留 時間之後，添加15.0標準m3/h的空氣（air-2 )。所得的 混合物於確定的1 0 5 7 °C溫度及2.2秒的平均滯留時間反應 。隨後將該混合物冷卻並以過濾器收集產物。 產物係由經二氧化矽粒子塗覆的氧化鐵針狀物構成。 檢測到的氧化鐵改良型於各案例中按Fe203計算爲32: 15 :53的比例之磁鐵礦、磁赤鐵礦和赤鐵礦。Fe2〇3/Si02比 例爲90 : 10。BET表面積爲18 m2/g。瀝濾試驗得到溶液 中的Fe爲35 ppm的値及表示爲不可滲透的二氧化矽塗層 -16- 201231401 加熱速率係依實施例1所述的方式測定。 實施例7至9係按類似於實施例6的方式進行。 中顯示起始材料及應用條件。表3中顯示所得的產物 理化學性質。 實施例1〇:使用4.0標準m3/h的氮將2000 g/h 散液E霧化。使該氣溶膠與3.0標準m3/h的氫（H2-l 合及於外部加熱此第一混合物。把藉由點燃由14.6 m3/h的空氣（air-2)及3.0標準m3/h的氫（H2-2) 得的第二混合物之火焰用作爲加熱源。經過4.1秒的 滯留時間之後，由該第一和第二混合物所形成的產物 5 8 5 t的普遍溫度及2.6秒的平均滯留時間合倂。隨 由53重量份的TEOS和47重量份的CH3OH構成之 物以1 80 g/h噴入。接著將該混合物冷卻並以過濾器 產物。 產物係由經二氧化矽粒子塗覆的氧化鐵針狀物構 檢測到的氧化鐵改良型於各案例中按Fe203計算爲65 :13的比例之磁鐵礦、磁赤鐵礦和赤鐵礦。Fe203/ 比例爲85 : 15。該BET表面積爲9 m2/g。瀝濾試驗 溶液中的Fe爲8 ppm的値及表示爲不可滲透的二氧 塗層。 矽氧橡膠的加熱速率係依實施例1所述的方式測； 表2 之物 的分 )混 標準 所獲 平均 係於 後將 混合 收集 成。 ：22 Si02 得到 化矽
-17- 201231401 實施例 至12係按類似於實施例 1 〇的方式進行。 表2中顯示起始材料及應用條件。表3中顯示所得的產物 之物理化學性質。 實施例1 3至1 4係按類似於實施例1 〇的方式利用表2 中所示的分散液A及用量進行。表3中顯示所得的產物之 物理化學性質。 實施例15係按類似於實施例1的方式利用該分散液 F代替A進行。表2中顯示起始材料及用量。表3中顯示 所得的產物之物理化學性質。 第3圖顯示多種不同壓製粉末中於40 KHz誘發所產 生之加熱曲線。在此，X軸顯示以秒表示的誘導時間，y 軸顯示以°C表示的溫度。1表示實施例3之根據本發明的 粒子，而2和3爲商業上可取得的粉末。可見得最高溫度 及最佳加熱速率係藉由根據本發明的粒子達成。此外，値 得注意的是延長誘導時間之安定性。 實施例16-3 i矽氧橡膠調合物 把3 phr (每一百份橡膠的份數）的實施例1〇之粒子 加入 100 份的來自 MOMENTIVE 之 Silplus 50MP (50 Shore A )並均質化5分鐘的時間。隨後添加1 .2重量％的 過氧化二（2,4-二氯苯甲醯基）DCLBP-50-PSI。按類似 -18- 201231401 方式製造含6 Phr的實施例16_6和9 phr的實施例16_9之 矽氧橡膠調合物。把無粒子的調合物實施例2 6_〇用作比 較例。 如表3所示’即使小比例也能於電磁交變磁場中快速 加熱。因此’僅經過約2秒，3份本發明的粒子於高頻範 圍達成1 2 0 °C的溫度。 除了優良誘導性質’本發明的粒子也顯示熱安定性。 如表4所示，僅含3 phr粒子的矽氧橡膠調合物顯示最佳 性質。 -19- 201231401 馘S旺矻-fl-ςι g 一荽辑«:<N^ </) 卜 c\i CNJ cvj 00 CO csi eg evi CO CNJ CO c\i c\i CO c\i 寸 c\i CD c>i in c\i CD c\i CM CNJ (/) CO CVJ O) cvi CO CO CD CO 寸 CD 00 卜· CO oi CO h： T- σ> CO T— — 00 CO q CO p 660 670 695 680 650 1025 752 ! 749 810 585 660 590 710 645 785 TEOSb) !> 1 1 1 1 1 1 1 1 1 180 200 200 452 113 1 H2-2 標準 m3/h LO CO 寸 <\i LO cnj CO 1 l 1 1 CO CO c\i CO CO 1 Air-2 標準 m3/h σ> T— 18.4 19.4 15.7 14.6 l〇 t— in r— LO T~ 20.6 14.6 14.6 13.4 00 in l〇 T- Air-1 標準 m3/h 1 1 1 1 1 CO CO m CO LO CO CO 1 1 1 1 1 CO CO H2-1 標準 m3/h V V 寸 in m CO CO 卜 卜 CO σ> 00 CO CO CO in CO CO 卜 標準 m3/h 寸 CO CO 寸 寸 寸 in 寸 寸 寸 寸 寸 分散液 I_ § ! 1000 2000 2000 2600 2600 2000 1500] 3000 2000 2000 2200 2200 2000 2000 2000 < CD CQ o o CD Q < < UJ LU LU < < U- 實施例 T- CM CO in CO 卜 00 σ> o T- CM CO τ- m T- _展蜮日3 ocsgiiJlgMsowlwo :(>.*->0! J ΐ 3 3 d s S u 一 p u 一 q )#i1#<!0煺 Η Ο n Hus%r·寸 乂uvnHtsU0)！s)s031s%__rnln(q : ~H/~N 0(N: 08 :^K10l , 9『|咬闺佩迤-£« 20- s 201231401 p褂 g撖 1 s 〇 11.8 10.0 CD ¢0 11.6 16.1 12.9 14.0 12.4 13.2 15.0 23.0 23.3 q c Ί3 d d c §滕 ° m 1 s 〇 0 15.4 14.3 ▼— τ— 20.8 28.6 13.0 13.7 12.7 13.3 26.3 30.3 38.5 T3 d q c "d c 溶液中的Fe ppm CO CNJ D C Ο) C0 Τ3 C q c l〇 CO oo Τ3 C 00 CM 00 q c T5 c 13 C 赤鐵礦 ο ια (Ν ΙΟ CM CNJ CO l〇 ΙΛ CO CNJ CO CM 卜 in CD σ> CM 磁赤鐵礦 οο CO CNJ cvi CO CD CM 卜 ΙΟ ο CM C\J S 00 CV CM 磁鐵礦 in ΙΟ CO <Ν 夺 CM CO 〇> CNJ ? in CD 00 CO σ> CD s CD in σ> CO BET m2/g ο 00 CD 卜 CO 00 τ- ο σ> σ> CD CN a> Fe2〇zl \ Si02 重量％ 90/10 90/10 90/10 90/10 90/10 90/10 90/10 90/10 90/10 85/15 85/15 85/15 60/40 80/20 85/15*) ! I 實施例 Μ CO in CO 卜 00 σ> Ο CO U) r- cosv/^tuJ* -21 - 201231401 »s§sfl-i5l撞觐识甾_运：ε« 16-9 σ> 2 - S 127/217 16-6 CD 1.8 2.4 0.75 93/158 16-3 CO 2.6 5.4 1.45 62/99 16-0 ο 1 1 1 < t 0)(/)(/) o 0 實施例 實施例10的粒子 tl20°Ca) 675 kHz, 23 KW 507 kHz, 8 KW 1.5 MHz, 2.9 KW CO 鹋1SIS 堪删 Ik-KElgs 班忉念 0.I/S.0 賴鍵(q :酲诹^乸slsooofNl 面搠« #^-hltf轵揪癒s酸#臧訟葙伥宓sol^闺«:呀谳 16D σ> 00 410 410 170 58 16C CO 5 - 395 395 150 62 16Β CO S - 385 385 140 63 16Α ο 00 445 445 N/mm2 N/mm2 實施例 實施例10的粒子 破裂強度 開始時 7 天/2750C 密 9 llifl 鋇ie觐 Η< 卜 褂 #： m -22 s 201231401 【圖式簡單說明】 第1圖槪略顯示根據本發明的多種不同粒子。 第2A圖槪略顯示高溫區係藉由於與該氣溶膠實體上 分離的反應空間中點燃氣體混合物所形成的火焰之裝置。 第2B圖槪略顯示氣溶膠係於氣體混合物反應所形成 之火焰存在下反應的裝置。 第3圖顯示多種不同壓製粉末於40 KHz誘發所產生 之加熱曲線。 【主要元件符號說明】 A·:粒子結構 B :粒子結構 C :粒子結構 A :針狀FeOOH粒子、任意的塗覆材料粒子及載體氣 體 B :還原性氣體 C:含氫的燃料氣體和含氧氣體 D:塗覆材料起始化合物 E :冷卻及隨後分離' t,:於高溫區中的平均滯留時間 t2 :於火焰中反應的混合物之平均滯留時間 -23-

Claims (1)

  1. 201231401 七、申請專利範圍： 1. 一種經塗覆的氧化鐵.粒子，其特徵爲該經塗覆的氧 化鐵粒子爲針狀並具有含磁赤鐵礦和磁鐵礦的核心及含金 屬氧化物或類金屬氧化物的塗層。 2. 如申請專利範圍第1項之經塗覆的氧化鐵粒子，其 中該經塗覆的氧化鐵粒子具有0.2至5.0 μηι的長度及0.1 至3 μηι的寬度，以及2 : 1至20 : 1之長/寬比。 3 .如申請專利範圍第1或2項之經塗覆的氧化鐵粒子 ，其中該塗覆材料包含二氧化矽或由二氧化矽構成。 4.如申請專利範圍第1項之經塗覆的氧化鐵粒子，其 中該氧化鐵組分另包含赤鐵礦。 5 .如申請專利範圍第1項之經塗覆的氧化鐵粒子，其 中該氧化鐵比例按Fe203計算爲60至95重量％，且該塗 覆材料比例爲5至40重量％。 6. 如申請專利範圍第1項之經塗覆的氧化鐵粒子，其 中在0.33 g的粒子與20 ml的1 N氫氯酸溶液接觸15分 鐘之後，該氫氯酸溶液含有低於50 ppm的鐵。 7. —種用於製造如申請專利範圍第1至6項中任一項 之經塗覆的氧化鐡粒子之方法，其特徵爲 a) 使含針狀FeOOH粒子和任意的塗覆材料粒子之氣 溶膠於還原性氣氛中於高溫區中反應’及隨後使所得的混 合物與足以將該混合物完全氧化的量之含氧氣體，較佳空 氣，接觸，以及 b) 接著將一或多種塗覆材料起始化合物任意地加於 -24- S 201231401 ·" 該高溫區外側的一或多個位置， C)其中按照a)於該氣溶膠中使用該塗覆材料粒子及 ' /或按照b)使用塗覆材料起始化合物，其中該塗覆材料粒 子和該塗覆材料起始化合物的總和按金屬化合物或類金屬 氧化物計算相當於存於後來之經塗覆的氧化鐵粒子中所含 之金屬化合物或類金屬氧化物的量，其中該氧化鐵含量係 按Fe203計算， d)隨後將該混合物冷卻並分離出固體。 8 .如申請專利範圍第7項之方法，其中該高溫區係藉 由於與該氣溶膠實體上分離的反應空間中點燃含氫的燃料 氣體和含氧氣體之混合物所形成的火焰》 9. 一種用於製造如申請專利範圍第1至6項中任一項 之經塗覆的氧化鐵粒子之方法，其特徵爲 a)藉由點燃使包含含針狀FeOOH粒子和任意的塗覆 材料粒子之氣溶膠、含氧氣體和過量含氫的燃料氣體之混 合物反應， ‘ b)隨後將另外的過量含氧氣體引至該混合物中使其 於火焰中反應， c)任意地接著於一或多個位置將一或多種塗覆材料 起始化合物加於所得的混合物，其中按照a)於該氣溶膠 中使用該塗覆材料粒子及/或按照c)使用塗覆材料起始化 合物，其中該塗覆材料粒子和該塗覆材料起始化合物的總 和按金屬化合物或類金屬氧化物計算相當於存於後來之經 ' 塗覆的氧化鐵粒子中所含之金屬化合物或類金屬氧化物的 -25- 201231401 量，其中該氧化鐵含量係按Fe203計算， d)隨後將該混合物冷卻並分離出固體。 1 0.如申請專利範圍第7至9項中任一項之方法，其 中該氣溶膠係藉由將含針狀FeOOH粒子和任意的塗覆材 料粒子於惰性載體氣體中之分散液霧化而製造。 1 1 ·如申請專利範圍第7至9項中任一項之方法，其 中該針狀FeOOH粒子係經摻雜至少一種選自由P、Si、A1 、Mg、Co、K及Cr所組成的群組之元素。 12. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之方法，其 中該塗覆材料粒子爲二氧化矽粒子。 13. 如申請專利範圍第7至9項中任一項之方法，其 中使用Si ( OC2H5 ) 4作爲塗覆材料起始化合物。 14· 一種矽氧橡膠，其含有如申請專利範圍第1至6 項中任一項之經塗覆的氧化鐵粒子。 1 5 . —種如申請專利範圍第1至6項中任一項之經塗覆 的氧化鐵粒子之用途，其係用作爲橡膠混合物的構成成分 ，作爲聚合物製劑的構成成分，作爲黏著劑組成物的構成 成分，作爲可藉由於電磁交變磁場中熔化而獲得之聚合物 複合材料模塑物的構成成分。 S -26-
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