鐵系氧化物磁性粉及其制造方法技術

提供使微細粒子和粗大粒子的含量充分地減少并且粒子形狀接近圓球、適于磁記錄介質用途的鐵系氧化物磁性粉。將包含3價鐵離子、或者3價鐵離子和將Fe位點的一部分置換的金屬元素的離子的原料溶液和用于中和上述的原料溶液的堿水溶液添加到反應體系中，使反應體系的pH成為1.0以上且3.0以下，在得到的反應溶液中添加了羥基羧酸后將反應體系的pH中和到7.0以上且10.0以下，在使得到的含有置換金屬元素的羥基氧化鐵的析出物被覆硅氧化物后加熱，從而得到包含微細粒子和粗大粒子的含量充分地減少并且粒子形狀接近圓球、Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子的鐵系氧化物磁性粉。磁性粉。磁性粉。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】鐵系氧化物磁性粉及其制造方法


[0001]本專利技術涉及適于高密度磁記錄介質、電波吸收體等的鐵系氧化物磁性粉，特別涉及粒子的平均粒徑為納米級的磁性粉及其制造方法。

技術介紹

[0002]ε
?
Fe2O3在氧化鐵中是極其稀少的相，在室溫下納米級的尺寸的粒子顯示20kOe(1.59
×
106A/m)左右的巨大的矯頑力(Hc)，因此目前為止進行了以單相合成ε
?
Fe2O3的制造方法的研究(專利文獻1)。另外，在將ε
?
Fe2O3用于磁記錄介質的情況下，由于目前與其對應的、具有高水平的飽和磁通密度的磁頭用的材料不存在，因此通過將ε
?
Fe2O3的Fe位點的一部分用Al、Ga、In等3價的金屬置換，從而進行矯頑力的調整，研究了矯頑力與電波吸收特性的關系(專利文獻2)。
[0003]另一方面，在磁記錄的領域中，進行了再生信號水平與粒子性噪聲之比(C/N比：Carrier to Noise Ratio)高的磁記錄介質的開發，為了記錄的高密度化，需要構成磁記錄層的磁性粒子的微細化。但是，一般地，磁性粒子的微細化容易招致其耐環境穩定性、熱穩定性的劣化，擔心使用或保存環境下的磁性粒子的磁特性降低，因此通過將ε
?
Fe2O3的Fe位點的一部分用耐熱性優異的其他金屬置換從而開發了由通式ε
?
A
x
B
y
Fe2?
x
?
y
O3或ε
?
A
x
B
y
C
z
Fe2?
x
?
y
?
z
O3(其中，A為Co、Ni、Mn、Zn等2價的金屬元素，B為Ti等4價的金屬元素，C為In、Ga、Al等3價的金屬元素)表示的、粒子尺寸減小、矯頑力可變、同時耐環境穩定性、熱穩定性均優異的各種的ε
?
Fe2O3的部分置換體(專利文獻3)。
[0004]為了以納米級的尺寸作為穩定相得到ε
?
Fe2O3，其制造需要特殊的方法。在上述的專利文獻1～3中，公開了將采用液相法生成的羥基氧化鐵(
オキシ
水酸化鉄)的微細結晶用作前體、對該前體采用溶膠
?
凝膠法被覆硅氧化物后進行熱處理的ε
?
Fe2O3的制造方法，作為液相法，分別公開了使用有機溶劑作為反應介質的反膠束法、只使用水溶液作為反應介質的方法。但是，采用這些方法得到的ε
?
Fe2O3或ε
?
Fe2O3的部分置換體由于在磁性質上存在波動，因此提出了在熱處理后將硅氧化物被覆除去，進行分級處理，從而改善它們的磁特性。
[0005]采用上述的專利文獻1～3中公開的現有的制造方法制造的ε
?
Fe2O3或將Fe部分置換的ε型的鐵系氧化物具有優異的磁特性，根據制造條件，有時在矯頑力分布上觀察到波動。對于該矯頑力分布的波動這樣的課題，在專利文獻4中公開了包含置換金屬元素的ε型的鐵系氧化物磁性粒子粉的制造方法，其為包含置換金屬元素的ε型的鐵系氧化物磁性粒子粉的制造方法，其中，在包含3價鐵離子和將Fe位點部分置換的金屬M的離子的水溶液中加入堿，中和至pH為pH1.0以上且3.0以下后，添加羥基羧酸D，以相對于3價鐵離子量的摩爾比D/Fe或者相對于3價鐵離子和置換金屬M的離子的合計量的摩爾比(D/(Fe+M))為0.125以上且1.0以下的量添加，進而添加堿，中和至pH為pH7.0以上且10.0以下，在生成的包含置換金屬元素的羥基氧化鐵上被覆硅氧化物，進行加熱。作為在分子內具有OH基的羧酸的羥基羧酸與在反應溶液中溶解的3價鐵離子形成絡合物，使在下一工序中進一步添加了堿時的鐵的氫氧化物形成反應延遲，結果發揮使生成的包含羥基氧化鐵的前體微粒的平均粒徑的
分布變窄的效果。
[0006]現有技術文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1：日本特開2008
?
174405號公報
[0009]專利文獻2：國際公開第2008/029861號
[0010]專利文獻3：國際公開第2008/149785號
[0011]專利文獻4：日本特開2017
?
024981號公報

技術實現思路

[0012]專利技術要解決的課題
[0013]采用專利文獻4中公開的制造方法制造的、包含置換金屬元素的ε型的鐵系氧化物磁性粉的優點在于，粒度分布窄，并且無助于磁記錄特性的微細粒子的含量少，作為其結果，在矯頑力分布窄這一點上優異，但為了磁記錄介質的高記錄密度化，仍有改進的余地。
[0014]將ε型的鐵系氧化物磁性粉應用于磁記錄介質時，期望不僅控制平均粒徑，而且期望盡可能減少粒徑偏離平均值的微細粒子、粗大粒子的存在比例。即使在該磁性粉中所占的體積比例少，微細粒子的存在也成為磁記錄介質的電磁變換特性SNR中的噪聲增加的主要因素。另外，粗大的粒子是矯頑力過高、無法采用磁頭寫入的粒子，如果其存在比例多，則成為磁記錄密度降低的主要因素。采用專利文獻4中公開的制造方法制造的包含置換金屬元素的ε型的鐵系氧化物磁性粉不能說已使上述的微細粒子和粗大粒子的含量充分地減少，磁記錄介質的高記錄密度化仍存在問題。
[0015]另外，采用專利文獻4中公開的制造方法制造的、包含置換金屬元素的ε型的鐵系氧化物磁性粉也存在粒子形狀變形的問題。在粒子形狀變形(橢圓形)的情況下，在制造磁記錄介質時使粒子磁場取向時，有時粒子的凹凸部彼此干擾，妨礙粒子的取向，因此期望粒子形狀為盡可能接近圓球的形狀。
[0016]鑒于以上的問題，在本專利技術中，提供使微細粒子和粗大粒子的含量充分減少、并且粒子形狀接近圓球、適于磁記錄介質用途的包含Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子的鐵系氧化物磁性粉、和鐵系氧化物磁性粉的制造方法。
[0017]用于解決課題的手段
[0018]為了解決上述的課題，在本專利技術中，提供
[0019](1)鐵系氧化物磁性粉，其包含采用透射電子顯微鏡測定的平均粒徑為10nm以上且20nm以下、粒徑為8nm以下的粒子的個數比例為5％以下、粒徑為20nm以上的粒子的個數比例為25％以下、采用透射電子顯微鏡觀察的粒子的平均圓形度為0.955以上的Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子。
[0020](2)優選所述Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子的采用透射電子顯微鏡測定的粒徑的變動系數為20％以上且30％以下。
[0021](3)另外，優選將所述Fe位點的一部分置換的金屬元素為Ga、Co和Ti中的1種或2種以上。
[0022](4)將所述Fe位點的一部分置換的金屬元素可為Ga、Co、Ti、Ni、Mn、Cr、Nd、Dy和Gd中的1種或2種以上。
[0023]本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】1.鐵系氧化物磁性粉，其包含采用透射電子顯微鏡測定的平均粒徑為10nm以上且20nm以下、粒徑為8nm以下的粒子的個數比例為5％以下、粒徑為20nm以上的粒子的個數比例為25％以下、采用透射電子顯微鏡觀察的粒子的平均圓形度為0.955以上的ε氧化鐵或Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子。2.根據權利要求1所述的鐵系氧化物磁性粉，其中，所述ε氧化鐵或Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子的采用透射電子顯微鏡測定的粒徑的變動系數為20％以上且30％以下。3.根據權利要求1或2所述的鐵系氧化物磁性粉，其中，將所述Fe位點的一部分置換的金屬元素為Ga、Co和Ti中的1種或2種以上。4.根據權利要求1所述的鐵系氧化物磁性粉，其中，將所述Fe位點的一部分置換的金屬元素為Ga、Co、Ti、Ni、Mn、Cr、Nd、Dy和Gd中的1種或2種以上。5.鐵系氧化物磁性粉的制造方法，是包含采用透射電子顯微鏡測定的平均粒徑為10nm以上且20nm以下的ε氧化鐵或Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的粒子的鐵系氧化物磁性粉的制造方法，其包括：原料溶液制備工序，其中，制備包含3價鐵離子、或者包含3價鐵離子和將所述Fe位點的一部分置換的金屬元素的離子的水溶液(以下稱為原料溶液)、和用于將所述原料溶液中和的堿水溶液；第一中和工序，其中，將所述原料溶液和所述堿水溶液分別連續地或間歇地添加于反應體系并混合，使反應體系的pH成為1.0以上且3.0以下；在所述第一中和工序后的水溶液中添加羥基羧酸的工序；第二中和工序，其中，在所述添加了羥基羧酸的水溶液中添加堿，進行中和直至pH成為7.0以上且10.0以下，得到包含羥基氧化鐵或含有置換金屬元素的羥基氧化鐵的析出物的漿料；在所述包含羥基氧化鐵或含有置換金屬元素的羥基氧化鐵的漿料中添加具有水解基的硅化合物，使硅化合物的水解生成物被覆于所述羥基氧化鐵或含有置換金屬元素的羥基氧化鐵的工序；和將所述被覆了硅化合物的水解生成物的羥基氧化鐵或含有置換金屬元素的羥基氧化鐵加熱，制成被覆了硅氧化物的ε氧化鐵或Fe位點的一部分被其他金屬元素置換的ε氧化鐵的工序。6.根據權利要求5所述的鐵系氧化物磁性粉的制造方法，其中，所述第一中和工序為：在不含3價鐵離子和將所述Fe位點的一部分置換的金屬元素的離子的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：宮本靖人，山我和裕，峰山裕貴，
申請(專利權)人：同和電子科技有限公司，
類型：發明
國別省市：