FR2558086A1 - METHOD FOR PRODUCING ACICULAR OR EQUIAXIAL IRON OR IRON ALLOY PARTICLES BY DISSOLUTION OF A METAL STRIP CONTAINING SUCH PARTICLES - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION PROPOSE UNE METHODE POUR PRODUIRE DES PARTICULES DE FER OU D'ALLIAGE DE FER. ON PREPARE UNE BANDE DE CUIVRE OU D'ALLIAGE DE CUIVRE 12 AYANT DE FINES PARTICULES DE FER OU D'ALLIAGE DE FER SENSIBLEMENT EQUIAXIALES ET REPARTIES DANS TOUTE SA MASSE. LA BANDE EST DISSOUTE SELECTIVEMENT SANS QU'IL Y AIT DISSOLUTION SENSIBLE DES PARTICULES DE FER OU D'ALLIAGE DE FER AFIN DE RECUPERER LES PARTICULES.THE INVENTION PROVIDES A METHOD FOR PRODUCING IRON OR IRON ALLOY PARTICLES. A BAND OF COPPER OR COPPER ALLOY 12 HAVING FINE PARTICLES OF IRON OR IRON ALLOY SENSITIVELY EQUIAXIAL AND DISTRIBUTED THROUGHOUT ITS MASS is PREPARED. THE TAPE IS SELECTIVELY DISSOLVED WITHOUT SENSITIVE DISSOLUTION OF THE IRON OR IRON ALLOY PARTICLES IN ORDER TO RECOVER THE PARTICLES.
Description
Bien qu'elle s'étende à une large gamme d'applications, l'invention seAlthough it extends to a wide range of applications, the invention is
rapporte particulièrement à un appareil et à une méthode relativement peu coûteux pour produire des particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales ou aciculaires destinées à être particularly relates to a relatively inexpensive apparatus and method for producing substantially equiaxial or acicular iron or iron alloy particles intended to be
utilisées pour l'enregistrement magnétique. used for magnetic recording.
Jusqu'à présent, divers matériaux magnétiques en poudre ont été proposés pour être utilisés Until now, various magnetic powder materials have been proposed for use
dans la préparation des moyens d'enregistrement magné- in the preparation of the magnetic recording means
tique; par exemple Fe203y, Fe203 dopé au Co, Fe304, Fe304 dopé au Co, FeO4-Fe203, CrO2 etc.. La préparation 34 Fe4F20 ,C02 tick; for example Fe203y, Fe203 doped with Co, Fe304, Fe304 doped with Co, FeO4-Fe203, CrO2 etc. Preparation 34 Fe4F20, C02
de ces poudres nécessite un processus assez long et coû- of these powders requires a fairly long and costly process
teux. Par exemple, les particules de fer aciculaires peuvent être fabriquées par réduction en lit fluidisé de Fe203 Y. Ces particules de fer sont extrêmement pyrophoriques et nécessitent un traitement important pour teux. For example, acicular iron particles can be produced by reduction in a fluidized bed of Fe 2 O 3. These iron particles are extremely pyrophoric and require significant treatment to
leur passivation.their passivation.
Un certain nombre de procédés différents ont été proposés pour produire des matériaux en poudre d'alliage métallique ferromagnétique, tels que celui communiqué dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 274 865. Outre qu'il communique un procédé pour préparer A number of different methods have been proposed for producing powdered ferromagnetic metal alloy materials, such as that disclosed in United States Patent 4,274,865. Besides that it discloses a process for preparing
une poudre magnétique appropriée à l'enregistrement magné- a magnetic powder suitable for magnetic recording
tique, se composant principalement de fer, ce brevet expose d'autres techniques pour produire des particules tick, consisting mainly of iron, this patent describes other techniques for producing particles
aciculaires ferromagnétiques. Cependant, aucune infor- ferromagnetic aciculars. However, no information
mation ne se rapporte au procédé unique de fabrication de particules équiaxiales ou aciculaires de fer ou d'alliage de fer tel qu'il est communiqué par la mation does not relate to the unique process for the manufacture of equiaxial or acicular particles of iron or iron alloy as communicated by the
présente invention.present invention.
Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 290 799 décrit par exemple "un pigment de métal ferromagnétique pour applications à l'enregistrement magnétique, qui se compdse essentiellement de fer et qui se distingue par des particules aciculaires bien U.S. Patent 4,290,799 describes, for example, "a ferromagnetic metal pigment for magnetic recording applications, which consists mainly of iron and is distinguished by acicular particles which are well
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développées et par des propriétés supérieures comme support d'enregistrement, et un procédé pour la production de ce matériau". Le procédé de préparation des poudres métalliques, tel qu'il est connu par ce brevet, est tout à fait différent de la présente invention. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique 3 556 962 de Pryor et al. décrit une méthode pour récupérer des déchets de cuivre contenant du fer, et dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique 4 264 419, de Pryor et al;, on developed and by superior properties as a recording medium, and a process for the production of this material ". The process for preparing metal powders, as known by this patent, is quite different from the present invention U.S. Patent 3,556,962 to Pryor et al describes a method for recovering copper waste containing iron, and to U.S. Patent 4,264,419 to Pryor et al. ;, we
décrit une méthode pour désétamer par voie électro- describes a method for electro-tinning
chimique des alliages à base de cuivre. Dans ces deux brevets, on ne décrit ni indique la production d'une bande ayant de fines particules de fer totalement réparties ou la dissolution de la bande afin de récupérer les particules. Donc, la présente invention se distingue chemical of copper-based alloys. In these two patents, neither does it describe or indicate the production of a strip having fine iron particles fully distributed or the dissolution of the strip in order to recover the particles. So the present invention stands out
nettement des descriptions précédentes. clearly from previous descriptions.
L'invention a pour objet de proposer The object of the invention is to provide
une méthode pour produire des particules ferromagné- a method for producing ferromagnetic particles
tiques sensiblement équiaxiales ou aciculaires ayant l'anisotropie magnétique ou de forme souhaitée, qui convienne pour l'incorporation dans les milieux substantially equiaxial or acicular ticks having the magnetic anisotropy or of desired shape, which is suitable for incorporation into the media
d'enregistrement magnétique classiques. classic magnetic recording.
Un avantage de la présente invention est que celle-ci propose une méthode pour produire des particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales, qui remédie à l'une ou à-plusieurs des An advantage of the present invention is that it provides a method for producing substantially equiaxial particles of iron or iron alloy which remedies one or more of the
limitations et désavantages de la mise en oeuvre anté- limitations and disadvantages of the prior implementation
rieure qui a été décrite.which has been described.
Un autre avantage de la présente invention est de proposer une méthode relativement peu coûteuse pour produire de fines particules de fer ou Another advantage of the present invention is to provide a relatively inexpensive method for producing fine particles of iron or
d'alliage de fer.of iron alloy.
Une méthode et un appareil sont donc proposés pour produire des particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales. On propose une bande de métal ou d'alliage métallique ayant de fines A method and apparatus are therefore proposed for producing substantially equiaxial particles of iron or iron alloy. A metal or metal alloy strip having fine
particules équiaxiales de fer ou d'alliage de fer répar- equiaxial particles of iron or iron alloy repaired
ties dans toute la masse. Cette bande métallique est dissoute sélectivement sans qu'il y ait dissolution sensible des particules de fer ou d'alliage de fer afin de récupérer les particules. La méthode peut inclure l'utilisation de l'appareil qui facilite le rassemblement des particules. Les particules soudables,qui sont rassemblées, ont une longueur se situant entre environ 0,05 et environ 0,5 >m et un rapport longueur/largeur ("aspect ratio") qui va d'environ 4:1 à environ 15:1. Les ties throughout the mass. This metal strip is selectively dissolved without any appreciable dissolution of the iron or iron alloy particles in order to recover the particles. The method may include the use of the apparatus which facilitates the gathering of particles. The weldable particles, which are collected, have a length of between about 0.05 and about 0.5> m and a length / width ratio ("aspect ratio") which ranges from about 4: 1 to about 15: 1 . The
particules rassemblées peuvent être sensiblement équi- particles collected can be approximately equal
axiales avec des dimensions comprises dans la plage axial with dimensions in the range
allant d'environ 0,05 à environ 0,5 pm. ranging from about 0.05 to about 0.5 µm.
L'invention et d'autres développements de l'invention seront mieux compris à la lecture de la The invention and other developments of the invention will be better understood on reading the
description qui va suivre d'exemples de réalisation description which will follow of exemplary embodiments
préférés, en regard des dessins annexés les représentant, o la figure 1 est une représentation schématique d'un appareil destiné à former une bande ayant des particules de fer sensiblement équiaxiales suivant l'invention; la figure 2 est un graphique de la dissolution anodique du cuivre et du fer dans une solution de sulfate de sodium; la figure 3 est un diagramme schématique d'un appareil pour mettre en oeuvre la présente invention; et la figure 4 est une représentation preferred, with reference to the accompanying drawings showing them, o Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for forming a strip having substantially equiaxial iron particles according to the invention; Figure 2 is a graph of the anodic dissolution of copper and iron in a sodium sulfate solution; Figure 3 is a schematic diagram of an apparatus for practicing the present invention; and figure 4 is a representation
schématique d'une cuve électromagnétique selon la pré- schematic of an electromagnetic tank according to the pre-
sente invention.invention.
La présente invention se rapporte à une méthode et à un appareil pour produire des particules ferromagnétiques aciculaires sensiblement équiaxiales, The present invention relates to a method and an apparatus for producing substantially equiaxial acicular ferromagnetic particles,
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La méthode nécessite un métal ou une bande métallique ayant de fines particules sensiblement équiaxiales de fer ou d'alliage de fer, totalement réparties. Une bande en alliage à base de cuivre, contenant des particules ferromagnétiques, peut être préparée par solidification rapide de telle manière que les particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales, ayant des dimensions comprises entre environ 0, 05 et environ 0,5 micron, soient réparties de façon sensiblement homogène ou isotrope dans toute la matrice du métal de base solidifié. Les particules équiaxiales peuvent être de morphologie soit sphérique, soit cubique. La bande en alliage de cuivre résultante possède des particules The method requires a metal or a metallic strip having fine particles approximately equiaxial of iron or alloy of iron, completely distributed. A strip of copper-based alloy, containing ferromagnetic particles, can be prepared by rapid solidification in such a way that the particles of iron or of iron alloy substantially equiaxial, having dimensions comprised between approximately 0.05 and approximately 0, 5 microns, are distributed substantially homogeneously or isotropically throughout the matrix of the solidified base metal. The equiaxial particles can be of either spherical or cubic morphology. The resulting copper alloy strip has particles
ferromagnétiques sensiblement-équiaxialesayant l'aniso- substantially-equiaxial ferromagnetic having the aniso-
tropie magnétique ou de forme souhaitée. Si on le désire, ces fines particules sensiblement équiaxiales peuvent être allongées par laminage à froid pour produire des particules dont le rapport longueur/largeur se situe entre environ 4:1 et environ 15:1 et préférentiellement entre environ 5:1 et environ 7:1. La bande en alliage magnetic tropie or desired shape. If desired, these substantially equiaxial fine particles can be elongated by cold rolling to produce particles whose length / width ratio is between about 4: 1 and about 15: 1 and preferably between about 5: 1 and about 7: 1. Alloy strip
de cuivre résultante possède des particules ferromagné- resulting copper has ferromagnetic particles
tiques aciculaires ayant l'anisotropie magnétique ou de acicular ticks with magnetic anisotropy or
forme souhaitée.desired shape.
Plus précisément, un métal de base est Specifically, a base metal is
fondu par n'importe quelle technique classique souhaitée. melted by any classic technique desired.
Le métal de base comprend, de préférence, du cuivre, un alliage de cuivre, de l'or ou un alliage d'or. Il entre, en outre, dans le cadre de la présente invention, de proposer de petites additions de métaux de transition, comme on le décrira ci-après. Le fer est mélangé dans le métal de base fondu pour former une masse fondue à phase unique sensiblement homogène. Bien que le fer puisse représenter plus de 20% environ en poids du mélange total, le fer représentera de préférence environ 20% à environ The base metal preferably comprises copper, a copper alloy, gold or a gold alloy. It is furthermore within the scope of the present invention to propose small additions of transition metals, as will be described below. The iron is mixed into the molten base metal to form a substantially homogeneous single phase melt. Although the iron may represent more than approximately 20% by weight of the total mixture, the iron will preferably represent approximately 20% to approximately
60% en poids du mélange. Le fer est, de préférence, sen- 60% by weight of the mixture. Iron is preferably
siblement pur, bien qu'il puisse contenir quelques so pure, although it may contain some
impuretés ou des éléments de dopage. impurities or doping elements.
Bien que la présente descriptionAlthough the present description
se rapporte en premier lieu à une bande métallique consistant en cuivre et en fer, il entre dans le cadre de 'la présente invention d'ajouter au bain fondu quelques relates firstly to a metal strip consisting of copper and iron, it is within the scope of the present invention to add to the molten bath some
autres composants souhaités afin de modifier la compo- other components desired in order to modify the composition
sition des particules ferromagnétiques. Des additions de métal de transition,qui augmentent le rendement magnétique des particules aciculaires d'alliage de fer obtenues, peuvent être incorporées par alliage de la masse fondue. A cette fin, le nickel, le cobalt, le manganèse et d'autres éléments de transition, en quantité efficace jusqu'à un maximum d'environ 10% en poids et compris de préférence entre environ 2% et environ 7% sont avantageux et rentrent dans le cadre des techniques sition of ferromagnetic particles. Additions of transition metal, which increase the magnetic efficiency of the needle-like iron alloy particles obtained, can be incorporated by alloying the melt. To this end, nickel, cobalt, manganese and other transition elements, in an effective amount up to a maximum of about 10% by weight and preferably between about 2% and about 7% are advantageous and fall within the framework of the techniques
d'alliage classiques.of classic alloy.
La bande est préparée de préférence par solidification rapide selon un mode quelconque souhaité, tel que le filage à l'état liquide ("melt spinning"). D'autres techniques applicables telles que l'atomisation, sont exposées dans un article de Grant intitulé "Rapid Solidification of Metallic Particulates" dans "Journal of Metals" de janvier 1983. Si l'on utilise The strip is preferably prepared by rapid solidification according to any desired mode, such as spinning in the liquid state ("melt spinning"). Other applicable techniques such as atomization, are exposed in an article by Grant entitled "Rapid Solidification of Metallic Particulates" in "Journal of Metals" of January 1983. If one uses
ces autres techniques, les "non-particules" ("non- these other techniques, the "non-particles" ("non-
particles") peuvent être distribuées dans des disques rotatifs ou des parties de matrice d'alliage de cuivre non continus. En général, le processus de séparation des particules de fer souhaitées est effectué de la particles ") can be distributed in rotating discs or non-continuous copper alloy matrix parts. In general, the process of separation of the desired iron particles is carried out from the
façon décrite pour les dissolutions de bandes. as described for band dissolution.
La figure 1 représente à titre d'exemple un appareil 10 pour produire une bande 12 continue, mince et longue, de cuivre ou d'alliage de cuivre dispersé avec du.fer ou un alliage de fer. Le mélange du métal à base de cuivre fondu et de fer 14 peut être introduit dans un tube 16 résistant à la chaleur constitué en un matériau tel que le quartz. Le tube 16 peut être pourvu à une extrémité d'une busette 18 ayant un diamètre compris entre environ 0,3 et environ 1,5 mm. Le métal fondu 14 est maintenu de préférence à une température légèrement supérieure au point de liquidus de la masse fondue par des moyens quelconques appropriées tels qu'une résistance de chauffage 20. Bien que la température puisse être au maximum de pas plus de 200 C environ au-dessus du point de liquidus, elle est de préférence de pas plus d'environ 100 C au-dessus du Figure 1 shows by way of example an apparatus 10 for producing a continuous, thin and long strip 12 of copper or copper alloy dispersed with iron or an iron alloy. The mixture of metal based on molten copper and iron 14 can be introduced into a heat-resistant tube 16 made of a material such as quartz. The tube 16 can be provided at one end with a nozzle 18 having a diameter of between about 0.3 and about 1.5 mm. The molten metal 14 is preferably maintained at a temperature slightly above the liquidus point of the melt by any suitable means such as a heating resistor 20. Although the temperature may be at most not more than about 200 C above the liquidus point, it is preferably not more than about 100 C above the
point de liquidus. Nonobstant les limitations de tempé- no liquidus. Notwithstanding the temperature limitations
rature susmentionnées, le produit fondu peut être maintenu à n'importe quelle température souhaitée. Un substrat de refroidissement 22, tel qu'une roue de refroidissement, peut être monté en rotation au-dessous rature mentioned above, the molten product can be maintained at any desired temperature. A cooling substrate 22, such as a cooling wheel, can be rotatably mounted below
du tube résistant à la chaleur 16. La roue de refroi- of the heat-resistant tube 16. The cooling wheel
dissement peut avoir n'importe quel diamètre souhaité et peut être mise en rotation à une vitesse périphérique comprise entre à peu près 320 et 256 m/min et, de préférence, entre environ 640 et 128 m/min. On peut cependant, sans sortir du cadre de la présente invention, Dissement can have any desired diameter and can be rotated at a peripheral speed of between about 320 and 256 m / min and, preferably, between about 640 and 128 m / min. However, without departing from the scope of the present invention,
faire tourner la roue à n'importe quelle vitesse sou- spin the wheel at any sub speed
haitée. L'extrémité ouverte 18 de la busette est de préférence placée à moins de 5 mm environ et de préférence à moins de 2 mm de la surface lisse 24 de la roue 22. Le métal fondu est éject- du tube 16 sur la surface en rotation 24 sous une pression comprise entre environ et environ 280 kPa et, de préférence, entre environ hated. The open end 18 of the nozzle is preferably placed less than about 5 mm and preferably less than 2 mm from the smooth surface 24 of the wheel 22. The molten metal is ejected from the tube 16 on the rotating surface 24 at a pressure of between about and about 280 kPa and preferably between about
105 et environ 175 kPa qui est exercée sur la masse fondue. 105 and about 175 kPa which is exerted on the melt.
Dès que le métal fondu entre en contact avec la surface en rotation 24, la masse fondue se refroidit rapidement et se solidifie en une bande mince continue 12 dans laquelle les particules -de fer sont réparties de manière sensiblement homogène ou isotrope à travers la matrice As soon as the molten metal comes into contact with the rotating surface 24, the melt rapidly cools and solidifies into a continuous thin strip 12 in which the iron particles are distributed in a substantially homogeneous or isotropic manner through the matrix
du métal à base de cuivre.copper-based metal.
L'épaisseur et la largeur de la bande mince 12 obtenue peuvent être déterminées par un certain The thickness and the width of the thin strip 12 obtained can be determined by a certain
nombre de facteurs. Par exemple, la tension super- number of factors. For example, the super tension
ficielle entre le métal fondu et la surface 24 de la roue de refroidissement 22 en mouvement détermine la forme de.la bande 12. A mesure que la tension superficielle de la masse fondue augmente par rapport à la roue, la bande tend à devenir plus épaisse et plus étroite. Une augmentation de la vitesse de rotation de la roue de refroidissement a pour effet de produire une bande plus mince, plus large. La pression d'éjection de la masse fondue 14 détermine également la forme de la bande. A mesure que la pression augmente, la largeur de-la bande augmente tandis que son épaisseur diminue. Le diamètre de la busette compris entre environ 0,3 et 1,5 mm et, de préférence entre environ 0,8 et environ 1,2 mm, est également un facteur. Plus le diamètre de la busette est petit, plus la bande est mince et étroite. Bien entendu, la température d'éjection et la viscosité between the molten metal and the surface 24 of the cooling wheel 22 in motion determines the shape of the strip 12. As the surface tension of the melt increases relative to the wheel, the strip tends to become thicker and narrower. Increasing the rotational speed of the cooling wheel results in a thinner, wider strip. The ejection pressure of the melt 14 also determines the shape of the strip. As the pressure increases, the width of the strip increases while its thickness decreases. The nozzle diameter of between about 0.3 and 1.5 mm and preferably between about 0.8 and about 1.2 mm is also a factor. The smaller the diameter of the nozzle, the thinner and narrower the strip. Of course, the ejection temperature and the viscosity
de la masse fondue sont aussi des facteurs essentiels. of the melt are also essential factors.
Plus la masse fondue est chaude et sa viscosité faible, plus la bande est mince et large. On considère que la viscosité doit se situer entre environ 1 et environ The warmer the melt and the lower its viscosity, the thinner and wider the strip. It is considered that the viscosity should be between approximately 1 and approximately
mPa.s.mPa.s.
Le choix de la matière constituant la roue de refroidissement doit tenir compte de la mouillabilité entre la bande mince fondue et la surface 24. Cette mouillabilité est principalement déterminée par les tensions superficielles de la masse fondue et du substrat. On a constaté qu'une roue de refroidissement constituée de cuivre peut être utilisée avec succès pour fabriquer une bande composée des matériaux énoncés ci-dessus. Cependant, on peut également dans le cadre de la présente invention. utiliser d'autres matériaux tels que, par exemple, alliage de cuivre, aluminium, The choice of the material constituting the cooling wheel must take account of the wettability between the molten thin strip and the surface 24. This wettability is mainly determined by the surface tensions of the melt and of the substrate. It has been found that a cooling wheel made of copper can be successfully used to make a strip made of the materials listed above. However, it is also possible within the framework of the present invention. use other materials such as, for example, copper alloy, aluminum,
alliage d'aluminium, acier, acier allié ou graphite. aluminum alloy, steel, alloy steel or graphite.
La température de la matière fondue ou de la masse fondue est de préférence légèrement supérieure au point de liquidus de celle-ci. Comme mentionné ci-dessus, bien que la température puisse ne pas être de plus de 200 C environ au-dessus du point de liquidus, elle sera, de préférence, de pas plus de 100 C environ au-dessus du point de liquidus. Si la température était inférieure au point de liquidus, le mélange comporterait quelques particules solides et ne se formerait pasconvenablement. Inversement, si la température s'élevait trop au- dessus du point de fusion, la masse fondue pourrait soit se répandre sur la surface de refroidissement de la roue de telle manière que la bande deviendrait trop mince, ou se projeter au-delà de la roue avant de pouvoir se solidifier en bande. En conséquence, la température préférée est légèrement supérieure au point de liquidus de manière que la roue de refroidissement puisse extraire assez de chaleur pour rendre immédiatement la bande légèrement solide et lui donner une certaine stabilité ou résistance mécanique. Selon la composition particulière de la masse fondue et les autres paramètres opératoires du procédé, la vitesse de refroidissement peut aller d'environ The temperature of the melt or the melt is preferably slightly higher than the liquidus point thereof. As mentioned above, although the temperature may not be more than about 200 C above the liquidus point, it will preferably be no more than about 100 C above the liquidus point. If the temperature were below the liquidus point, the mixture would contain some solid particles and would not form properly. Conversely, if the temperature rose too high above the melting point, the melt could either spread over the cooling surface of the wheel in such a way that the strip would become too thin, or be projected beyond the front wheel to be able to solidify into a strip. As a result, the preferred temperature is slightly higher than the liquidus point so that the cooling wheel can extract enough heat to immediately make the strip slightly solid and give it some stability or mechanical strength. Depending on the particular composition of the melt and the other operating parameters of the process, the cooling rate can range from approximately
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à 10 K par seconde et elle est de préférence comprise at 10 K per second and it is preferably understood
2 62 6
entre environ 10 et environ 10 K par seconde. between about 10 and about 10 K per second.
Bien qu'une roue de refroidissement soit décrite comme apparail préféré pour former la bande, on peut également, sans s'écarter du cadre de la présente invention, former la bande par n'importe quelsmoyens Although a cooling wheel is described as a preferred device for forming the band, it is also possible, without departing from the scope of the present invention, to form the band by any means
classiques souhaités.desired classics.
La présente invention nécessite la formation d'une bande continue ou de pièces d'alliage métallique qui servent de matière intermédiaire pour produire des particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales. La majeure partie des particules The present invention requires the formation of a continuous band or pieces of metal alloy which serve as an intermediate material to produce particles of iron or iron alloy substantially equiaxial. Most of the particles
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ferromagnétiques sont réparties de façon homogène ou isotrope à travers la bande, et présentent une forme sensiblement équiaxiale et, de préférence, des dimensions telles que chaque particule constitue un domaine magnétique distinct, c'est-à-dire qu'elle ferromagnets are distributed homogeneously or isotropically across the strip, and have a substantially equiaxial shape and, preferably, dimensions such that each particle constitutes a distinct magnetic domain, that is to say that it
soit de l'ordre d'environ 0,05 à environ 0,5 yxm. or of the order of approximately 0.05 to approximately 0.5 μm.
Durant la solidification, il existe deux modes de précipitation du fer pour une masse fondue de cuivre-fer à solidification rapide. La solidification primaire a tendance à être relativement grossière et en forme de paillettes et les particules de fer ont During solidification, there are two modes of precipitation of iron for a rapidly solidifying copper-iron melt. Primary solidification tends to be relatively coarse and flaky and the iron particles have
généralement des dimensions supérieures à environ 2 >m. generally larger than about 2> m.
La solidification secondaire intervient vers la phase terminale de solidification et confère à la majeure partie des particules une morphologie sensiblement équiaxiale avec des dimensions variant d'environ 0,02 à environ 0,5 "m. Les particules équiaxiales peuvent Secondary solidification occurs towards the final solidification phase and gives most of the particles a substantially equiaxial morphology with dimensions varying from approximately 0.02 to approximately 0.5 "m. The equiaxial particles can
avoir une forme cubique ou sphérique. have a cubic or spherical shape.
La dimension des particules est déter- The particle size is determined
minée par le temps de solidification solide, lequel est déterminé à son tour par des facteurs tels que la vitesse de coulée, l'épaisseur de-la coulée et la conductivité thermique de l'alliage. Des sections plus épaisses de coulée donnent des particules plus grandes tandis que des sections plus minces de coulée donnent des particules plus petites. De même, une vitesse de refroidissement plus rapide entraîne la formation de particules plus petites. La bande finale de cuivre ou d'alliage de cuivre à produire possède de préférence, en premier undermined by the solidification time, which in turn is determined by factors such as the casting speed, the thickness of the casting and the thermal conductivity of the alloy. Thicker sections of casting result in larger particles while thinner sections of casting result in smaller particles. Likewise, a faster cooling rate results in the formation of smaller particles. The final strip of copper or copper alloy to be produced preferably has, first
lieu, des particules de fer ou d'alliage de fer sen- instead, particles of iron or iron alloy feel
siblement équiaxiales, dispersées de façon isotrope ou homogène à travers toute la matrice. Cependant, il peut être souhaitable que la bande finale de cuivre ou d'alliage de cuivre à produire ait préférentiellement des particules ferromagnétiques aciculaires dispersées substantially equiaxial, dispersed isotropically or homogeneously throughout the matrix. However, it may be desirable that the final strip of copper or copper alloy to be produced preferably has acicular ferromagnetic particles dispersed
de façon isotrope ou homogène à travers toute la matrice. isotropically or homogeneously across the entire matrix.
Jusqu'à présent, le procédé décrit a produit des parti- So far, the process described has produced parts
cules équiaxiales espacées de façon homogène ou isotrope. homogeneously or isotropically spaced equiaxial cells.
La prochaine étape peut donc avoir pour objectif l'allongement des particules. A cet effet, la bande coulée est, de préférence, laminée pour obtenir le rapport longueur/largeur souhaité.Ce laminage peut être effectué à froid ou à chaud selon la résistance des particules de fer. Si le laminage est effectué à chaud, il doit être effectué à une température qui ne dépasse pas la marge comprise entre environ 3000 C et environ 9000 C. Le rapport longueur/largeur (aspect ratio) des particules est de préférence compris entre environ 5:1 et environ 7:1 bien qu'il puisse aller The next step may therefore have the objective of lengthening the particles. For this purpose, the cast strip is preferably rolled to obtain the desired length / width ratio. This rolling can be carried out cold or hot depending on the resistance of the iron particles. If the rolling is carried out hot, it must be carried out at a temperature which does not exceed the margin of between approximately 3000 C and approximately 9000 C. The length / width ratio (aspect ratio) of the particles is preferably between approximately 5: 1 and about 7: 1 although it can go
d'environ 4:1 à environ 15:1. La bande comporte mainte- from about 4: 1 to about 15: 1. The band has many
nant des particules de fer ou d'alliage de fer soudables, of weldable iron or iron alloy particles,
aciculaires, constituées au cours de la phase de laminage. acicular, formed during the rolling phase.
Il peut être souhaitable de recuire la bande laminée It may be desirable to anneal the laminated strip
à froid pour adoucir les particules de la façon requise. cold to soften the particles as required.
Pour adoucir les particules de fer, le recuit nécessiterait des températures situées dans la marge allant d'environ 4000 C à environ 900O C. Il est à noter que si la particule de fer est aciculaire, elle ne changera pas de forme To soften the iron particles, annealing would require temperatures in the range of about 4000 C to about 900O C. It should be noted that if the iron particle is acicular, it will not change shape
au cours du recuit.during annealing.
Le procédé se poursuit avec la dissolution de la matrice de la bande ou des pièces sans qu'il y ait dissolution sensible des particules de fer ou d'alliage de fer contenues dans celle-ci. Les particules peuvent ensuite être récupérées. La matrice est de préférence dissoute par électrolyse; cependant, la dissolution de la matrice par n'importe quelle autre méthode souhaitée The process continues with the dissolution of the matrix of the strip or of the parts without any appreciable dissolution of the particles of iron or of iron alloy contained therein. The particles can then be recovered. The matrix is preferably dissolved by electrolysis; however, dissolving the matrix by any other desired method
entre dans le cadre de la présente invention. is within the scope of the present invention.
Suivant la méthode préférée de fabrication, une bande métallique contenant des particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales ou aciculaires, comme spécifié ci-dessus, est immergée dans un électrolyte aqueux. L'électrolyte spécifique est choisi pour passiver les particules de fer ou d'alliage de fer tout en permettant par électrolyse une dissolution anodique agressive de la matrice de métal ou d'alliage métallique. Le réglage du potentiel électrique auquel on maintient la bande est d'une importance capitale et sera décrit plus amplement According to the preferred method of manufacture, a metal strip containing particles of iron or iron alloy substantially equiaxial or acicular, as specified above, is immersed in an aqueous electrolyte. The specific electrolyte is chosen to passivate the particles of iron or of iron alloy while allowing by electrolysis an aggressive anodic dissolution of the matrix of metal or metal alloy. The adjustment of the electrical potential at which the strip is maintained is of capital importance and will be described more fully
ci-après. Le sulfate de sodium à pH neutre est un électro- below. Sodium sulfate at neutral pH is an electro-
lyte préféré à cet effet. La concentration du sulfate de sodium n'est pas absolument essentielle bien que l'on préfère des concentrations comprises entre environ 0,05 N et environ 4,0 N. Parmi les autres électrolytes convenant à cette application, figurent les sulfates de métaux alcalins. Après avoir plongé la bande continue ou non continue typique dans un bain électrolytique du type mentionné ci-dessus, on fait passer un courant électrique entre une électrode comme contre-électrode lyte preferred for this purpose. The concentration of sodium sulfate is not absolutely essential, although concentrations of between about 0.05 N and about 4.0 N are preferred. Other electrolytes suitable for this application include alkali metal sulfates. After immersing the typical continuous or non-continuous strip in an electrolytic bath of the type mentioned above, an electric current is passed between an electrode as a counter-electrode.
ou cathode et la bande comme électrode active ou anode. or cathode and the strip as active electrode or anode.
La bande est contenue de préférence dans une cuve con- The strip is preferably contained in a container
ductrice du courant(servant également d'électrode active) à laquelle on peut appliquer le courant extérieur, comme décrit ci-après. A mesure que la bande se dissout, les particules de fer ou d'alliage de fer sont rassemblées dans la cuve à plate-forme, d'o elles peuvent facilement être récupérées. Le potentiel extérieur est maintenu dans l'intervalle de potentiel passif des particules de fer ou d'alliage de fer de la bande. Le résultat est la dissolution anodique de la matrice de cuivre current conductor (also serving as active electrode) to which the external current can be applied, as described below. As the strip dissolves, the particles of iron or iron alloy are collected in the platform tank, from which they can easily be recovered. The external potential is maintained in the passive potential range of the iron or iron alloy particles in the strip. The result is the anodic dissolution of the copper matrix
et la récupération des particules de fer passivées. and recovering the passivated iron particles.
Par exemple, on submerge la bandeFor example, we submerge the tape
dans un électrolyte de sulfate de sodium et on la main- in a sodium sulfate electrolyte and we keep it
tient à un potentiel critique compris entre environ 0,OVEsH is due to a critical potential between approximately 0, OVEsH
(Electrode Standard à Hydrogène) et environ 1,5VESH. (Standard Hydrogen Electrode) and approximately 1.5VESH.
En outre, l'intervalle préféré de ce potentiel électrique va d'environ 0, 25 ESH à environ 1VSH Les tensions maximales sont spécifiées de manière qu'un courant anodique élevé, de l'ordre d'à peu près 2 A/cm (2.104A/m2), soit fourni par la matrice de cuivre ou d'alliage de cuivre. La figure 2, qui représente la dissolution anodique du cuivre et du fer dans une solution de sulfate de sodium, met en évidence le fait qu'un courant peu élevé de l'ordre de moins de quelques mA/cm est fourni par les particules passives de fer ou d'alliage de fer quand le potentiel est établi comme In addition, the preferred range of this electrical potential is from about 0.25 ESH to about 1VSH Maximum voltages are specified so that a high anode current, on the order of about 2 A / cm ( 2.104A / m2), either supplied by the copper or copper alloy matrix. Figure 2, which shows the anodic dissolution of copper and iron in a sodium sulfate solution, highlights the fact that a low current of the order of less than a few mA / cm is provided by the passive particles of iron or iron alloy when the potential is established as
on l'a décrit ci-dessus.it has been described above.
L'appareil pour appliquer le procédé The apparatus for applying the process
de cette invention est représenté sur la figure 3. of this invention is shown in Figure 3.
L'électrode active 30 consiste essentiellement en une surface portante électroconductrice 31 et en la bande 12 reliée par le fil d'amenée 32 à la borne positive 34 d'un potentiostat 36. La surface 31 doit être passive dans l'électrolyte. La borne négative 38 du potentiostat est relevée par l'ampèremètre 44 à la contre-électrode 46 au moyen des fils de jonction 42 et 40. Une électrode de référence 48 est reliée à la borne 49 du potentiostat par un fil de jonction 52. Un potentiostat 54 est relié par les fils de jonction 32 et 52 et les fils 56 et 58 pour contrôler la différence de potentiel entre l'électrode active 30 et l'électrode de référence 48. Comme mentionné The active electrode 30 essentially consists of an electroconductive bearing surface 31 and of the strip 12 connected by the supply wire 32 to the positive terminal 34 of a potentiostat 36. The surface 31 must be passive in the electrolyte. The negative terminal 38 of the potentiostat is raised by the ammeter 44 to the counter-electrode 46 by means of the connecting wires 42 and 40. A reference electrode 48 is connected to the terminal 49 of the potentiostat by a connecting wire 52. A potentiostat 54 is connected by junction wires 32 and 52 and wires 56 and 58 to control the potential difference between the active electrode 30 and the reference electrode 48. As mentioned
ci-dessus, un bac 60 contient le bain d'électrolyte 50. above, a tank 60 contains the electrolyte bath 50.
L'ampèremètre 44 contrôle le courant tandis que le potentiostat 54 permet le réglage pptentiostatique de The ammeter 44 controls the current while the potentiostat 54 allows the pptentiostatic adjustment of
l'électrode active 30 avèc le potentiostat 36. the active electrode 30 with the potentiostat 36.
La surface portante peut entourer une cuve 33 pour maintenir la bande 12 à mesure qu'elle est dissoute par le processus électrochimique qui s'effectue dans le bac 60. La cuve 33 a de préférence une structure en forme de boîte, la partie supérieure éta.nt ouverte, avec des parois latérales 62 et un plancher 64. La cuve 33 peut avoir des pieds 65 pour soutenir la plate-forme sur le fond du bac 60. La cuve, qui est l'électrode active, est de préférence constituée en un matériau inerte qui ne se dissoudra pas durant le processus électrochimique. On peut, dans le cadre de cette invention, utiliser des matériaux inertes tels que The bearing surface can surround a tank 33 to hold the strip 12 as it is dissolved by the electrochemical process which takes place in the tank 60. The tank 33 preferably has a box-like structure, the upper part being .nt open, with side walls 62 and a floor 64. The tank 33 may have feet 65 to support the platform on the bottom of the tank 60. The tank, which is the active electrode, is preferably made of an inert material that will not dissolve during the electrochemical process. In the context of this invention, it is possible to use inert materials such as
le nickel, l'acier inoxydable, le platine ou ie palladium. nickel, stainless steel, platinum or palladium.
A mesure que la matrice de cuivre de As the copper matrix of
la bande 12 se dissout, elle se dépose sur la contre- the strip 12 dissolves, it is deposited on the counter
électrode 46 et la majeure partie des particules de fer sont libérées. Quelques-unes desparticules de fer peuvent être encore difficiles à récupérer pour plusieurs raisons. Premièrement, le processus libère des morceaux electrode 46 and most of the iron particles are released. Some of the iron particles can still be difficult to recover for several reasons. First, the process releases pieces
de cuivre qui contiennent encore des particules de fer. of copper which still contain iron particles.
Ces morceaux de cuivre comportant du fer peuvent flotter dans l'électrolyte et de ce fait rester en dehors du contact électrique avec la surface intérieure de la cuve 33 ou avec la bande 12. Ceci empêche le cuivre de se These pieces of copper containing iron can float in the electrolyte and therefore remain outside electrical contact with the inner surface of the tank 33 or with the strip 12. This prevents the copper from
dissoudre et de libérer les particules de fer emprisonnées. dissolve and release the trapped iron particles.
Deuxièmement, les particules de fer libres, qui ont été Second, the free iron particles, which have been
rassemblées dans la cuve 33, peuvent se répandre par- gathered in the tank 33, can spread through
dessus les parois latérales 62 soit durant le processus, above the side walls 62 either during the process,
soit au moment o elles sont recueillies sur la plate- either when they are collected on the platform
forme de la cuve.shape of the tank.
Pour obtenir un rendement maximal en particules de ce procédé, on peut placer un aimant 70 sous la surface portante 31. L'aimant attire de préférence durant le processus les particules de fer To obtain a maximum yield of particles from this process, a magnet 70 can be placed under the bearing surface 31. The magnet preferably attracts iron particles during the process
libres qui se trouvent contre le plancher 64 de la cuve 61. which are against the floor 64 of the tank 61.
L'aimant attire également les morceaux de cuivre contenant encore des particules de fer, en contact avec le plancher ou la bande non dissoute, de telle manière que le cuivre puisse continuer à se dissoudre afin de libérer les particules de fer restantes. De préférence, l'aimant est placé à l'extérieur du bac 60 de manière à ne pas être soumis à la corrosion provenant de l'électrolyte 50. L'aimant peut être soit un aimant permanent ou un aimant électromagnétique. I1 doit produire un champ magnétique capable d'attirer les particules de fer pour les retenir sur le plancher 64 ou sur les parois de la cuve. On peut également, dans le cadre de la présente invention, placer l'aimant entre le fond du bac 60 et la surface portante ou la cuve 31. La mise en place de l'aimant dans l'électrolyte peut demander certaines précautions, telles que le recours à des The magnet also attracts the pieces of copper still containing iron particles, in contact with the undissolved floor or strip, so that the copper can continue to dissolve in order to release the remaining iron particles. Preferably, the magnet is placed outside the tank 60 so as not to be subjected to corrosion coming from the electrolyte 50. The magnet can be either a permanent magnet or an electromagnetic magnet. It must produce a magnetic field capable of attracting the particles of iron to retain them on the floor 64 or on the walls of the tank. It is also possible, within the framework of the present invention, to place the magnet between the bottom of the tank 60 and the bearing surface or the tank 31. The placement of the magnet in the electrolyte may require certain precautions, such as the use of
revêtements inertes ou l'utilisation d'un matériau ferro- inert coatings or the use of a ferrous material
magnétique inerte, pour empêcher qu'il ne se corrode. I1 entre également dans le cadre de la présente invention de placer l'aimant à l'intérieur du plancher 64 ou des parois latérales de la cuve 33 et de l'encapsuler avec un matériau non corrosif tel que le métal de l'électrode active. Une autre possibilité, représentée sur la figure 4, est de constituer l'électrode active en un métal d'alliage ferromagnétique tel que, par exemple, un alliage de fer-nickel-chrome, et d'enrouler une bobine de fil 80 autour de cette électrode. Quand on fait passer inert magnetic, to prevent it from corroding. It is also within the scope of the present invention to place the magnet inside the floor 64 or the side walls of the tank 33 and to encapsulate it with a non-corrosive material such as the metal of the active electrode. Another possibility, represented in FIG. 4, is to constitute the active electrode in a metal of ferromagnetic alloy such as, for example, an alloy of iron-nickel-chromium, and to wind a coil of wire 80 around this electrode. When we pass
un courant excitant la bobine, l'électrode devient magné- a current exciting the coil, the electrode becomes magnetic
tique et va attirer les particules de fer de la façon re- tick and will attract the iron particles in the re-
quise. Avec cette forme de réalisation, le champ électro- quise. With this embodiment, the electro-
magnétique peut être exercé de la manière souhaitée. Par exemple, pendant qu'on enlève la cuve 33 du bac 60 pour recueillir les particules de fer, le champ peut être exercé pour attirer les particules vers les parois de la cuve. Puis le champ magnétique peut être interrompu de manière à pouvoir enlever facilement les particules de la cuve. Les bobines peuvent être placées à c8té ou autour de la cuve dans n'importe quelle position souhaitée afin que le champ soit exercé à n'importe quel endroit souhaité sur la cuve. Au cours du traitement électrochimique, le cuivre métallique se dissout en se séparant du métal de la bande anodique et peut être récupéré facilement magnetic can be exercised as desired. For example, while removing the tank 33 from the tank 60 to collect the iron particles, the field can be exerted to attract the particles towards the walls of the tank. Then the magnetic field can be interrupted so that particles can be easily removed from the tank. The coils can be placed next to or around the tank in any desired position so that the field is exerted at any desired location on the tank. During electrochemical treatment, metallic copper dissolves separating from the metal of the anode strip and can be easily recovered
en une opération qui fait partie intégrante du traitement. in an operation which is an integral part of the processing.
Il est extrêmement avantageux d'utiliser une contre- It is extremely advantageous to use a counter
électrode ou cathode 48 en cuivre. Toute la cathode peut ensuite être fondue sans contamination et réutilisée de la façon requise. Toutefois, d'autres métaux pour la contre-électrode peuvent être utilisés, comme le platine, le plomb, le fer, l'acier inoxydable etc. et le cuivre qui s'est déposé par électrolyse peut être détaché par la suite de façon mécanique. A la contre-électrode de cuivre, le potentiel d'électrode doit être suffisamment abaissé de manière que les ions cuivre passant en solution se déposent anodiquement à l'état de cuivre métallique sur la cathode. En général, des limites de température de copper electrode or cathode 48. The entire cathode can then be melted without contamination and reused as required. However, other metals for the counter electrode can be used, such as platinum, lead, iron, stainless steel etc. and the copper which has deposited by electrolysis can subsequently be detached mechanically. At the copper counter electrode, the electrode potential must be lowered sufficiently so that the copper ions passing into solution anodically deposit in the form of metallic copper on the cathode. In general, temperature limits of
fonctionnement d'environ 20 C à environ 60 C sont pré- about 20 C to about 60 C are pre-
férées mais le procédé sera exploité économiquement entre but the process will be operated economically between
environ O et 100 C à peu près.about O and 100 C approximately.
Une fois qu'une particule de fer est sé- Once an iron particle is dried
parée du contact électrique avec la surface portante 31, elle perdra rapidement la passivité provoquée par son traitement anodique. Les particules de fer ou d'alliage de fer sont légèrement protégées par unemince pellicule extérieure qui peut être de l'oxyde de fer ou de l'hydroxyde de fer. Cependant, il faut prendre soin d'empêcher la corrosion des particules de fer en vue de l'utilité maximale du procédé. La protection des particules de fer séparées peut être effectuée de plusieurs manières. On peut désaérer le milieu électrolytique par balayage rapide par un gaz inerte tel que, par exemple, de l'azote. La désaération a pour effet adorned with electrical contact with the bearing surface 31, it will quickly lose the passivity caused by its anodic treatment. The particles of iron or iron alloy are slightly protected by a thin outer film which can be iron oxide or iron hydroxide. However, care must be taken to prevent corrosion of the iron particles in order to maximize the utility of the process. Protection of the separated iron particles can be accomplished in several ways. The electrolytic medium can be deaerated by rapid sweeping with an inert gas such as, for example, nitrogen. Deaeration has the effect
d'empêcher la corrosion des particules de fer libres. prevent corrosion of free iron particles.
Un inhibiteur de corrosion pour la phase de fer ou d'alliage de fer peut être incorporé A corrosion inhibitor for the iron or iron alloy phase can be incorporated
dans l'électrolyte à condition qu'il ne réduise sensible- in the electrolyte provided it does not reduce sensitive-
ment pas le courant anodique transporté par la matrice de cuivre ou d'alliage de cuivre. Parmi ces inhibiteurs, figure le molybdate de sodium à une concentration d'environ 5 x 10 5 a environ 10-3 N et le tungstate de sodium à une concentration d'environ 10 4 à environ O3 N. On peut ajouter d'autres inhibiteurs d'adsorption qui n'ont pas d'influence spécifique sur la corrosion anodique de la matrice de cuivre. Par exemple, le cuivre peut être corrodé anodiquement lorsque la densité de courant dépasse environ 10 mA/cm dans une solution de sulfate de sodium contenant une concentration soit de molybdate de sodium, soit de tungstate de sodium d'environ 0,005 N. Ces inhibiteurs de corrosion n'influent pas défavorablement sur le courant anodique qui peut être produit par la dissolution du cuivre avec un potentiel not the anode current carried by the copper or copper alloy matrix. Among these inhibitors is sodium molybdate at a concentration of about 5 x 10 5 to about 10-3 N and sodium tungstate at a concentration of about 10 4 to about O3 N. Other inhibitors can be added adsorption which have no specific influence on the anodic corrosion of the copper matrix. For example, copper can be anodically corroded when the current density exceeds about 10 mA / cm in a sodium sulfate solution containing either a concentration of sodium molybdate or sodium tungstate of about 0.005 N. These inhibitors corrosion do not adversely affect the anode current which can be produced by dissolving copper with potential
dépassant environ 0,45 VEsH.exceeding approximately 0.45 VEsH.
Apres la séparation électrochimique des particules et leur inhibition contre la corrosion dans la solution à base de sulfate de sodium, les particules sont, de préférence, rapidement filtrées et lavées à l'eau à laquelle on a ajouté un inhibiteur de corrosion oxydant. Ces inhibiteurs sont choisis parmi le chromate de sodium, le nitrite de sodium, le tungstate de sodium et le molybdate de sodium, à une concentration d'environ 0,001 N à environ 0,1 N. Le lavage est suivi par un séchage rapide et un stockage à sec de manière à empêcher la corrosion. Un avantage important de la présente invention est que les particules de fer After the electrochemical separation of the particles and their inhibition against corrosion in the sodium sulphate solution, the particles are preferably quickly filtered and washed with water to which an oxidizing corrosion inhibitor has been added. These inhibitors are chosen from sodium chromate, sodium nitrite, sodium tungstate and sodium molybdate, at a concentration of approximately 0.001 N to approximately 0.1 N. Washing is followed by rapid drying and dry storage to prevent corrosion. An important advantage of the present invention is that the iron particles
séparées ne sont pas pyrophoriques et peuvent être mani- are not pyrophoric and can be manipulated
séparées ne sont pas pyrophoriques et peuvent être mani- are not pyrophoric and can be manipulated
pulées ou traitées facilement. En vue d'une protection supplémentaire contre la corrosion, on peut stocker les particules dans un gaz inerte tel que l'azote. On peut également séparer les particules de fer selon leur taille en utilisant n'importe quelle technique classique, telle que celles consistant à les faire passer à travers pulped or easily treated. For additional protection against corrosion, the particles can be stored in an inert gas such as nitrogen. Iron particles can also be separated by size using any conventional technique, such as passing them through
un tamis ou à travers un lit fluidisé filtrant. a sieve or through a fluidized filter bed.
La présente invention a également pour objet de protéger les particules finales de fer ou d'alliage de fer qui ont été rassemblées, en les revêtant d'une couche d'un métal tel que le cuivre ou le cobalt. L'épaisseur du revêtement peut être d'environ 0,25 mm à environ 1 mm et se situera de préférence entre 0,50 mm environ et 0,75 mm environ. Le revêtement peut The object of the present invention is also to protect the final particles of iron or of iron alloy which have been collected, by coating them with a layer of a metal such as copper or cobalt. The thickness of the coating can be from approximately 0.25 mm to approximately 1 mm and will preferably be between approximately 0.50 mm and approximately 0.75 mm. The coating can
être appliqué d'une quelconque manière souhaitée en utili- be applied in any desired manner in use
sant, par exemple, la technologie classique du dépôt sant, for example, the classic technology of deposition
non électrolytique.non-electrolytic.
Les particules aciculaires ou équiaxiales de fer ou d'alliage de fer qui résultent peuvent être utilisées à l'aide de n'importe quelle méthode parmi les The resulting needle or equiaxial particles of iron or iron alloy can be used using any of the methods
méthodes courantes pour préparer des moyens d'enre- common methods for preparing means of
gistrement magnétique tels que des rubans magnétiques, des disques, desdisques souples, des cartes magnétiques magnetic recording such as magnetic tapes, discs, flexible disks, magnetic cards
ou des systèmes d'identification.or identification systems.
Les brevets et le document présentés dans la présente demande sont destinés à être incorporés The patents and the document presented in this application are intended to be incorporated
de par la référence ici faite.by the reference here made.
RE V E N D I C A T I 0 N SRE V E N D I C A T I 0 N S
1. Méthode pour produire des particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales, caractérisée par les étapes suivantes, o: on prépare une bande de cuivre ou d'alliage de cuivre ayant de fines particules de fer ou d'alliage de fer réparties, sensiblement équiaxiales; et on dissout sélectivement ledit cuivre ou alliage de cuivre sans qu'il y ait dissolution sensible desdites particules de fer ou d'alliage de fer afin de récupérer lesdites particules sensiblement équiaxiales, ladite étape de dissolution comprenant l'immersion de ladite bande de cuivre ou d'alliage de cuivre dans une solution d'un électrolyte choisi parmi les sulfates de métaux alcalins de telle manière que les particules de fer ou d'alliage de fer sont passivées tout en permettant la dissolution électrolytique de la 1. Method for producing particles of iron or iron alloy substantially equiaxial, characterized by the following steps, o: a strip of copper or copper alloy having fine particles of iron or iron alloy is prepared distributed, substantially equiaxial; and said copper or copper alloy is selectively dissolved without any substantial dissolution of said iron or iron alloy particles in order to recover said substantially equiaxial particles, said dissolution step comprising immersion of said copper strip or of copper alloy in a solution of an electrolyte chosen from alkali metal sulfates in such a way that the particles of iron or of iron alloy are passivated while allowing the electrolytic dissolution of the
bande de cuivre ou d'alliage de cuivre. strip of copper or copper alloy.
2. Méthode suivant la revendication 1, 2. Method according to claim 1,
caractérisée en ce que ladite étape de dissolution con- characterized in that said dissolving step con-
siste) de plus, à rassembler lesdites particules de fer siste) in addition, to collect said iron particles
ou d'alliage de fer.or iron alloy.
3. Méthode suivant la revendication 2, caractérisée de plus par l'étape de protection contre 3. Method according to claim 2, further characterized by the step of protection against
la corrosion des particules rassemblées. corrosion of the collected particles.
4. Méthode suivant la revendication 3, caractérisée en ce que l'étape de protection contre la corrosion est caractérisée en ce qu'on applique aux particules un revêtement métallique ayant une épaisseur 4. Method according to claim 3, characterized in that the corrosion protection step is characterized in that a metallic coating having a thickness is applied to the particles
comprise entre environ 2,5 ym et environ 12,7 ym. between about 2.5 µm and about 12.7 µm.
5. Méthode suivant la revendication 4, caractérisée en ce que ledit revêtement se compose 5. Method according to claim 4, characterized in that said coating consists
essentiellement de cuivre.mainly copper.
6. Méthode suivant la revendication 4, caractériséeen ce que ledit revêtement se compose 6. Method according to claim 4, characterized in that said coating consists
essentiellement de cobalt.mainly cobalt.
7. Particules de fer ou d'alliage de fer 7. Particles of iron or iron alloy
libres, à l'état brut de coulée, sensiblement équi- free, in the raw state of casting, substantially equal
axiales et ayant des dimensions dans la plage comprise axial and having dimensions in the range included
entre environ 0,05 et environ 0,5 ym. between about 0.05 and about 0.5 µm.
8. Les particules de fer ou d'alliage de 8. Particles of iron or alloy
fer libres, suivant la revendication 7, étant caracté- free iron according to claim 7, being characterized
risées par une morphologie sensiblement sphérique. laughed at by a substantially spherical morphology.
9. Les particules de fer ou d'alliage de fer libres, suivant la revendication 7, étant 9. The particles of free iron or iron alloy, according to claim 7, being
caractérisées par une morphologie sensiblement cubique. characterized by a substantially cubic morphology.
10. Les particules suivant la revendication 7 étant caractérisées par un revêtement métallique ayant une épaisseur comprise entre environ 2,5 jim et environ 10. The particles according to claim 7 being characterized by a metallic coating having a thickness of between approximately 2.5 µm and approximately
12,7 pm.12.7 pm.
11. Les particules suivant la revendication 11. The particles according to claim
étant caractérisées en ce que ledit revêtement métal- being characterized in that said metal coating
lique se compose essentiellement de cuivre. lique consists mainly of copper.
12. Les particules suivant la revendication 12. The particles according to claim
étant caractérisées en ce que ledit revêtement métal- being characterized in that said metal coating
lique se compose essentiellement de cobalt. lique consists mainly of cobalt.
13. Particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales, caractérisées en ce qu'elles sont produites suivant la méthode énoncée dans la 13. Substantially equiaxial particles of iron or iron alloy, characterized in that they are produced according to the method set out in
revendication 1.claim 1.
14. Particules de fer ou d'alliage de fer sensiblement équiaxiales, caractérisées en ce qu'elles 14. Particles of iron or iron alloy substantially equiaxial, characterized in that they
sont produites suivant la méthode énoncée dans la revendi- are produced using the method set out in the claim
cation 3.cation 3.
15. Appareil pour recueillir des particules équiaxiales ferromagnétiques réparties dans un matériau en métal ou en alliage métallique, caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif pour dissoudre par voie électrochimique ledit matériau en métal ou en alliage métallique sans qu'il y ait dissolution sensible desdites 15. Apparatus for collecting ferromagnetic equiaxial particles distributed in a metal or metal alloy material, characterized in that it comprises: a device for electrochemically dissolving said metal or metal alloy material without dissolution sensitive of said
particules, ledit dispositif de dissolution électro- particles, said electro- dissolution device
chimique comprenant un bac (60) contenant un électrolyte, une surface portante (31) à l'intérieur dudit électrolyte pour porter le matériau en métal ouen alliage métallique (12) en dissolution et rassembler les particules non dissoutes et pour tenir l'électrode active en relation avec le matériau en métal ou en alliage métallique; et un dispositif (70) pour produire un champ magnétique, associé avec ladite surface portante pour faire adhérer par effet magnétique les particules non dissoutes à ladite surface portante (31) de manière à obtenir chemical comprising a tank (60) containing an electrolyte, a bearing surface (31) inside said electrolyte for carrying the metal or metal alloy material (12) in dissolution and collecting the undissolved particles and for holding the active electrode in connection with the metal or metal alloy material; and a device (70) for producing a magnetic field, associated with said bearing surface to make the undissolved particles adhere by magnetic effect to said bearing surface (31) so as to obtain
un rendement maximal en lesdites particules équiaxiales. maximum yield of said equiaxial particles.
16. Appareil suivant la revendication 15, caractérisé en ce que ledit dispositif pour produire 16. Apparatus according to claim 15, characterized in that said device for producing
le champ magnétique est situé à l'extérieur dudit bac. the magnetic field is located outside of said tank.
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