JPS6325224A

JPS6325224A - フエライト粉末の製造方法

Info

Publication number: JPS6325224A
Application number: JP61169619A
Authority: JP
Inventors: Choji Miyagawa; 宮川　長二; Koichi Haneda; 羽田　紘一; Kimiyoshi Goto; 後藤　公美
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1986-07-18
Filing date: 1986-07-18
Publication date: 1988-02-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　発明の背景技術分野本発明は、金属アセチルアセトンの２種以上を混合し、
加水分解して均一な微粉末からなるフェライト粉末を得
る製造方法に関する。

先行技術とその問題点従来、フェライト微粒子を作製する方法には、固相反応
法、湿式共沈法、カラスセラミック法か一般に知られて
いる。

さらに、これらの方法のほかに、有機金属化合物の加水
分解法が非晶質体合成法として、多くのすぐれた特徴を
イｒしていることか知られている。

この方法は中でも液体状態でミクロレベルでの均質化反
応ができ、非晶質状態の形成、微粒子の作製が容易なた
めに微粒子結晶の合成に特にイ丁用であるとされてしす
る。　そして、このような現状のもとに有機金属化合物
の加水分解法によるフェライト微粒子の製造方法につい
て種々の提案がされている。

すなわち２種以上の金属アルコオキシドを用い、加水分
解によってフェライト微粒子を作製するいわゆる金属ア
ルコオキシド法によるもの（特開昭５５−１４０７２１
号、同５５−１４０７２２号、同５６−２６７２６号、
同５８−４５１１８号、同５８−４５１１９号、同５８
−１９９７２４号公報、金属アルコオキシドからのバリ
ウムフェライトの作製「粉体および粉未冶金」第２９巻
第５号１９８２年７月等）や、金属アルコオキシドと金
属アセチルアセトナートを混合し、加水分解によってフ
ェライト微粒子を作製するもの（特開昭５６−２６７２
７号、同５８−４５１２０号、同５８−４５１２１号公
報等）などが提案されている。

これらの提案によれば、得られる微粒子は、活性に富ん
だ焼結性のよいものとなるため、このものを用いて作製
した焼結体の焼結密度は、通常の粉末法で得られた微粒
子を用いたそれよりも大きくなるとされている。

しかしながら、これらのものについての磁気特性、特に
保磁力や残留磁化等の値については、未だ十分とはいえ
ず、さらにこれらの点の改善が求められている。

１　　　　　　　　　　　■　発明の目的本発明の目的
は、有機金属化合物の加水分解法によるフェライト粉末
の製造方法において、得られるフェライト粉末の磁気特
性を向上することにある。

■　発明の開示このような目的は、下記の本発明によって達成される。

すなわち本発明は、金属アセチルアセトンの２種以上を
混合し、加水分解し、次いで焼成することを特徴とする
フェライト粉末の製造方法である。

■　発明の具体的構成以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明は、２種以上の金属アセチルアセトンを混合し、
加水分解によって所定のフェライト粉末を得る製造方法
である。　そして、フェライトの中でも、特に六方晶系
のいわゆるＭ相フェライトと呼ばれるもの（Ｍ　Ｆ　ｅ
　１２０１９　）や六方晶系のいわゆるＷ相フェライト
と呼ばれるもの（ＭＦｅ１ａ０２７）の製法を対象にし
ている。

ここでＭは１〜５僅の金属であり、具体的には、下記Ｍ
′として列挙される金属のなかからＦｅを除いたものを
挙げることができる。

以下、本発明の製法について詳述する。

本発明の出発原料として用いられる金属アセチルアセト
ンは通常Ｍ’　　（Ｃ５Ｈ７０２）。で示される。　こ
こに、ｎは１〜５である。　この場合、金属アセチルア
セトンは、通常、配位水的なＨ２Ｏを持たないものを用
いるが、配位水を持つもの例えば、Ｓ　ｒ　（Ｃ３Ｈ７
０２）　２・２Ｈ２０等を用いてもよい。

Ｍ′は１〜５僅の金属であり、具体的には、Ｆｅ、Ｓｒ
、Ｂａ、Ａｌｌ、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ。

Ｎａ、Ｍｇ、Ｓｉ、に、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ。

Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｒｂ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ
、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ。

Ｃｓ、Ｌａ、Ｐｂ、Ｂｉ等が挙げられる。

°　　本発明においては、Ｍのそれぞ、れ異なる２神以
−トの金属アセチルアセトンを用いる。　出発原料の好
ましい組み合せとしては、例えば、Ｆｅ　（（、，１１
７（ｈ）　３　とＳｒ　（Ｃｒ、Ｉｔ、Ｏ□）２、Ｆｅ
　（（：５１１７０２）　３とＢａ（Ｃ，ｌ、Ｉｔ、０
２）２、Ｆｅ　（（：５１１７０２）３　とＰｂ　（Ｃ
６１１７０２）　２、などを用い、下記のような最終生
成物になるようにして、出発原料とする。

（ａ）Ｍ相フェライトｉ　）　ＭＡ−Ｆ　ｅ　２ｏＯ，ｎ＋。

ｎ：４．０〜６．０ＭＡ：Ｂａ、Ｓｒ、ＰｂおよびＣａの１種以上、出発原料Ｂ　ａ　（Ｃ５Ｈ７０２）２、Ｓ　ｒ　（Ｃ２
Ｈ５０２）２などｉｉ）置換体フェライト（１）ＭＡ”ｔｌ−ｘ）　　−Ｍ８”、・Ｆ　ｅ　２ｎ
Ｏ，ｎ、。

Ｘ：０〜０．２５Ｍ、：Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｃｏ等２価となりつる
金属の１種以上（２）Ｍ　Ａ　　　’　　Ｆ　　ｅ　　（２ｎ−ｙｌ　
　’　　Ｍ　ｃ”ｆｙ／２１・””（ｙ／２１・ｏｆ３
ｎ＋１１ＭＡ　−Ｆ　ｅ　　（２ｎ−ｙｌ　　ＨＭ、”、・　Ｏ
（：ｌｎ＋ＩＩＭ　Ａ　　”　　Ｆ　ｅ　　ｆ２ｎ−ｙ
ｌ　”　　Ｍ　Ｃ’Ｚ２ｙ／３１・Ｍｒ”ｔｙｙ３＋・
ｏｆ３ｎ＋１１などｙ　：　０〜２０／３Ｍｃ　、　Ｍｏ　、　ＭＥ　、　ＭＰ　　：前述した金
属のうちそれぞれのイオン価をとりつるものの１種以上（３）（１）と（２）のうち２組以上を同時に組合せる
ことを目的物とした置換体（ｂ）ｗ相フェライトｉ）ＭＡ”　°Ｍ　Ｂ”２Ｆ　ｅ　”、６０２゜ｉｉ）
置換体フェライトＭＡ”＋・（ＭＢ”１１−０Ｍ　Ｃ”□）２・Ｆｅ３＋
＋６０２７ＭＡ”　　：　Ｂ　ａ　”、Ｓｒ”、Ｐｂ２◆およびＣ
ａ２＋の１柿以上ＭＢ”　、Ｍ（”：　Ｆｅ”、Ｚｎ”、Ｃｕ　”、Ｎｉ
”、Ｃｏ”等２価となりつる金属の１種以上Ｚ：０〜１出発原料　Ｂａ　（Ｃｓ　Ｈｔ　０２）２、Ｆ　　ｅ　
　　（ＣＢ、　　　Ｈｔ　　　０２）３　　　、Ｚ　ｎ
　　（Ｃｓ　　Ｈｔ　　０２）２　　、Ｃｕ　（Ｃｓ　
Ｈｔ　０２）２等これらの出発原料の混合比は、上記のＭ相フェライトや
Ｗ相フェライト等の目的とする最終化学量論組成となる
ように調合される。

このように所定量の原料を混合した後、溶媒としてアル
コール、特にエタノールを上記の金属アセチルアセトン
総量が０．０１〜０．０４ｍｏｌ／ｆｆｉ程度となるよ
うに加える。　その後、エタノール沸統点で加熱還流を
約１時開栓度行う。　その後自然冷却し、１晩程度放置
し、アンモニア水と上記金属アセチルアセトン１ｍｏｌ
に対し約１．５Ｉｌとなるように室温で添加する。

そして、約２日間すなわち４０〜４８時間程度熟成させ
た後８０〜１００℃、約３時間加熱反応を行って加水分
解を終了させる。

その後、加水分解によって溶媒中に沈降した沈澱物を吸
引、濾過によって濾別し、乾燥する。　乾燥中に固まっ
たものを粉末状にほぐし、焼成試料とする。　通常、加
水分解生成物は、非晶質であり、熱処理（焼成）等によ
り結晶化させる必要がある。

焼成は、通常大気中あるいはＮ２　＋０２混合ガスの酸
素分圧を調整した雰囲気中で行う。

酸素分圧を調整する場合、その分圧はＰ０２／（Ｐ　ｏ
２＋　Ｐ　Ｎ２）で１０−５から大気中における値程度
とすることが好ましい。

このような焼成雰囲気は、得ようとする所望のフェライ
ト組成に応じて適宜選定すべきであるか、例えばＭ相Ｓ
ｒフェライトの場合は大気中で行うのが好適であり、ま
たＷ相Ｓｒフェライトの場合は通常、雰囲気調整゛を要
しＮ２　＋０２混合ガスの酸素分圧を調整した雰囲気、
特にＰＯ２／　（ＰＯ２＋ＰＮ２　）＝１０−’〜大気
中の範囲で焼成することが好ましい。　しかしなから、
このものの２価の鉄をＣｕ−Ｚｎ、Ｍ　ｎ　−Ｚ　ｎ等
で置換したものは大気中でも安定にＷ相ができる。　こ
のことは、例えばＢａやｐｂのＷ相フェライトにおいて
も同様である。

焼成温度および時間も所望のフェライト組成に応じて適
宜選定され、例えばＭ相Ｓｒフェライトの場合は８００
〜１３００℃、好ましくは９００〜１０５０℃、１〜２
時間程度、Ｗ相Ｓｒフェライトの場合は１２００〜１４
００℃、好ましくは１２００〜１３００℃、３〜５時間
である。　そして、この焼成温度の適否は磁気特性特に
、飽和磁化、残留磁化、保磁力等に影習を及ぼす。　な
お、Ｗ相の場合は大気中で８００〜１２００℃、１〜２
時間の仮焼を焼成面に行うことか好ましい。

得られる粉末の粒径は５００人〜数Ｆ−−程度であり、
例えば、Ｍ相Ｓｒフェライトの場合は５００人〜１００
０人程度である。

以上、詳述してきた本発明の製造方法によって得られる
フェライト粉末は、従来の製造方法によるとそわと比へ
て磁気特性に優れる。

この場合、Ｍ相では、ＭＯ（Ｆ　Ｃ２０３）　９（Ｍは
前記のものと同義であり、９は４〜６）、Ｗ相ではＭＯ
（Ｆ　Ｃ２０３）　ｐ　　（Ｍは前記のものと同義であ
り、Ｐは９）の組成を有することかＸ線回折から確認さ
れるものである。

なお、本発明においては、フェライトの金属Ｍの一部を
Ｆｅ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ１、Ｌｉ、Ｂｅ、Ｂ、Ｎａ、Ｍ
ｇ、Ｓｉ、に、Ｃａ、Ｓｃ、Ｔｉ、■、Ｃ「、Ｍｎ％　
Ｃｏ、Ｎｉ。

Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｇｅ、Ａｓ、Ｓｅ、Ｒｂ。

Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｔｅ
、Ｃｓ、Ｌａ、Ｐｂ、Ｂｉ等で前記したように置換させ
たり、過剰量の添加物として添加してもよい。

置換体の作成は、前記したように、出発原料としてこれ
らの元素を含有する金属アセチルアセトン化合物で所定
喰混合すればよい。　あるいは焼成時にこれらの元素を
含有する酸化物、炭酸化合物、ハロゲン化合物等を所定
量添加混合してもよい。

■　発明の具体的作用効果本発明によれば、出発原料として２種以トの金属アセチ
ルアセトンを用い、加水分解によってフェライト粉末の
製造を行うものである。

このようにして得られたフェライト粉末は磁気特性にき
わめて優わた効果を有する。

■　発明の具体的実施例以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳
細に説明する。

［実施例１］Ｓ　ｒ　（Ｃｓ　Ｈ７０２）２およびＦｅ（Ｃ５Ｈ７０
２）　：ｌｌを最終組成がＭ相Ｓ「フェライトであるＳ
　ｒｏ　（Ｆ　Ｃ２０３）　Ｃ４になるように配合し、
こわにエタノールを７００ｃｃ加え、エタノール沸挫点
で加熱還流を行った。　　１時間加熱還流した後、その
まま冷却し、約２４時間後にアンモニア水２００　ｃｃ
を室温で添加した。

２日間熟成し８０℃で３時間加熱反応を行って加水分解
を終了させた。　その後、加水分解によって溶媒に沈降
した沈澱物を吸引濾過によって濾別し、乾燥させた。

そして、乾燥中に固まったものを粉末状にほぐして、焼
成試料とし大気中で焼成した。　焼成温度は９００℃で
行った。　焼成時間は１時間とした。

なおフェライト粉末の結晶化はＸ線回折によって確認を
行った。　Ｘ線回折の結果を第１図に示す。　第１図の
結果からＭ相の単一相であることかわかる。　このよう
にして得られた本発明サンプルの磁気特性は、ａｓ＝６
２．７ｅｍｕ／ｇ、ｏｒ＝３５．１　　ｅｍｕ／ｇ、１
Ｈｃ＝＝６７０００ｅてあった。

ざらに磁気特性の比較のために、下記比較サンプル１〜
３を作製した。

（比較サンプル１の作製）Ｓ　ｒ　（ＯＣ２Ｈ５）２とＦｅ（Ｃ５−ＨｙＯ２）３
を最終組成かＳ　ｒ　Ｆ　ｅ　１２０１ｇになるように
配合し、こわにエタノールを加え、窒素気流中で約７０
℃、１時間還流後、つぎにアンモニア水を加えて１時間
熟成して沈澱を生成し、微粉末を得た後、これを９００
℃で加熱処理して比較サンプル１を作製した。　　この
ものについて、上記の磁気特性をｆｆ１１１定したとこ
ろσ５＝６２．２　ｅｍｕ／ｇ、　ｏｒ＝３３〜３４ｅ
ｍｕ／ｇ、１Ｈｃ＝５５００　０ｅであった。

（比較サンプル２の作製）Ｓ　ｒ　（ＯＣ２Ｈ５）　２とＦｅ　（Ｃ３ＨｙＯ）３
を最終組成かＳ　ｒ　Ｆ　ｅ　１２０１９になるように
配合し、これを上記比較サンプル１の製法に準じて比較
サンプル２を作製した。

このものの磁気時ＰＬはａ　ｓ　＝　５７ｅｍｕ　７ｇ
、ｏｒ＝３０ｅｍｕ　７ｇ、１Ｈｃ＝５０００　０ｅで
あった。

（比較サンプル３の製作）Ｓ　ｒ　（ＯＣ２Ｈ５）とＦｅ　（ＯＣ２Ｈｓ　）３を
用い、上記比較サンプル１の製法に準じて比較サンプル
２を作製した。

このものの磁気特性はσｓ　＝　６３　、　Ｏｅｍｕ／
ｋ、ｏｒ＝３１ｅｍｕ　７ｇ、１Ｈｃ＝４８０００ｅで
あった。

［実施例２コ実施例１において、焼成温度を９００〜１２５０℃にか
えて実験を行った。

Ｘ線回折により、Ｓ　ｒ　Ｆ　ｅ　１２０１ｇ相（Ｍ相
）およびαＦｅ２Ｏ３相の比率を測定した。　結果を第
２図に示した。

また、ｉＨｃ、Ｏ５、σｒと焼成温度Ｔとの関係を第３
図に示した。

この結果から、９００〜１−０５０℃にて、磁気特性の
良好なＭ相か生成されていることがわかる。

［実施例３コ実ｈＫ例１において、焼成温度および配合比ｎをかえＸ
線回折によりＭ相の生成を調べた。

結果を第４図に示した。

この結果より、８５０〜１２００℃にてＭ相か生成され
ることかわかる。

［実ｈ’ｔｉ例４コざらにＭ相バリウムフェライトＢ　ａ　Ｆ　ｅ　１２０
１９について上記、実施例１と同様な方法て本発明のも
のと、比較サンプルを作製し、比較実験したところ、上
記Ｍ相ストロンチウムフェライトの場合と同様に保磁力
が向上することか確認された。

［実施例５コ実施例１において、焼成温度を１３００℃、５時間雰囲
気圧力ＰＯ２／（ＰＯ２＋ＰＮ２　）＝　１０−３の条
件で焼成し、サンプルを作製した。

このものについて、第５図に示すようにＸ線回折を行っ
たところＷ相単一相の生成が確認された。　このサンプ
ルの磁気特性はσＳ＝７０ｅｍｕ／ｇ、　　ｉ　Ｈｃ　
＝　２０００　ｅであった。

【図面の簡単な説明】

第１図および第５図は、それぞれ本発明サンプルのｘ、
ｖＩ！回折チャートグラフである。第２図はＳ　ｒ　Ｆ　ｅ　１７０１９相とαＦｅ２Ｏ３
相の比率と温度との関係を示すグラフである。第３図はｉＨｃ、σＳ、σｒと焼成温度Ｔとの関係を示
すグラフである。第４図はＭ相の焼成温度および配合比との関係を示すグ
ラフである。出願人　　ディーディーケイ株式会社代理人　　弁理上　石　井　陽　− ＦＩＧ、ｌ５ｒＱ５．４ＦｅｚＯ３９００°Ｃｘ１ＨＩＮ　ＡＩＲ２ｅ（’）５ｒ０５．４ＦｅｚＯ３７’（Ｃ）ＦＩＧ、４Ｍ５ａＳｒＯｎ　ＦｅｒＯ３

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属アセチルアセトンの２種以上を混合し、加水
分解し、次いで焼成することを特徴とするフェライト粉
末の製造方法。