氧化物磁性材料及其制造方法技术

氧化物磁性材料的制造方法，其特征在于，用赤铁矿、赤铁矿＋磁铁矿、或者磁铁矿作为起始原料，将Ｃａ、Ｔｉ、Ｓｎ、Ｓｉ、Ｍｇ中的任一种磁化控制（调整）材料以０．２０－７６．０％（重量）范围内的规定比率混合到上述起始原料中，形成混合粉，在该混合粉中加入０．１－４．０％（重量）具有碳原子间的单键或双键的液状或粉末状物质，大致混合均匀，然后在惰性气体中及５５０－１５００℃温度下进行烧成处理。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电子照相用的调色剂和载体、电阻元件、磁性流体等中广范使用的氧化物磁性材料及其制造方法，具体地说，是在赤铁矿、赤铁矿+磁铁矿、或磁铁矿中混合以Ca、Ti、Sn、Si、Mg等磁化控制材料，将所得粉末混合物烧结，制成具有规定饱和磁化的氧化物磁性材料。
技术介绍
作为氧化物磁性材料之一的单相磁铁矿粉，在磁性流体、电阻元件、电子照像用的调色剂和载体等中得到广泛应用，人们希望以低的成本、大批量地制造具有任意饱和磁化的单相磁铁矿粉。以往制造磁铁矿的方法一般有下列三种，这些方法分别具有下面所述的缺点。①湿法：使Fe2++2Fe3+的水溶液成为碱性、共沉淀的方法。缺点：采用共沉淀容易得到纯度较高的微粒，但制造成本高，不适合大量生产。②干法：将磁铁矿在氢、一氧化碳或水蒸气中加热、还原的方法。缺点：由于在高压水蒸气或氢气、一氧化碳等强还原性气氛中进行反应，大量生产时易发生危险，且设备庞大。-->③将天然存在的磁铁矿粉碎的方法。缺点：由于以天然矿物为起始原料，因此难以长期、稳定地生产高品质的磁粉。用上述现有技术制造方法制造的磁铁矿粉，其饱和磁化比一般的尖晶石铁氧体的值高，不能通过组成来调整饱和磁化，不能适用于以磁铁矿粉固有的饱和磁化值难以使用的那些用途。该磁铁矿粉固有的饱和磁化值（例如下面表2的实验例中所示的固定值是～92emu/g），对于电子照相显影用的载体等用途来说只有一部分可以适用。另外，上述磁铁矿粉由于具有固定的饱和磁化值，对于以往使用铁氧体的用途来说，不能直接替代铁氧体，要想替代，必须改变所使用的电路和装置，带来一系列问题。鉴于上述制造方法的优点和缺点，对于电子照相用磁性调色剂等用的磁铁矿粉的制造方法，人们曾提出过各种方案。例如，特公昭62-238580、特公昭2-39498、特公昭2-51505等中公布了电子照相显影剂、特别是在由调色剂和载体组成的二组分显影剂中作为载体使用的磁铁矿的制造方法。该方法是采用磁铁矿粉（或球形磁铁矿粒子）作为起始原料，混以粘合剂制成球状颗粒，再经加热处理形成球形磁铁矿粒子，用公知的方法涂覆树脂。另外，还有人采用所谓软性铁氧体作为载体粒子（美国专利3，929，657）。由这种铁氧体构成的载体粒子具有良好的磁性能，并且不需要树脂涂层，因此耐久性很好。铁氧体，即使组成相同，依烧成气氛的控制不同，铁氧体粒子的电阻会发生改变，基于这一发现，有人试图通过改变烧成气氛来增大电阻值的变化幅度，特公昭62--->37782中记载了一个这样的例子，它是采用Mg系铁氧体作为原料，通过将氧化铁（Fe2O3）的量提高到53%（重量）以上来增大电阻值的变化幅度。专利技术的说明本专利技术的目的在于，以上述现有技术为基础，在氧化物磁性材料、具体地说是在赤铁矿、赤铁矿+磁铁矿、或磁铁矿中混入Ca、Ti、Sn、Si、Mg等磁化控制材料，在该混合粉中混合具有碳原子间的单键或双键的物质，然后烧结，从而以低的成本、简便地、大量地制造具有所希望的饱和磁化的氧化物磁性材料。本专利技术的另一目的是，提供一种与上述现有技术方法相比设备和工艺简单、能以低的成本、大量并且安全地制造高品位的上述氧化物磁性材料的方法。本专利技术还有一个目的是，提供一种大量地制造具有所希望的饱和磁化的上述氧化物磁性材料的方法。本专利技术涉及氧化物磁性材料及其制造方法，即在赤铁矿、赤铁矿+磁铁矿、或磁铁矿中以0.20-76.0%（重量）的比例混合Ca、Ti、Sn、Si、Mg等磁化控制（调整）材料，在该混合粉中加入0.1-4.0%（重量）具有碳原子间的单键或双键的液状或粉末状物质，大致混合均匀，然后在惰性气氛中及550-1500℃温度下进行烧成处理，得到氧化物磁性材料。本专利技术的上述氧化物磁性材料及其制造方法，可根据上述磁化控制材料分别叙述如下。Ca化合物的场合-->（1）采用赤铁矿或赤铁矿+磁铁矿Ca化合物：1.43-64.0%（重量）（换算成Ca）烧成处理温度：1200-1450℃（2）采用磁铁矿Ca化合物：1.43-64.0%（重量）（换算成Ca）烧成处理温度：550-1450℃Ti化合物的场合（3）采用赤铁矿+磁铁矿赤铁矿：0.0-79.0%（重量）磁铁矿：9.8-98.8%（重量）Ti化合物：1.2-52.7%（重量）（换算成Ti）烧成处理温度：1200-1450℃（4）采用磁铁矿磁铁矿：47.3-98.8%（重量）Ti化合物：1.2-52.7%（重量）（换算成Ti）烧成处理温度：550-1450℃Sn化合物的场合（5）赤铁矿或赤铁矿+磁铁矿：24.0-99.2%（重量）Sn化合物：0.8-76.0%（重量）烧成处理温度：1200-1450℃（6）磁铁矿：24.0-99.2%（重量）Sn化合物：0.8-76.0%（重量）烧成处理温度：550-1450℃Si化合物的场合-->（7）赤铁矿（或赤铁矿+磁铁矿）：35-99.5%（重量）Si化合物：0.5-65%（重量）烧成处理温度：1200-1450℃（8）磁铁矿：35-99.5%（重量）Si化合物：0.5-65%（重量）烧成处理温度：550-1450℃Mg化合物的场合（9）使用赤铁矿（或赤铁矿+磁铁矿）Mg化合物：0.20-18.50%（重量）烧成处理温度：550-1500℃（10）使用磁铁矿Mg化合物：0.20-26.20%（重量）烧成处理温度550-1500℃（11）使用赤铁矿（或赤铁矿+磁铁矿）添加锰：0.20-10.0%（重量）Mg化合物：0.20-18.50%（重量）烧成处理温度：550-1500℃（12）使用磁铁矿添加锰：0.20-10.0%（重量）Mg化合物：0.20-26.20%（重量）烧结处理温度：550-1500℃附图的简要说明图1是表示本专利技术的第1实施例中的工序的说明图。图2是表示第1实施例中的再烧成时的加热曲线图。-->图3是本专利技术的饱和磁化的说明图。图4是表示本专利技术的第2实施例中的工序的说明图。图5是本专利技术的第2实施例中的加热、冷却曲线例示意图。图6是表示本专利技术的第3实施例中的工序的说明图。图7是表示本专利技术的第3实施例中的加热、冷却曲线图。图8是表示本专利技术的第4实施例中的工序的说明图。图9是表示本专利技术的第4实施例中的加热、冷却曲线图。图10是表示本专利技术的第5实施例中的工序的说明图。图11（a）、图11（b）和图11（c）是本专利技术的第5实施例中的饱和磁化控制范围的说明图。图12（a）和图12（b）是本专利技术的第5实施例中的粒子强度说明图。图13是表示本专利技术的第5实施例中的加热曲线图。本专利技术的优选实施方案下面根据实验例对本专利技术的优选实施例加以说明。第1实施例图1中，配合工序1是在赤铁矿、赤铁矿+磁铁矿、或磁铁矿中配入1.43-64.0%（重量）的Ca，形成混合粉，Ca的配入量是指CaO、CaCO3、Ca（OH）2、CaCl2、CaF2、其它含有Ca的有机、无机化合物中Ca的重量%。本说明书中为简要起见简单记作Ca。赤铁矿、赤铁矿+磁铁矿、或磁铁矿加上上述1.43-64.0%（重量）的Ca总记为100%（重量）（例如CaO中的“O”的重量%不包括在上述100%中）。本说明书中所述的“赤铁矿+磁铁矿”是指赤铁矿与磁铁矿的混合物（混合粉）。另外原料磁铁矿可以是下列任何一种：-->本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1、氧化物磁性材料的制造方法，其特征在于，用赤铁矿、赤铁矿+磁铁矿、或者磁铁矿作为起始原料，将Ca、Ti、Sn、Si、Mg中的任一种磁化控制(调整)材料以0.20-76.0%(重量)范围内的规定比率混合到上述起始原料中，形成混合粉，在该混合粉中加入0.1-4.0%(重量)具有碳原子间的单键或双键的液状或粉末状物质，大致混合均匀，然后在惰性气体中及550-1500℃温度下进行烧成处理。2、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料是赤铁矿或者赤铁矿+磁铁矿，所述磁化控制材料是1.43-64.0%（重量）的Ca，所述烧成处理温度是1200-1450℃。3、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料是磁铁矿，所述磁化控制材料是1.43-64.0%（重量）的Ca，所述烧成处理温度是550-1450℃。4、权利要求1所述的制造方法，其中，在所述的烧成处理之前，通过造粒处理将上述混合粉制成球状颗粒，使所述粉末形成球状。5、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料为47.3-98.8%（重量）的磁铁矿，所述磁化控制材料是换算成Ti为1.2-52.7%（重量）的Ti化合物，所述烧成处理温度为550-1450℃。6、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料是9.8-98.8%（重量）的磁铁矿和0-79.0%（重量）的赤铁矿，所述磁化控制材料是换算成Ti为1.2-52.7%（重量）的Ti化合物，所述烧成处理温度是1200-1450℃。7、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料是24.0-99.2%（重量）的赤铁矿或者赤铁矿+磁铁矿，所述磁化控制材料是换算成Sn为0.8-76.0%（重量）的Sn化合物。所述烧成处理温度是1200-1450℃。8、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料是24.0-99.2%（重量）的磁铁矿，所述磁化控制材料是换算成Sn为0.8-76.0%（重量）的Sn化合物。所述烧成处理温度是550-1450℃。9、权利要求1所述的制造方法，其中，所述起始原料是35.0-99...

【专利技术属性】
技术研发人员：真野靖彦，望月武史，佐佐木勇，下川明，
申请(专利权)人：富士电气化学株式会社，
类型：发明
国别省市：