WO1992013341A1 - Process for the production of hexagonal barium ferrite powder, and powder produced by this process - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing hexagonal barium ferrite powder and powder produced thereafter. Such powders are used in the manufacture of high-density magnetic information recording media.
- ferrites with the smallest possible particle size are sought, which according to the The invention cited is achieved by partially replacing the boron oxides in the base glass with silicon oxide, silicon oxide fractions to the boron trioxide as the glass-forming component of the base glass in a molar ratio (SiO 2 ) / (SiO 2 ) + (H 2 O 3 ) of 0.05 to 0 s , 8 (preferably 0.1 to 0.5) must be observed.
- the known ferrite powders in certain polymers tend to agglomerate and sediment strongly, which complicate the dispersing process or make it impossible to produce a homogeneous dispersion. It is the object of the invention to produce a hexagonal barium ferrite powder for use in magnetic recording media which has a specific saturation magnetization above 50 Am 2 / kg and a coercive field strength of 24 kA / m to 160 kA / m and this in the range of the annealing temperature during the Sintering process from 760 ° C to S00 ° C has as little dependency on the tempering temperature as possible and shows optimal dispersion properties in polymers.
- the invention is based on the object, using glass ceramic production processes, of obtaining a hexagonal barium ferrite powder of the M type intended for magnetic recording media which, with grain sizes in the range from 0.01 .mu.m to 0.3 .mu.m, has as little scatter as possible of the desired grain size, a slight dependence on the Has coercive field strength from the tempering temperature during the process of glass crystallization and has very good dispersibility in polymers and can be obtained from the base glass matrix by washing and cleaning without a complex grinding process.
- the invention is based on the discovery that, depending on the amount weighed into the glass melt and certain ferrite phases that form in the base glass, after the ferrite portion has been separated from the glass, finely divided ferrite particles that are inseparably encased with a silicon dioxide layer and have a very narrow particle size distribution surrender.
- the object is achieved in that the melt weights are determined in such a way that in the ternary ferrite BaFe 12-2N Co N Ti N O 29 with a molar concentration of 0.05 to 0.08 in the base glass, a ratio of basic to acidic oxide (BaO / B 2 O 3 ) is set between 1.00 and 1.22 and the ratio of silicon dioxide to boron oxide as (SiO 2 ) / (SiO 2 ) + (B 2 O 3 ) between 0.007 and 0.15 is set.
- the procedure for the invention is as follows.
- a single-phase melt solution is produced from the mixed raw materials weighed in accordance with the invention by heating to 1400 ° C.
- the melt is amorphized by means of a two-roll system with a circulation speed of 1 to 2 m / s by cooling rates of 10 3 to 10 5 to chips or the strip material in fragments.
- the crystalline hexaferrite phase in these chips is formed by heat treatment in the temperature range from 700 to B60 ° C, preferably from 760 to 800 ° C, for times of 2 to 10 hours (preferably 6 to 5 hours).
- the heating rate is set between 0.01 and 2 K / s, the cooling rate at the upper limit of this requirement.
- the comminuted temper material is then treated in 20% acetic acid in the vicinity of the boiling point for 6 to 8 hours with vigorous stirring in order to extract the excreted hexaferrite crystallites from the surrounding matrix. About three times the amount of acid calculated on the stoichiometric conversion is used.
- the fine powder is then separated by filtering or centrifuging alternating with a washing process in deionized water until no soluble Me compound can be detected.
- the powder obtained by these process steps is characterized in that the powder released from the base glass has a silicon dioxide content of 0.3 to 6.0% and this content surrounds the ferrite particles in a shell-like manner.
- the mean crystallite diameters obtained are preferably 0.05 .mu.m to 0.12 .mu.m with a diameter / thickness ratio of 5 to 7 if the silicon dioxide fractions in the melt are in the range defined according to the invention.
- the addition of SiO 2 has no influence on the use of substituents.
- a significant leveling of the temperature dependence of the coercive field strength can be determined (cf. 2).
- the content of barium sinket in the glass matrix specified in this patent acts via the crystallization kinetics on the hexaferrite formation in such a way that magnetic pigments with a second non-magnetic phase of silicon dioxide are formed between the hexaferrite crystallites after working up.
- the hexagonal ferrite crystallites are encased in a very fine silicon dioxide layer.
- This proposed addition brings about a relatively small reduction in the saturation magnetization, which corresponds to the mass fraction of unmagnetic silicon dioxide in the powder mixture.
- the hexaferrite powder with SiO 2 additive has approximately the same coercive field strengths at temperatures between 760 and 800 ° C, whereas, on the other hand, hexaferrite powder without SiO 2 additive can differ in their coercive field strengths by a few tens A / m under analogous treatment conditions.
- Shifts in the absolute position of the coercive field strengths can be optimized with Co / Ti substitution. It is also advantageous with the proposed method that temperature deviations, such as those that occur in large-scale furnace systems, result in uniform hexaferrite powders in their magnetic properties. It should be noted, however, that the upper temperature limit is not exceeded locally, because an increase in the grain size and the distribution rate is caused by crystallite enlargements.
- the magnetic pigments with a certain SiO 2 content obtained by the proposed production process, tend to agglomeration and sedimentation in polymers, which greatly facilitates their further processing into magnetic recording media.
- the rectangular field 1 formed in the attached FIG. 1 is formed by the four corner points of the molar composition according to the invention.
- Field 2 defines the area in which phase-pure barium hexaferrite of the M type is obtained, which can still be used for storage purposes.
- Field 3 defines an area for barium hexaferrite mixed with other Fe-containing phases ( ⁇ -Fe 2 O 3 ) for (MeO) / (B 2 O 3 ) ⁇ 0.96).
- FIG. 2 shows the dependence of the coercive field strength Hc on the tempering temperature T at an annealing time of 8 hours for the barium hexaferrite BaFe 10 , 50 Co 0.75 Tio, 75 O 19 according to the invention.
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Abstract
Hexagonal barium ferrite powders are used in the production of high-density magnetic data-recording media. The aim of the invention is to obtain, using ceramic glass manufacturing methods, an M-type hexagonal barium ferrite powder suitable for magnetic recording media. This aim is achieved by selecting the melt proportions so that, in the MeO/B2O3/MeFe12-2xRIIxRIVxO19 ternary phase diagram, hexagonal ferrite (BaFe12-2xCoxTixO19) is dissolved in the basic glass at a molar concentration of 0.05 to 0.08, the ratio of basic oxide to acidic oxide (BaO to B2O3) falling between 1.00 and 1.22 and the ratio of silicon dioxide to boron trioxide, calculated as (SiO2)/(SiO2) + (B2O3), falling between 0.007 and 0.15.
Description
Verfahren zur Herstellung von hexagonalem Barium-ferritpulver und danach hergestelltes Pulver Process for producing hexagonal barium ferrite powder and powder produced thereafter
Stand der Technik State of the art
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von hexagonalem Bariumferritpulver und danach hergestelltes Pulver. Derartige Pulver finden Anwendung bei der Herstel l ung hochdichter magnetischer Informationsaufzeichnungsmedien. The invention relates to a method for producing hexagonal barium ferrite powder and powder produced thereafter. Such powders are used in the manufacture of high-density magnetic information recording media.
Die Einbringung feinteiliger Ferritpulver vom hexagonalen Bariumferrittyp in polymere Dispersionen und deren Verwendung für magnetische Aufzeichnungsträger ist bekannt. Zur Herstellung solcher Ferrite sind mehrere Verfahren bekannt- So wird einerseits die Herstellung von Bariumhexaferrit mittels keramischer Sinterverfahren aus sorgfältig vermischten Ausgangsstoffen beschrieben, wobei in einigen Verfahren nach dem Sintern wasserlösliche Sinterhilfsstoffe herausgelöst werden. Desweiteren ist bekannt, das sogenannte Hydrothermalverfahren einzusetzen, bei dem die Ausgangsstoffe in wäßriger Lösung mit einem äußeren Druck beaufschlagt werden- Ebenso erfolgt die tiassenkristal lisation von He>:aferriten aus Salzschmelzen nach dem Stand der Technik. Der Erfindung am nächsten kommt aber das sogenannte Glaskristallisationεverfahren. Das Wesen dieses Verfahrens besteht darin, daß ein Gemisch der Ausgangsmaterialien, welches die erforderliche Ferritkomponente und glaserzeugenden Komponenten enthält, geschmolzen wird und anschließend einer Schnell abkühlung zu amorphem Blas unterworfen wird. Nach einem Temperprozeß bilden sich heκagonale Ferritanteile im Grundglas, die üblicherweise in Essigsäure aus der Glasmatrix herausgelöst und einem Reinigungsprozeß unterworfen werden (vgl. DE-OS 3.405.603). In dieser Schrift werden Ferrite mit möglichst kleiner Teilchengröße angestrebt, was gemäß der
zitierten Erfindung durch einen teilweisen Ersatz der Boroxide im Grundglas durch Siliziumoxid erreicht wird, wobei Siliziumoxidanteile zum Bortrioxid als glasbildende Komponente des Grundglases im molaren Verhältnis (SiO2)/(SiO2)+(H2O3) von 0,05 bi s 0,8 (bevorzugt 0,1 bis 0,5) einzuhalten sind. The introduction of finely divided ferrite powders of the hexagonal barium ferrite type in polymeric dispersions and their use for magnetic recording media is known. Several processes are known for the production of such ferrites. On the one hand, the production of barium hexaferrite by means of ceramic sintering processes from carefully mixed starting materials is described, water-soluble sintering aids being extracted in some processes after sintering. Furthermore, it is known to use the so-called hydrothermal process, in which the starting materials in aqueous solution are subjected to an external pressure. The tiassen crystallization of He>: aferrites from molten salts takes place according to the prior art. The so-called glass crystallization method comes closest to the invention. The essence of this process is that a mixture of the starting materials, which contains the required ferrite component and glass-producing components, is melted and then subjected to rapid cooling to amorphous blow. After an annealing process, hexagonal ferrite fractions are formed in the base glass, which are usually dissolved out of the glass matrix in acetic acid and subjected to a cleaning process (cf. DE-OS 3,405,603). In this document, ferrites with the smallest possible particle size are sought, which according to the The invention cited is achieved by partially replacing the boron oxides in the base glass with silicon oxide, silicon oxide fractions to the boron trioxide as the glass-forming component of the base glass in a molar ratio (SiO 2 ) / (SiO 2 ) + (H 2 O 3 ) of 0.05 to 0 s , 8 (preferably 0.1 to 0.5) must be observed.
In einer weiteren Anmeldung des gleichen Anmelders (DE-OS 3.405.604) wird die vorteilhafte Wirkung der Siliziumdioxidzugabe in obigem Prozentbereich auf den sich anschließenden Mahlprozeß beschrieben, zugleich wird aber auch betont, daß diese Zugabeverhältnisse weder unterschritten werden dürfen, da dann die angestrebten Effekte nicht mehr auftreten zum anderen aber auch nicht überschritten werden dürfen, weil das im Separationsprozeß mit Essigsäure anfallende Si02 aus dem Pulver nur schwer zu entfernen ist. Nach EP 136.599 (ebenso JP 59-157.340) verschlechtern SiO2-Zugaben die Sättigungsmagnetisierung, wobei angegeben wird, daß der SiO2-Anteil im Pulver 3 % nicht übersteigen darf, um die gewünschten Verwendungseigenschaften für magnetische Aufzeichnungsträger zu erreichen. Aus JP 60-161.602 ist zu entnehmen, daß SiO2-Anteile die Kristal litgröße des Ferritpulvers verkleinern, zugleich aber eine Erniedrigung der Sättigungsmagnetisierung bewirken, so daß im Ergebnis kein Dichtspeichermaterial erhalten wird. Allen bekannten, nach glaskeramischen Verfahren hergestellten hexagonalen Ferritfeinpulvern für magnetische Aufzeichnungsträger, haftet jedoch der Nachteil an, daß die Koerzitivfeidstärke des Pulvers stark von der Tempertemperatur des Glases abhängt, was die fertigungstechnischen Parameter in ungünstiger Weise einengt. In another application by the same applicant (DE-OS 3,405,604) the advantageous effect of the addition of silicon dioxide in the above percentage range on the subsequent grinding process is described, but at the same time it is also emphasized that these addition ratios must not be undercut, since then the desired effects on the other hand, they must no longer occur, but must not be exceeded, because the SiO 2 obtained in the separation process with acetic acid is difficult to remove from the powder. According to EP 136.599 (likewise JP 59-157.340), additions of SiO 2 deteriorate the saturation magnetization, it being stated that the SiO 2 content in the powder must not exceed 3% in order to achieve the desired use properties for magnetic recording media. From JP 60-161.602 it can be seen that SiO 2 components reduce the crystal lit size of the ferrite powder, but at the same time bring about a reduction in the saturation magnetization, so that no sealed storage material is obtained as a result. However, all known hexagonal ferrite fine powders for magnetic recording media produced by glass-ceramic processes have the disadvantage that the coercive field strength of the powder depends strongly on the tempering temperature of the glass, which narrows down the manufacturing parameters in an unfavorable manner.
Darüber hinaus neigen die bekannten Ferritpulver in bestimmten Polymeren zu einer starken Agglomeration und Sedimentation, die den Dispergiervorgang verkomplizieren bzw. die Herstellung einer homogenen Dispersion unmöglich machen.
Es ist das Ziel der Erfindung, ein hexagonales Bariumferritpulver für die Verwendung in magnetischen Aufzeichnungstragern herzustellen, welches eine spezifische Sättigungsmagnetisierung oberhalb 50 Am2/kg aufweist und eine Koerzitivfeldstärke von 24 kA/m bis 160 kA/m und diese im Bereich der Tempertemperatur während des Sintervorganges von 760°C bis S00°C eine möglichst geringe Abhängigkeit von der Tempertemperatur aufweist sowie optimale Di spersionsei genschaften in Polymeren zeigt. In addition, the known ferrite powders in certain polymers tend to agglomerate and sediment strongly, which complicate the dispersing process or make it impossible to produce a homogeneous dispersion. It is the object of the invention to produce a hexagonal barium ferrite powder for use in magnetic recording media which has a specific saturation magnetization above 50 Am 2 / kg and a coercive field strength of 24 kA / m to 160 kA / m and this in the range of the annealing temperature during the Sintering process from 760 ° C to S00 ° C has as little dependency on the tempering temperature as possible and shows optimal dispersion properties in polymers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Anwendung glaskeramischer Herstellungsverfahren ein für magnetische Aufzeichnungsträger bestimmtes hexagonales Bariumferritpulver vom M-Typ zu gewinnen, das bei Korngrößen im Bereich von 0.01 um bis 0,3 μm eine möglichεt geringe Streuung der angestrebten Korngröße, eine geringe Abhängigkeit der Koerzitivfeidstärke von der Tempertemperatur beim Vorgang der Glaskristallisation und eine sehr gute Dispergierbarkeit in Polymeren aufweist und ohne aufwendigen Mahlprozeß durch Auswaschen und Reinigen aus der Grundglaεmatrix erhältlich ist. Der Erfindung liegt die Entdeckung zugrunde, daß in Abhängigkeit von der Einwaage in die Glasschmelze und im Grundglas sich bildender bestimmter Ferritphaεen, nach dem Trennen des Ferritanteils aus dem Glas, sich feinteilige, unlösbar mit einer Siliziumdioxidschicht hüllenartig umgebende Ferritparti— kel mit einer sehr engen Teilchengrößenverteilung ergeben. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Schmelzeinwaagen derart festgelegt werden, daß im ternären Ferrit BaFe12-2NCoNTiNO29 mit einer molaren Konzentration von 0,05 bis 0,08 im Grundglas gelöst ist, wobei ein Verhältnis von basischen zu saurem Oxid (BaO/B2O3) zwischen 1,00 und 1,22 eingestellt wird und das Verhältnis vom Siliziumdioxi danteil zum Boroxid als (SiO2)/(SiO2)+(B2O3) zwischen 0,007
und 0,15 eingestellt wird. The invention is based on the object, using glass ceramic production processes, of obtaining a hexagonal barium ferrite powder of the M type intended for magnetic recording media which, with grain sizes in the range from 0.01 .mu.m to 0.3 .mu.m, has as little scatter as possible of the desired grain size, a slight dependence on the Has coercive field strength from the tempering temperature during the process of glass crystallization and has very good dispersibility in polymers and can be obtained from the base glass matrix by washing and cleaning without a complex grinding process. The invention is based on the discovery that, depending on the amount weighed into the glass melt and certain ferrite phases that form in the base glass, after the ferrite portion has been separated from the glass, finely divided ferrite particles that are inseparably encased with a silicon dioxide layer and have a very narrow particle size distribution surrender. According to the invention the object is achieved in that the melt weights are determined in such a way that in the ternary ferrite BaFe 12-2N Co N Ti N O 29 with a molar concentration of 0.05 to 0.08 in the base glass, a ratio of basic to acidic oxide (BaO / B 2 O 3 ) is set between 1.00 and 1.22 and the ratio of silicon dioxide to boron oxide as (SiO 2 ) / (SiO 2 ) + (B 2 O 3 ) between 0.007 and 0.15 is set.
Im Rahmen der Erfindung wird wie folgt vorgegangen. Aus den erfindungεgemäß eingewogenen, gemischten Rohstoffen wird durch Erhitzen bis auf 1400°C eine einphasige Schmelzlösung hergestellt. Ein Amorphisieren der Schmelze erfolgt mittels ei ner Zweiwalzenanlage mit 1 bis 2 m/s Umlaufgeschwindigkeit durch Kühlraten von 103 bis 105 zu Chips Dder Bandmateri al in Bruchstücken. Die Bildung der kriεtallinen Phase Hexaferrit in diesen Chips erfolgt durch eine Wärmebehandlung im Temperaturbereich von 700 bis B60ºC, vorzugsweise von 760 bis 800ºC, über Zeiten von 2 bis 10 Stunden (vorzugsweise 6 bis S Stunden). Die Aufheizrate wird zwischen 0,01 bis 2 K/s festgelegt, die Abkühlrate an der oberen Grenze dieser Maßgabe. Anschließend wird das zerkleinerte Tempergut in 20%iger Essigsäure in Nähe des Siedepunktes für 6 bis 8 Stunden unter intensivem Rühren behandelt, um die ausgeεchiedenen Hexaferritkristallite auε der umgebenden Matrix herauszulösen. Dabei wird etwa die dreifache Säuremenge gerechnet auf die stöchiometrische Umsetzung eingesetzt. Danach erfolgt eine Separierung des Feinpulvers durch Filtern oder Zentrifugieren im Wechsel mit einem Waschprozeß in deionisiertem Wasser, bis keine löslichen Me-Verbindung mehr nachweisbar sind. Das nach diesen Verfahrensschritten erhaltene Pulver ist gekennzeichnet dadurch, daß das auε dem Grundglaε ausgelöste Pulver einen Siliziumdioxidanteil von 0,3 bis 6,0 % aufweist und dieser Anteil die Ferritteilchen hüllenartig umgibt. The procedure for the invention is as follows. A single-phase melt solution is produced from the mixed raw materials weighed in accordance with the invention by heating to 1400 ° C. The melt is amorphized by means of a two-roll system with a circulation speed of 1 to 2 m / s by cooling rates of 10 3 to 10 5 to chips or the strip material in fragments. The crystalline hexaferrite phase in these chips is formed by heat treatment in the temperature range from 700 to B60 ° C, preferably from 760 to 800 ° C, for times of 2 to 10 hours (preferably 6 to 5 hours). The heating rate is set between 0.01 and 2 K / s, the cooling rate at the upper limit of this requirement. The comminuted temper material is then treated in 20% acetic acid in the vicinity of the boiling point for 6 to 8 hours with vigorous stirring in order to extract the excreted hexaferrite crystallites from the surrounding matrix. About three times the amount of acid calculated on the stoichiometric conversion is used. The fine powder is then separated by filtering or centrifuging alternating with a washing process in deionized water until no soluble Me compound can be detected. The powder obtained by these process steps is characterized in that the powder released from the base glass has a silicon dioxide content of 0.3 to 6.0% and this content surrounds the ferrite particles in a shell-like manner.
Die erhaltenen mittleren Kristal1itdurchmesser liegen dabei bevorzugt bei 0,05 um bis 0,12 μm mit Durchmesser/Dickenverhältnissen um 5 bis 7, wenn die Siliziumdioxidanteile in der Schmelze im erfindungsgemäß festgelegten Bereich liegen. Die SiO2-Zugabe hat dabei keinen Einfluß auf den Substituenteneinsatz. Es ist eine erhebliche Einebnung der Temperaturabhängigkeit der Koerzitivfeidstärke festzustellen (vgl. Figur
2). Der in dieser Patentschrift angegebene Gehalt an Bariumsinket in der Glasmatrix wirkt über die Kristallisationεkinetik auf die Hexaferritbildüng derartig, daß nach der Aufarbeitung magnetische Pigmente mit einer zweiten unmagnetischen Phase von Siliziumdioxid zwischen den Hexaferritkriεtalliten entstehen. The mean crystallite diameters obtained are preferably 0.05 .mu.m to 0.12 .mu.m with a diameter / thickness ratio of 5 to 7 if the silicon dioxide fractions in the melt are in the range defined according to the invention. The addition of SiO 2 has no influence on the use of substituents. A significant leveling of the temperature dependence of the coercive field strength can be determined (cf. 2). The content of barium sinket in the glass matrix specified in this patent acts via the crystallization kinetics on the hexaferrite formation in such a way that magnetic pigments with a second non-magnetic phase of silicon dioxide are formed between the hexaferrite crystallites after working up.
Bei einem gemäß der Erfindung als günεtig herauεgefundenen Konzentrationsbereich von Bariumsilikat im Glas εind die hexagonalen Ferritkristallite von einer sehr feinen Siliziumdioxidschicht umhüllt. Dieεer vorgeεchlagene Zusatz bewirkt eine relativ geringe Senkung der Sättigungsmagnetisierung, die dem Masεeanteil an unmagneti εchεm Siliziumdioxid im Pulvergemiεch entspricht. Vorteilhaft ist, daß das Hexaferritpulver mit SiO2-Zusatz bei Temperaturen zwischen 760 und 800ºC annähernd gleiche Koerzitivfeidstärken aufweisen, während dagegen Hexaferritpulver ohne SiO2-Zusatz bei analogen Behandlungsbedingungen sich in ihren Koerzitivfeidstärken um einige Zehn A/m unterscheiden können. Verschiebungen in der absoluten Lage der Koerzitivfeldstärken lassen sich mit Co/Ti-Substitution optimieren. Es ist weiterhin vorteilhaft bei dem vorgeschlagenen Verfahrensweg, daß sich Temperaturabweichungen, wie sie in großtechnischen Ofenanlagen auftreten, in ihren magnetischen Eigenschaften einheitliche Hexaferritpulver entstehen. Dabei ist allerdings zu beachten, daß die Dbere Temperaturgrenze nicht lokal überschritten wird, weil durch Kristallitvergrößerungen ein Anwachsen der Korngröße und der Verteilungsrate verursacht wird. In the case of a concentration range of barium silicate in glass found to be favorable according to the invention, the hexagonal ferrite crystallites are encased in a very fine silicon dioxide layer. This proposed addition brings about a relatively small reduction in the saturation magnetization, which corresponds to the mass fraction of unmagnetic silicon dioxide in the powder mixture. It is advantageous that the hexaferrite powder with SiO 2 additive has approximately the same coercive field strengths at temperatures between 760 and 800 ° C, whereas, on the other hand, hexaferrite powder without SiO 2 additive can differ in their coercive field strengths by a few tens A / m under analogous treatment conditions. Shifts in the absolute position of the coercive field strengths can be optimized with Co / Ti substitution. It is also advantageous with the proposed method that temperature deviations, such as those that occur in large-scale furnace systems, result in uniform hexaferrite powders in their magnetic properties. It should be noted, however, that the upper temperature limit is not exceeded locally, because an increase in the grain size and the distribution rate is caused by crystallite enlargements.
Im Gegensatz zu den bekannten Hexaferritpulvern, neigen die magnetischen Pigmente mit einem bestimmten SiO2-Gehalt, gewonnen nach dem vorgeschlagenen Herstellungsverfahren, weit weniger zur Agglomeration und Sedimentation in Polymeren, was ihre weitere Verarbeitung zu magnetischen Aufzeichnungstragern wesentlich erleichtert.
Ausführungsbeispiele In contrast to the known hexaferrite powders, the magnetic pigments with a certain SiO 2 content, obtained by the proposed production process, tend to agglomeration and sedimentation in polymers, which greatly facilitates their further processing into magnetic recording media. Embodiments
Zur näheren Illustration der Erfindung und zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Ferritpulvers dienen folgende Ausführungεbeispiele. The following examples serve to illustrate the invention and to describe the ferrite powder according to the invention.
Das in beiliegender Figur 1 gebildete rechteckige Feld 1 ist durch die vier Eckpunkte der molaren Zusammensetzung gemäß der Erfindung gebildet. Feld 2 umgrenzt das Gebiet, in dem phaεenreiner Bariumhexaferrit vom M-Typ erhalten wird, der für Speicherzwecke noch einsetzbar ist. Feld 3 umgrenzt ein Gebiet für Bariumhexaferrit im Gemisch mit anderen Fe-haltigen Phasen (α-Fe2O3) für (MeO)/(B2O3)<0.96). The rectangular field 1 formed in the attached FIG. 1 is formed by the four corner points of the molar composition according to the invention. Field 2 defines the area in which phase-pure barium hexaferrite of the M type is obtained, which can still be used for storage purposes. Field 3 defines an area for barium hexaferrite mixed with other Fe-containing phases (α-Fe 2 O 3 ) for (MeO) / (B 2 O 3 ) <0.96).
Bariumhexaferrit im Hochtemperaturlösungsmittel aus Barium hexaferrite in high temperature solvent
0,05 0,475 MeO · 0,475B2O3 0.05 0.475 MeO.4.475B 2 O 3
0,05 0,523 MeO · 0,427B2O3 0.05 0.523 MeO.0.427B 2 O 3
0,08 0,460 MeO · 0,460BB2O3 0.08 0.460 MeO.0.460BB 2 O 3
0,08 0,507 MeO · 0,413BB2O3 wobei ein SiO2-Anteil zum B2O3 von (SiO)/(SiO2)+(B2O3) von 0,007 biε 0,15 enthalten iεt, und zwar so eingesetzt ist, daß BaO · B2O3 durch äquimolare Mengen BaO · 2SiO2 im Lösungsmittel des Bariumhexaferrits ersetzt wird. Die erfindungsgemäß hergestellten Co/Ti-substituierten Bariumhexaferritpulver eignen sich als magnetisches Pigment für die magnetische Aufzeichnung der allgemeinen Zusammensetzung BaFel2-2kCokTikO19, mit x = 0,5 ... 1,0, je nach gewünschter Koerzitivfeidstärke. Als besonders bevorzugt für den angestrebten Verwendungsfall hat sich ein Hexaferritpulver BaFe10,50Co0,75Tio,75O2, mit 2,35% SiO2-Anteil hergestellt nach folgender Rezeptur erwiesen.
Oxide molare Konzentration Einwaage (%) 0.08 0.507 MeO.0.413BB 2 O 3 where an SiO 2 component for the B 2 O 3 of (SiO) / (SiO 2 ) + (B 2 O 3 ) from 0.007 to 0.15 is contained, and so is so is used that BaO · B 2 O 3 is replaced by equimolar amounts of BaO · 2SiO 2 in the solvent of barium hexaferrite. The Co / Ti-substituted barium hexaferrite powders produced according to the invention are suitable as a magnetic pigment for the magnetic recording of the general composition BaFe l2-2k Co k Ti k O 19 , with x = 0.5 ... 1.0, depending on the desired coercive field strength. A hexaferrite powder BaFe 10.50 Co 0.75 Tio, 75 O 2 , produced with 2.35% SiO 2 content according to the following recipe has proven to be particularly preferred for the intended application. Oxides molar concentration weight (%)
BaO 0,40 BaCO3 48,476 BaO 0.40 BaCO 3 48.476
B2O3 0,32 H3BO3 24,298 B 2 O 3 0.32 H 3 BO 3 24.298
SiO2 0,02 SiO2 0,738 SiO 2 0.02 SiO 2 0.738
Fe2O3 0,2363 Fe2O3 22,506 Fe 2 O 3 0.2363 Fe 2 O 3 22.506
CoO 0,0337 CD3O4, 1,996 CoO 0.0337 CD 3 O 4 , 1.996
TiO2 0,0337 TiO2 1,987 TiO 2 0.0337 TiO 2 1.987
∑ 1,0437 ∑ 100,000 ∑ 1.0437 ∑ 100,000
In Figur 2 ist die Abhängigkeit der Koerzitivfeidstärke Hc von der Tempertemperatur T bei 8 Stunden Temperzeit für den erfindungsgemäßen Bariumhexaferrit BaFe10,50Co0,75Tio,75O19 dargestellt.
FIG. 2 shows the dependence of the coercive field strength Hc on the tempering temperature T at an annealing time of 8 hours for the barium hexaferrite BaFe 10 , 50 Co 0.75 Tio, 75 O 19 according to the invention.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung von hexagonalem Bariumferritpulvern vom M-Typ der allgemeinen Formel 
1. A process for producing hexagonal M-type barium ferrite powders of the general formula
wobei Me für Ba,Sr,Pb,Ca oder ihre Gemische, RII für zweiwertige Kationen, wie von Co, Ni, Zn bzw. RIV für vierwertige Kationen, wie von Ti, Sn, Ge, Zr steht und x zwischen 0 und 1,1 festgelegt sein kann, für magnetische Speichermedien, welche u.a. Siliziumdioxid enthalten unter Anwendung ansich üblicher Glaskristallisationsverfahren und nachfolgender üblicher Trennverfahren aus der Matrix, qe kennzeichnet dadurch, daß die Schmelzeinwaagen derart festgelegt werden, daß im ternären Phasendiagramm MeO- der hexagonale Ferrit BaFe12_2κCoκTiκOιτ 
where Me stands for Ba, Sr, Pb, Ca or their mixtures, R II for divalent cations, such as Co, Ni, Zn or R IV for tetravalent cations, such as Ti, Sn, Ge, Zr and x between 0 and 1.1 can be specified for magnetic storage media, which contain silicon dioxide using conventional glass crystallization processes and subsequent conventional separation processes from the matrix
mit einer molaren Konzentration von 0,05 bis 0,08 im Grundglas gelöst ist, wobei ein Verhältnis von basischen zu saurem Oxid (BaO/B2O3) zwischen 1,00 und 1,22 und das Verhältnis vom Siliziumdioxidanteil zum Bortrioxid als (SiO2)/(SiO2)+(B2O3) zwischen 0,007 und 0,15 eingestellt wird. is dissolved in the base glass with a molar concentration of 0.05 to 0.08, a ratio of basic to acidic oxide (BaO / B 2 O 3 ) between 1.00 and 1.22 and the ratio of silicon dioxide to boron trioxide as ( SiO 2 ) / (SiO 2 ) + (B 2 O 3 ) is set between 0.007 and 0.15.
2. Magnetische Feinpulver hexagonaler Ferrite vom M-Typ der allgemeinen Formel 
wobei Me für Ba,Sr,Pb, Ca oder ihre Gemische, R11 für zweiwertige Kationen, wie von Co, Ni , Zn bzw. RIV für vierwertige Kationen, wie von Ti , Sn, Ge, Zr steht und x zwischen 0 und 1,1 festgelegt sein kann, für magnetische Speiehermedien hergestellt nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das auε dem Grundglas ausgel öste Pulver einen Siliziumdioxidanteil von 0,3 bis 6,0 % aufweist und dieser Anteil die Ferritteilchen hüllenartig umgibt. 2. Magnetic fine powder of hexagonal M-type ferrite of the general formula where Me stands for Ba, Sr, Pb, Ca or their mixtures, R11 for divalent cations, such as Co, Ni, Zn or RIV for tetravalent cations, such as Ti, Sn, Ge, Zr and x between 0 and 1, 1 can be defined for magnetic storage media produced according to claim 1, characterized in that the powder released from the base glass has a silicon dioxide content of 0.3 to 6.0% and this content surrounds the ferrite particles in a shell-like manner.
3. Magnetische Feinpulver hexagonaler Ferrite nach Anspruch 2, gekennzeichnet dadurch. daß das aus dem Grundglas ausgelöste Pulver einen Siliziumdioxidanteil von 2,35X aufweist und dieser Anteil die Ferritteilchen hüllenartig umgibt. 3. Magnetic fine powder hexagonal ferrite according to claim 2, characterized thereby. that the powder released from the base glass has a silicon dioxide content of 2.35X and this content surrounds the ferrite particles like a shell.
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| PCT/DE1991/000049 WO1992013341A1 (en) | 1991-01-21 | 1991-01-21 | Process for the production of hexagonal barium ferrite powder, and powder produced by this process |
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3405603A1 (en) * | 1983-02-16 | 1984-08-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami Ashigara, Kanagawa | METHOD FOR PRODUCING MAGNETIC FERRID PARTICLES FOR MAGNETIC RECORDING |
| EP0136599A2 (en) * | 1983-09-30 | 1985-04-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Barium ferrite magnetic powder and recording medium employing the same |
| JPS60229307A (en) * | 1984-04-27 | 1985-11-14 | Hitachi Metals Ltd | Manufacture of magnetic powder for magnetic recording |
-
1991
- 1991-01-21 WO PCT/DE1991/000049 patent/WO1992013341A1/en unknown
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3405603A1 (en) * | 1983-02-16 | 1984-08-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami Ashigara, Kanagawa | METHOD FOR PRODUCING MAGNETIC FERRID PARTICLES FOR MAGNETIC RECORDING |
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 10, no. 82 (E-392)2. April 1986 & JP-A-60 229 307 (HITACHI KINZOKU KK ) 14. November 1985 siehe das ganze Dokument * |
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