JPH0335973B2 - - Google Patents
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- JPH0335973B2 JPH0335973B2 JP55098202A JP9820280A JPH0335973B2 JP H0335973 B2 JPH0335973 B2 JP H0335973B2 JP 55098202 A JP55098202 A JP 55098202A JP 9820280 A JP9820280 A JP 9820280A JP H0335973 B2 JPH0335973 B2 JP H0335973B2
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- Japan
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- ferrofluid
- gel
- metal
- ferric
- polyoxoanion
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/44—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids
- H01F1/445—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of magnetic liquids, e.g. ferrofluids the magnetic component being a compound, e.g. Fe3O4
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Compounds Of Iron (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は新規な磁気流体（magnetic fluids）
およびその製造方法に関する。特に、本発明は新
規なフエロ流体（ferrofluids）およびその製造方
法に関する。
およびその製造方法に関する。特に、本発明は新
規なフエロ流体（ferrofluids）およびその製造方
法に関する。
通常、フエロ流体は強磁性またはフエリ磁性固
体の安定なコロイド懸濁物として規定されてい
る。換言すると、これらの固体は強磁性またはフ
エリ磁性サブドメインの磁界において完全に安定
でかつ流体であるニユートンコロイド懸濁物であ
り、このためにフエロ流体はこれに磁界を作用さ
れるや否や凝集しかつその流体特性を失なう磁気
クラツチに使用する流体と混同してはならない。
体の安定なコロイド懸濁物として規定されてい
る。換言すると、これらの固体は強磁性またはフ
エリ磁性サブドメインの磁界において完全に安定
でかつ流体であるニユートンコロイド懸濁物であ
り、このためにフエロ流体はこれに磁界を作用さ
れるや否や凝集しかつその流体特性を失なう磁気
クラツチに使用する流体と混同してはならない。
また、他のタイプの磁気流体は知られており、
これには常磁性水溶液があり、この溶液は常磁性
イオン、すなわち、不対電子を含有する電子構造
を有するイオンを含有し、これらの常磁性はこれ
らのイオンに特有の量子数から容易に予想するこ
とができる。
これには常磁性水溶液があり、この溶液は常磁性
イオン、すなわち、不対電子を含有する電子構造
を有するイオンを含有し、これらの常磁性はこれ
らのイオンに特有の量子数から容易に予想するこ
とができる。
しかしながら磁界は、同じ磁界がかかる常磁性
溶液に作用するような大きさの約２倍の力がフエ
ロ流体に作用する。
溶液に作用するような大きさの約２倍の力がフエ
ロ流体に作用する。
このために、特にフエロ流体は弱磁界で高い放
出力（expulsive forces）を得ることができ、こ
の結果ある用途において永久磁石を十分にする程
度にエネルギーの消費を緩和することができる利
点を有することを確かめた。
出力（expulsive forces）を得ることができ、こ
の結果ある用途において永久磁石を十分にする程
度にエネルギーの消費を緩和することができる利
点を有することを確かめた。
最初のフエロ流体は1963年頃にNASAの研究
所でフエライトを灯油またはオレイン酸の存在で
数周間にわたり粉砕することによつて作られてい
る（米国特許第3215572号明細書）。しかし、かか
る粉砕は、ブラウン運動により懸濁物の安定化を
得るのに十分に小さく（実際上、100×10-10mの
範囲）固体粒子を得るためには、極めて長時間継
続する必要がある。このことは磁気サブドメイン
（magnetic subdomain）からなり、かつ約105原
子からなる粒子に相当する。有機媒質、特に灯油
において粒子の表面に吸収するオレイン酸は数10
のオングストロームにおける限りにおいて放出力
が得られ、このために磁気凝集を防止する。
所でフエライトを灯油またはオレイン酸の存在で
数周間にわたり粉砕することによつて作られてい
る（米国特許第3215572号明細書）。しかし、かか
る粉砕は、ブラウン運動により懸濁物の安定化を
得るのに十分に小さく（実際上、100×10-10mの
範囲）固体粒子を得るためには、極めて長時間継
続する必要がある。このことは磁気サブドメイン
（magnetic subdomain）からなり、かつ約105原
子からなる粒子に相当する。有機媒質、特に灯油
において粒子の表面に吸収するオレイン酸は数10
のオングストロームにおける限りにおいて放出力
が得られ、このために磁気凝集を防止する。
上述する方法は極めて高価につく。
このコストを軽減する決定的な手段は1975年に
Khalafalla.S.E.氏により取上げられ（Magnetic
Fluids，Chemical Technology、第５巻、1975
年９月、第540〜546頁参照）、形成する結晶の面
を制限する撹拌および過飽和の適当な条件下で
Fe（）およびFe（）（特に、塩化第一鉄および
塩化第二鉄）によつて芽晶作用および生長させる
ことによりコロイドマグネタイトの粒子を形成す
ることが提案された（IBM Technical
Disclosure Bulletin，第19巻、第７号、1976年
12月、2753〜2759頁参照）。反応はアンモニア、
灯油およびオレイン酸の存在で行う。更に、反応
の原理はエルモレ法（Elmoremethad）の名前で
磁気学における専問の物理学者によつて以前から
知られていた。
Khalafalla.S.E.氏により取上げられ（Magnetic
Fluids，Chemical Technology、第５巻、1975
年９月、第540〜546頁参照）、形成する結晶の面
を制限する撹拌および過飽和の適当な条件下で
Fe（）およびFe（）（特に、塩化第一鉄および
塩化第二鉄）によつて芽晶作用および生長させる
ことによりコロイドマグネタイトの粒子を形成す
ることが提案された（IBM Technical
Disclosure Bulletin，第19巻、第７号、1976年
12月、2753〜2759頁参照）。反応はアンモニア、
灯油およびオレイン酸の存在で行う。更に、反応
の原理はエルモレ法（Elmoremethad）の名前で
磁気学における専問の物理学者によつて以前から
知られていた。
他の方法としてはPapirer E.氏により金属コバ
ルトをトルエンに懸濁含有させたフエロ流体の製
造について研究された（「Pre´paration de
suspension de particules de cobalt finement
divise´es」C.R.Acad.Sc.Paris，t.285（1977年７月
18日）、Series Ｃ，77−76参照）。
ルトをトルエンに懸濁含有させたフエロ流体の製
造について研究された（「Pre´paration de
suspension de particules de cobalt finement
divise´es」C.R.Acad.Sc.Paris，t.285（1977年７月
18日）、Series Ｃ，77−76参照）。
しかしながら、これらの方法は高価でかつ汚染
する有機溶剤を必要とし、および／または汚染要
素となりかつこれを含有する組成物のコストを高
める少なくとも１種の表面活性剤を配合する必要
がある共通の欠点を有している。
する有機溶剤を必要とし、および／または汚染要
素となりかつこれを含有する組成物のコストを高
める少なくとも１種の表面活性剤を配合する必要
がある共通の欠点を有している。
本発明においては表面活性剤を添加しないで水
においてフエロ流体を得ることができること、お
よびこの手段において生成しうるフエロ流体の範
囲が鉄〔Fe（）／Fe（）〕の場合に制限され
ず、かつFe（）を置換する他の金属から形成で
きる予期しなかつたことを確めた。
においてフエロ流体を得ることができること、お
よびこの手段において生成しうるフエロ流体の範
囲が鉄〔Fe（）／Fe（）〕の場合に制限され
ず、かつFe（）を置換する他の金属から形成で
きる予期しなかつたことを確めた。
本発明の第一の特徴はFe（）と遷移金属の第
１系列の金属から、とりわけ、Fe（）、Co（）、
Mn（）、Cu（）、およびNi（）から選択する
酸化数を有する少なくとも１種の金属とのポリ
オキソアニオンの水溶液、および会合陽イオンか
ら主としてなる新規なフエロ流体を提供すること
である。酸化数を有する金属Ｍ（）としては
Fe（）、Co（）およびCu（）が特に好まし
い。ここに記載する「ポリオキソアニオン」とは
オキソ残基（oxo rest）を介してFe3+イオンお
よび二価金属を含有する陰性高分子イオン
（negative macroion）を意味する。
１系列の金属から、とりわけ、Fe（）、Co（）、
Mn（）、Cu（）、およびNi（）から選択する
酸化数を有する少なくとも１種の金属とのポリ
オキソアニオンの水溶液、および会合陽イオンか
ら主としてなる新規なフエロ流体を提供すること
である。酸化数を有する金属Ｍ（）としては
Fe（）、Co（）およびCu（）が特に好まし
い。ここに記載する「ポリオキソアニオン」とは
オキソ残基（oxo rest）を介してFe3+イオンお
よび二価金属を含有する陰性高分子イオン
（negative macroion）を意味する。
水におけるフエロ流体の溶解度はPH、存在する
Ｍ（）金属、Fe（）／Ｍ（）比およびポリオ
キソアニオンと会合する陽イオンの性質に影響す
る。
Ｍ（）金属、Fe（）／Ｍ（）比およびポリオ
キソアニオンと会合する陽イオンの性質に影響す
る。
会合陽イオン（associated cation）は、ポリ
オキソアニオンを例えばNa+、K+およびNH4陽
イオンよりも水に溶解する限りにおいてH+、Ｎ
（CH3）+ 4等から選択することができる。しかしな
がら、会合陽イオンがH+（例えば、酸性媒質にお
いて）である場合には、ポリオキソアニオンは会
合陽イオンと結合する場合にポリカチオンとして
考慮でき、また溶液の安定度は溶液における陰イ
オンによつて影響され、例えばNO- 3、Cl-、ClO- 4
の如き陰イオンは良好な溶解度を導びくのに対し
て、実際上SO4 --はポリカチオンを定量に沈殿す
る。
オキソアニオンを例えばNa+、K+およびNH4陽
イオンよりも水に溶解する限りにおいてH+、Ｎ
（CH3）+ 4等から選択することができる。しかしな
がら、会合陽イオンがH+（例えば、酸性媒質にお
いて）である場合には、ポリオキソアニオンは会
合陽イオンと結合する場合にポリカチオンとして
考慮でき、また溶液の安定度は溶液における陰イ
オンによつて影響され、例えばNO- 3、Cl-、ClO- 4
の如き陰イオンは良好な溶解度を導びくのに対し
て、実際上SO4 --はポリカチオンを定量に沈殿す
る。
各特殊な場合においては、日常実験を用いて当
業技術者によつて最も適当なPHおよび会合陽イオ
ンを定めることができる。
業技術者によつて最も適当なPHおよび会合陽イオ
ンを定めることができる。
本発明の新規なフエロ流体は次に示す物理的−
化学的特性によつて規定することができる： (1) 上述するようにフエロ流体はFe（）と遷移
金属の第１系列から選択する少なくとも１種の
金属Ｍ（）とのポリオキソアニオンの水溶液
および会合陽イオンから主としてなる。
化学的特性によつて規定することができる： (1) 上述するようにフエロ流体はFe（）と遷移
金属の第１系列から選択する少なくとも１種の
金属Ｍ（）とのポリオキソアニオンの水溶液
および会合陽イオンから主としてなる。
(2) ポリオキソアニオンは100オングストローム
程度の平均直径および106〜107ダルトン（Da）
程度の分子量を有する粒子形態である。
程度の平均直径および106〜107ダルトン（Da）
程度の分子量を有する粒子形態である。
(3) 可視光線における吸収スペクトルはFe
（）／Fe（）の場合に近IRにおいて約
450nmと約500nmとの間に肩部および1400nm
に最大吸収を有する。
（）／Fe（）の場合に近IRにおいて約
450nmと約500nmとの間に肩部および1400nm
に最大吸収を有する。
(4) 必要に応じて、フエロ流体は完全に脱水で
き、かつ困難なく再溶解できる。例えば、100
℃での脱水によつて全鉄のモル当り１モルの水
からなる固体を生成する（このために、Fe
（）／Fe（）の場合にはFe（）を含有す
る）。この固体は水に直接再溶解することがで
きる。
き、かつ困難なく再溶解できる。例えば、100
℃での脱水によつて全鉄のモル当り１モルの水
からなる固体を生成する（このために、Fe
（）／Fe（）の場合にはFe（）を含有す
る）。この固体は水に直接再溶解することがで
きる。
(5) Ｘ−線図は二価金属フエライトのそれと一致
する。フエロ流体Fe（）／Fe（）の場合に、
特に鉄を完全に酸化する場合にはかかるＸ−線
図はγ−Fe2O3の図形ではないが、マグネタイ
トのＸ−線図を保持している。ラインの幅の測
定値はポリオキソアニオンについての約100オ
ングストロームのサイズと一致する。
する。フエロ流体Fe（）／Fe（）の場合に、
特に鉄を完全に酸化する場合にはかかるＸ−線
図はγ−Fe2O3の図形ではないが、マグネタイ
トのＸ−線図を保持している。ラインの幅の測
定値はポリオキソアニオンについての約100オ
ングストロームのサイズと一致する。
本発明の第二の特徴は水媒質において表面活性
剤を添加することなくしてフエロ流体を得る方法
であり、この本発明の方法は適当量の上述する
Fe（）およびＭ（）の塩を水に溶解した生成
物を塩基に添加してゲルを形成し；該ゲルを随意
に分離した後、ゲルを適当な陽イオンの水溶液に
よつて陽イオン交換し；および塩基によりPHを任
意に調整して水溶液に再溶解して得たゲルを分離
することを特徴とする。
剤を添加することなくしてフエロ流体を得る方法
であり、この本発明の方法は適当量の上述する
Fe（）およびＭ（）の塩を水に溶解した生成
物を塩基に添加してゲルを形成し；該ゲルを随意
に分離した後、ゲルを適当な陽イオンの水溶液に
よつて陽イオン交換し；および塩基によりPHを任
意に調整して水溶液に再溶解して得たゲルを分離
することを特徴とする。
実際上、上記金属塩の水に可溶性の生成物を添
加する塩基の分量は存在する金属の水酸化物の形
成に要する化学量論的量より過剰にする。使用す
る金属Ｍ（）によつて影響されるけれども、加
熱は塩基における溶解を適当に促進することがで
きる。
加する塩基の分量は存在する金属の水酸化物の形
成に要する化学量論的量より過剰にする。使用す
る金属Ｍ（）によつて影響されるけれども、加
熱は塩基における溶解を適当に促進することがで
きる。
本発明の他の例によれば、上述する会合陽イオ
ンを形成するのに適する陽イオンを有する塩基を
用いることによつてゲル分離を省くことができ
る。
ンを形成するのに適する陽イオンを有する塩基を
用いることによつてゲル分離を省くことができ
る。
一般的に、出発金属源としては、特に
Fe（）の場合にはみようばん第二鉄、塩化第
二鉄および硝酸第二鉄から；および Ｍ（）の場合にはモール塩、塩化第一鉄、硫
酸第一鉄、および遷移金属の第１系列の酸化数
の金属のヒドロゾル性塩（hydrosoluble salts）
から選択する塩を例示することができる。
二鉄および硝酸第二鉄から；および Ｍ（）の場合にはモール塩、塩化第一鉄、硫
酸第一鉄、および遷移金属の第１系列の酸化数
の金属のヒドロゾル性塩（hydrosoluble salts）
から選択する塩を例示することができる。
フエロ流体におけるFe（）対二価金属Ｍ（）
の比（１種または２種以上の二価金属が存在する
としても）は臨界的でないが、約２の最切のFe
（）／Ｍ（）比を有するフエロ流体が好まし
い。
の比（１種または２種以上の二価金属が存在する
としても）は臨界的でないが、約２の最切のFe
（）／Ｍ（）比を有するフエロ流体が好まし
い。
またFe（）／Ｍ（）比は、特にFe（）／
Fe（）タイプのフエロ流体の場合において空気
中における酸化によつて時間につれて変化する。
しかし、このことは最終生成物の品位には不利益
を与えない。
Fe（）タイプのフエロ流体の場合において空気
中における酸化によつて時間につれて変化する。
しかし、このことは最終生成物の品位には不利益
を与えない。
これらの塩に最初に添加する強塩基としては任
意適当な塩基、特にNaOH、または水酸化テト
ラメチル−またはテトラエチル−アンモニウムを
用いることができる。
意適当な塩基、特にNaOH、または水酸化テト
ラメチル−またはテトラエチル−アンモニウムを
用いることができる。
Fe（）／Fe（）フエロ流体の特殊な場合に
おいては、この工程においてNH3を水溶液状態
で用いることができる。会合陽イオンを得るのに
用いる化合物は適当な酸、特にHCl、HNO3また
はCH3COOHから、または水酸化テトラメチル
−またはテトラエチル−アンモニウムから選択す
ることができる。
おいては、この工程においてNH3を水溶液状態
で用いることができる。会合陽イオンを得るのに
用いる化合物は適当な酸、特にHCl、HNO3また
はCH3COOHから、または水酸化テトラメチル
−またはテトラエチル−アンモニウムから選択す
ることができる。
ゲルを収集または回収する工程のそれぞれにお
いては、操作を普通の手段で、例えば任意に水洗
した後、磁石上に傾瀉することによりまたは遠心
処理することによつて行うことができる。
いては、操作を普通の手段で、例えば任意に水洗
した後、磁石上に傾瀉することによりまたは遠心
処理することによつて行うことができる。
磁気の観点から、本発明のフエロ流体はこれま
で知られているフエロ流体の特性に類似する特性
を有する。
で知られているフエロ流体の特性に類似する特性
を有する。
このためにフエロ流体は、磁界の存在において
磁界の方向を優先方向とする異方性を構成するこ
れらの化合物に直視するすべての用途に使用する
のに適する。これらの用途のうちにはレビテーシ
ヨン（levitation）、自己支持（self
sustentation）またはコンタクターまたは回転通
路（rotating paths）の製造を包含する。
磁界の方向を優先方向とする異方性を構成するこ
れらの化合物に直視するすべての用途に使用する
のに適する。これらの用途のうちにはレビテーシ
ヨン（levitation）、自己支持（self
sustentation）またはコンタクターまたは回転通
路（rotating paths）の製造を包含する。
次に、本発明を実施例について説明するけれど
も、本発明はこれにより制限されるものではな
い。
も、本発明はこれにより制限されるものではな
い。
実施例 １
本例は本発明によつて２の初期Fe（）／Fe
（）比で出発するFe（）／Fe（）フエロ流体
を製造することについて説明する。
（）比で出発するFe（）／Fe（）フエロ流体
を製造することについて説明する。
ａ） 400mlの0.75Mソーダ溶液を２のビーカ
ーに注ぎ、100℃に加熱した。この溶液を100℃
に維持し、加熱磁気撹拌機で激しく撹拌しなが
ら40mlの1M FeCl3、10mlの2M FeCl2、2M
HClを混合して得た混合溶液を分液漏斗から５
分間にわたり滴下した。
ーに注ぎ、100℃に加熱した。この溶液を100℃
に維持し、加熱磁気撹拌機で激しく撹拌しなが
ら40mlの1M FeCl3、10mlの2M FeCl2、2M
HClを混合して得た混合溶液を分液漏斗から５
分間にわたり滴下した。
ｂ） この混合溶液を10分間にわたり約100℃に
維持し、次いで周囲温度に冷却した。
維持し、次いで周囲温度に冷却した。
ｃ） 形成したゲルを永久磁石に傾瀉し、上層液
を水流アスピレーターに具えてあるピペツトで
除去した。
を水流アスピレーターに具えてあるピペツトで
除去した。
ｄ） 上記ｃ）工程で回収したゲルを200mlの1M
硝酸と磁気撹拌機上で10分間にわたり撹拌し
た。
硝酸と磁気撹拌機上で10分間にわたり撹拌し
た。
ｅ） 上記ｄ）工程の操作を２回繰返した。
ｆ） 上記ゲルを200mlの水と５分間にわたり撹
拌した。これに200mlの1M硝酸を添加し、上記
工程ｃ）の操作を繰返した。
拌した。これに200mlの1M硝酸を添加し、上記
工程ｃ）の操作を繰返した。
ｇ） 上記ｆ）工程を３回繰返した。
ｈ） ゲルを2000r.p.m.で１時間遠心分離し、上
層液を除去した。
層液を除去した。
ｉ） ３ｇのこのゲルを水に溶解し、最終容積を
10mlにした。全鉄およびFe（）をジフエニル
アミンスルホネートの存在において重クロム酸
カリウムで滴定して（Charlot，Les
Me´thodes de Chimie Analytique，Masson、
1966により）、全鉄濃度1.36MおよびFe（）／
Fe（）比＝15であることを確めた。
10mlにした。全鉄およびFe（）をジフエニル
アミンスルホネートの存在において重クロム酸
カリウムで滴定して（Charlot，Les
Me´thodes de Chimie Analytique，Masson、
1966により）、全鉄濃度1.36MおよびFe（）／
Fe（）比＝15であることを確めた。
実施例 ２
ｉ）工程の代りにｈ）工程のゲル３ｇを0.5M
水酸化テトラメチルアンモニウムの水溶液に溶解
した以外は実施例１を繰返した。分析によりFe
（）／Fe（）比が11であることを確めた。
水酸化テトラメチルアンモニウムの水溶液に溶解
した以外は実施例１を繰返した。分析によりFe
（）／Fe（）比が11であることを確めた。
実施例 ３
本例は本発明によつて初期Fe（）／Fe（）
比＝５からFe（）／Fe（）フエロ流体の製造
について説明する。
比＝５からFe（）／Fe（）フエロ流体の製造
について説明する。
方法は、ａ）工程において10mlの2M FeCl2お
よび2M HClを用いる代りに４mlを用いる以外は
実施例１におけるａ）〜ｈ）工程に記載するよう
に行つた。
よび2M HClを用いる代りに４mlを用いる以外は
実施例１におけるａ）〜ｈ）工程に記載するよう
に行つた。
ｈ）工程で得られたゲルを水に溶解し、0.68M
の全鉄含有量を有する溶液を分析してFe（）／
Fe（）比が20であることを確めた。
の全鉄含有量を有する溶液を分析してFe（）／
Fe（）比が20であることを確めた。
実施例 ４
40mlの1M FeCl3および10mlの2M FeCl2を200
mlの水と混合した。この混合物を周囲温度で激し
く撹拌し、120mlの2Mアンモニアを速やかに添加
した。撹拌を５分間にわたり継続させた。
mlの水と混合した。この混合物を周囲温度で激し
く撹拌し、120mlの2Mアンモニアを速やかに添加
した。撹拌を５分間にわたり継続させた。
次に、実施例１に記載する本発明のｃ）工程お
よび次の工程（ｉ）工程まで）を繰返し行つた。
よび次の工程（ｉ）工程まで）を繰返し行つた。
かようにして得た水性フエロ流体を次のように
評価した： (1) 平均電荷を実施例１によりｉ）工程の分析方
法によつて測定し、Fe（）／Fe（）溶液に
おいて得た比は10であつた。この溶液のテトラ
メチルアンモニウムによるプロトメトリツク試
験（Protometric assessment）によつて
H3O+／全鉄比が0.07であることを確めた。
評価した： (1) 平均電荷を実施例１によりｉ）工程の分析方
法によつて測定し、Fe（）／Fe（）溶液に
おいて得た比は10であつた。この溶液のテトラ
メチルアンモニウムによるプロトメトリツク試
験（Protometric assessment）によつて
H3O+／全鉄比が0.07であることを確めた。
(2) モルマス（molar mass）を8000r.p.m.の分
析の超遠心分離による見掛の沈降率の測定によ
つて測定し、この結果、モデルとして球状粒子
で、モルマスは８・106程度であつた。
析の超遠心分離による見掛の沈降率の測定によ
つて測定し、この結果、モデルとして球状粒子
で、モルマスは８・106程度であつた。
(3) 吸収スペクトルは可視部に得られ、これらの
スペクトルは350nmから生じ、450nmと500nm
との間に肩部が存在した。更に1400における最
大吸収はIRに近い領域に生じた。
スペクトルは350nmから生じ、450nmと500nm
との間に肩部が存在した。更に1400における最
大吸収はIRに近い領域に生じた。
実施例 ５
40mlの1M水酸化テトラメチルアンモニウムを
10mlの1M FeCl3、４mlの0.5M FeSO4、1N
H2SO4の混合物に注いだ。この全混合物を加熱
して溶解し、所望のフエロ流体を直接に得た。
10mlの1M FeCl3、４mlの0.5M FeSO4、1N
H2SO4の混合物に注いだ。この全混合物を加熱
して溶解し、所望のフエロ流体を直接に得た。
実施例 ６
本例は本発明によつて初期鉄／コバルト比＝２
からのFe（）／Co（）の製造について説明す
る。
からのFe（）／Co（）の製造について説明す
る。
方法は80mlの0.5M FeCl3および40mlの0.5M
Co（NO3）2を用いる以外は実施例１のａ）〜ｈ）
工程を行つた。ゲルを水に溶解して得た溶液にお
いてオルトフエナントリンの存在でセリウムによ
りコバルトを測定し（Charlot，Les Me´thodes
de Chimie Analytique；Masson，1966）、1.88
のFe／Co比を確めた。この溶液のテトラメチル
アンモニウムによるプロトメトリツク試験によつ
てH3O+／全鉄比が0.33であることを確めた。
Co（NO3）2を用いる以外は実施例１のａ）〜ｈ）
工程を行つた。ゲルを水に溶解して得た溶液にお
いてオルトフエナントリンの存在でセリウムによ
りコバルトを測定し（Charlot，Les Me´thodes
de Chimie Analytique；Masson，1966）、1.88
のFe／Co比を確めた。この溶液のテトラメチル
アンモニウムによるプロトメトリツク試験によつ
てH3O+／全鉄比が0.33であることを確めた。
0.3M水酸化テトラメチルアンモニウムにより
水溶液における0.6M Fe（）の濃度のこの鉄−
コバルトフエロ流体で得られた磁化クルベ
（magnetization curbe）の試験によつて次の特
性を確めた： 粒子径 121Å サイズ分布の標準偏差 71Å （ガウス分布を仮定して） 流体の飽和磁化 66ガウス／cm3 （１ガウス＝１×10-4テスラ） 実施例 ７ 本例は本発明によつて初期鉄／コバルト比＝５
からのFe（）／Co（）フエロ流体の製造につ
いて説明する。
水溶液における0.6M Fe（）の濃度のこの鉄−
コバルトフエロ流体で得られた磁化クルベ
（magnetization curbe）の試験によつて次の特
性を確めた： 粒子径 121Å サイズ分布の標準偏差 71Å （ガウス分布を仮定して） 流体の飽和磁化 66ガウス／cm3 （１ガウス＝１×10-4テスラ） 実施例 ７ 本例は本発明によつて初期鉄／コバルト比＝５
からのFe（）／Co（）フエロ流体の製造につ
いて説明する。
100mlの0.5M FeCl3および20mlの0.5M Co
（NO3）2を用いる以外は、実施例１（ａ）〜ｃ）工
程）に記載するように行つた。ｃ）工程の終りに
生成および回収したゲルを200mlの4M酢酸と10分
間にわたり撹拌した。ｃ）工程および次のｈ）工
程を繰返した。得られたゲルを50mlの1M硝酸と
10分間にわたり撹拌した。
（NO3）2を用いる以外は、実施例１（ａ）〜ｃ）工
程）に記載するように行つた。ｃ）工程の終りに
生成および回収したゲルを200mlの4M酢酸と10分
間にわたり撹拌した。ｃ）工程および次のｈ）工
程を繰返した。得られたゲルを50mlの1M硝酸と
10分間にわたり撹拌した。
ｃ）工程、次にｈ）工程を再び繰返した。
回収したゲルを水に溶解して得た溶液を測定し
て、濃度（鉄）＝0.2Mに対して鉄／コバルト比が
4.63であることを確めた。
て、濃度（鉄）＝0.2Mに対して鉄／コバルト比が
4.63であることを確めた。
実施例 ８
本例は本発明によつて初期鉄／コバルト比＝１
からのFe（）／Co（）フエロ流体の製造につ
いて説明する。
からのFe（）／Co（）フエロ流体の製造につ
いて説明する。
60mlの0.5M FeCl3および60mlの0.5M Co
（NO3）2を用いる以外は、実施例１（ａ）〜ｃ）工
程）に記載するよう行つた。ゲルを回収し、200
mlの4M酢酸と10分間にわたり撹拌した。ｃ）工
程、次いでｈ）工程を行つた。溶液の測定結果を
次に示す： １） ゲルを水に溶解して得た溶液を測定して
（鉄）＝0.34Mに対して、1.35の鉄／コバルト比
であることを確めた。
（NO3）2を用いる以外は、実施例１（ａ）〜ｃ）工
程）に記載するよう行つた。ゲルを回収し、200
mlの4M酢酸と10分間にわたり撹拌した。ｃ）工
程、次いでｈ）工程を行つた。溶液の測定結果を
次に示す： １） ゲルを水に溶解して得た溶液を測定して
（鉄）＝0.34Mに対して、1.35の鉄／コバルト比
であることを確めた。
２） ゲルを1M水酸化テトラメチルアンモニウ
ムに溶解して得た溶液を測定して（鉄）＝0.6M
に対して、1.32の鉄／コバルト比であることを
確めた。
ムに溶解して得た溶液を測定して（鉄）＝0.6M
に対して、1.32の鉄／コバルト比であることを
確めた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 表面活性剤を含まない、Fe（）と、鉄およ
びコバルトからなる遷移金属から選択する酸化数
を有する少なくとも１種の金属とのポリオキソ
アニオンの水溶液、およびH+、Ｎ（CH3）4 +およ
びＮ（C2H5）4 +から選択する会合陽イオンから主
としてなることを特徴とするフエロ流体。 ２ ポリオキソアニオンは100オングストローム
程度の平均直径および106〜107ダルトン程度の分
子量を有する粒子形態である特許請求の範囲第１
項記載のフエロ流体。 ３ 約450〜500nmの範囲に肩部を示す可視部に
おける吸収スペクトルを有する特許請求の範囲第
１項記載のフエロ流体。 ４ Fe（）／Fe（）ポリオキソアニオンを含
み、かつ近IRにおいて1400nmに最大吸収を有す
る特許請求の範囲第１項記載のフエロ流体。 ５ 二価金属フエライトと同じＸ−線図を有する
特許請求の範囲第１項記載のフエロ流体。 ６ 前記ポリオキソアニオン粒子は100オングス
トローム程度の平均直径および106〜107ダルトン
程度の分子量を有し、および前記フエロ流体は約
450〜500nmの範囲に肩部を有する可視部におけ
る吸収スペクトルおよび二価金属フエライトと同
じＸ−線図を有する特許請求の範囲第１項記載の
フエロ流体。 ７ 表面活性剤を添加せずに、適当量のFe（）
およびＭ（）（ここにＭは鉄およびコバルトを示
す）の金属の塩を水に溶解した生成物をNaOH、
水溶液状態のNH3、および水酸化テトラメチル
アンモニウムおよびテトラエチルアンモニウムか
ら選択する塩基に添加してゲルを形成し；該ゲル
を任意に分離し、しかる後このゲルにHCl、
HNO3、CH3COOH、水酸化テトラメチルアンモ
ニウムおよびテトラエチルアンモニウムから選択
する化合物により得られる適当な陽イオンの水溶
液によつて陽イオン交換し；および塩基によりPH
を調整して水溶液に再溶解して得たゲルを分離す
ることを特徴とするフエロ流体の製造方法。 ８ 前記ゲルは、前記陽イオン交換操作前に分離
しない特許請求の範囲第７項記載の方法。 ９ 金属塩を水に溶解した生成物を添加する塩基
の量を、存在する金属の水酸化物を形成するのに
要する化学量論的量より過剰にする特許請求の範
囲第７項記載の方法。 １０ 会合陽イオンを形成するのに適する陽イオ
ンを有する塩基を用いることによつてゲルの分離
を省く特許請求の範囲第７項記載の方法。 １１ 出発金属源として Fe（）に対してはみよばん第二鉄、塩化第二
鉄または硫酸第二鉄； Me（）に対してはモール塩、塩化第一鉄、硫
酸第一鉄、または遷移金属の第１系列の酸化数
の少なくとも１種の金属のヒドロゾル性塩 を用いる特許請求の範囲第７項記載の方法。 １２ 生成したフエロ流体を脱水する特許請求の
範囲第７項記載の方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7918842A FR2461521A1 (fr) | 1979-07-20 | 1979-07-20 | Fluides magnetiques, notamment ferrofluides, et procede pour leur obtention |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5695331A JPS5695331A (en) | 1981-08-01 |
| JPH0335973B2 true JPH0335973B2 (ja) | 1991-05-30 |
Family
ID=9228124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9820280A Granted JPS5695331A (en) | 1979-07-20 | 1980-07-19 | Ferroofluid and its manufacture |
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|---|---|
| US (1) | US4329241A (ja) |
| JP (1) | JPS5695331A (ja) |
| DE (1) | DE3027012A1 (ja) |
| FR (1) | FR2461521A1 (ja) |
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| FR2666443A1 (fr) * | 1990-08-31 | 1992-03-06 | Commissariat Energie Atomique | Materiau a base de polymere conducteur electronique comprenant des particules magnetiques et son procede de fabrication. |
| DE4131846A1 (de) * | 1991-09-25 | 1993-04-01 | Basf Ag | Magnetorheologische fluessigkeit |
| DE19508772C2 (de) * | 1995-03-01 | 1998-01-29 | Schering Ag | Verfahren und Verbindungen zur Detektion von Analyten mittels Remanenzmessung und deren Verwendung |
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| FR2749082B1 (fr) * | 1996-05-24 | 1998-06-26 | Bio Merieux | Particules superparamagnetiques et monodispersees |
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1979
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