Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JPH0341403B2 - - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JPH0341403B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0341403B2
JPH0341403B2 JP61211200A JP21120086A JPH0341403B2 JP H0341403 B2 JPH0341403 B2 JP H0341403B2 JP 61211200 A JP61211200 A JP 61211200A JP 21120086 A JP21120086 A JP 21120086A JP H0341403 B2 JPH0341403 B2 JP H0341403B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
iron
acicular
acid
carbon
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP61211200A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6369706A (en
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP61211200A priority Critical patent/JPS6369706A/en
Priority to US06/944,163 priority patent/US4900464A/en
Priority to DE3689890T priority patent/DE3689890T2/en
Priority to EP19920105932 priority patent/EP0494703A3/en
Priority to DE8686117953T priority patent/DE3686995T2/en
Priority to EP86117953A priority patent/EP0227104B1/en
Priority to EP92105931A priority patent/EP0494095B1/en
Publication of JPS6369706A publication Critical patent/JPS6369706A/en
Publication of JPH0341403B2 publication Critical patent/JPH0341403B2/ja
Priority to US08/134,873 priority patent/US5437805A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Hard Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、炭化鉄を含有する針状粒子の製法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing acicular particles containing iron carbide.

(従来の技術) 一般に磁気記録用磁性材料を用いた記録媒体の
記録密度を高める上ではその磁性材料の保磁力は
高い方が良い。しかし再生装置のヘツドの能力に
応じて、種々の保磁力を有する磁性材料が求めら
れている。
(Prior Art) Generally, in order to increase the recording density of a recording medium using a magnetic material for magnetic recording, it is better for the magnetic material to have a higher coercive force. However, magnetic materials having various coercive forces are required depending on the capabilities of the head of the playback device.

炭化鉄を含有する針状粒子は高保磁力を有する
上に、導電性があり、硬度も高く、優れた磁気記
録媒体用の磁性粉末である。かかる炭化鉄を含有
する針状粒子は、例えば針状オキシ水酸化鉄粒子
または針状酸化鉄粒子を還元炭化剤に250〜400℃
で接触させることにより製造される。この炭化鉄
を含有する針状粒子は炭化鉄の主成分として
Fe5C2を含み、その他Fe3O4(マグネタイト)及び
遊離炭素を含むことが知られている。しかし、こ
の炭化鉄を含有する針状粒子は余りに高保磁力を
有するためにヘツドの能力によつては使用が制限
される場合がある。そこで比較的低保磁力を有す
る炭化鉄を含有する針状粒子の開発が要望される
ようになつた。
Acicular particles containing iron carbide have high coercive force, electrical conductivity, and high hardness, and are excellent magnetic powders for magnetic recording media. Such acicular particles containing iron carbide can be produced by heating, for example, acicular iron oxyhydroxide particles or acicular iron oxide particles at 250 to 400°C using a reducing carbonizing agent.
produced by contacting with This acicular particle containing iron carbide is the main component of iron carbide.
It is known to contain Fe 5 C 2 and also Fe 3 O 4 (magnetite) and free carbon. However, since the acicular particles containing iron carbide have an extremely high coercive force, their use may be limited depending on the capacity of the head. Therefore, there has been a demand for the development of acicular particles containing iron carbide having a relatively low coercive force.

また、磁気記録媒体用の磁性粉末は、出力を高
める上で磁化量が大きいことが求められる。
Furthermore, magnetic powder for magnetic recording media is required to have a large amount of magnetization in order to increase output.

炭化鉄を含有する針状粒子の保磁力をコントー
ルするには(1)炭化反応を途中で停止する、(2)炭化
反応の温度を高くするの2つの方法がある。しか
し(1)の場合はFe3O4が多量に存在し、そのために
磁化量が小さく好適な磁気記録材料が得られな
い。また(2)の場合は副反応として還元炭化剤の分
解により多量の炭素が析出するので、全体として
低磁化量の針状粒子しか得ることができないとい
う問題点がある。
There are two methods to control the coercive force of acicular particles containing iron carbide: (1) stopping the carbonization reaction midway through, and (2) increasing the temperature of the carbonization reaction. However, in the case of (1), a large amount of Fe 3 O 4 is present, and therefore a suitable magnetic recording material with a small amount of magnetization cannot be obtained. In the case of (2), a large amount of carbon is precipitated as a side reaction due to the decomposition of the reducing carbonizing agent, so there is a problem that only acicular particles with a low amount of magnetization can be obtained as a whole.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は比較的低保磁力であつて磁化量
の大きい炭化鉄を含有する針状粒子の製法を提供
することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a method for producing acicular particles containing iron carbide having a relatively low coercive force and a large amount of magnetization.

(問題点を解決するための手段) 本発明は水酸化鉄()の水性懸濁液を鉄に対
して配位能を有する水溶性化合物の存在下かつア
ルカリ性下に加熱して針状α−酸化鉄()と
し、炭素を含有しない還元剤を接触させまたはさ
せずに炭素を含有する還元剤またはこれと炭素を
含有しない還元剤との混合物を接触させることを
特徴とする炭化鉄を含有する針状粒子の製法に係
る。
(Means for Solving the Problems) The present invention involves heating an aqueous suspension of iron hydroxide (2) in the presence of a water-soluble compound having a coordinating ability to iron under alkaline conditions to form acicular α- Iron oxide () containing iron carbide, characterized in that it is brought into contact with a carbon-containing reducing agent or a mixture thereof with a carbon-free reducing agent, with or without contacting with a carbon-free reducing agent. This relates to a method for producing acicular particles.

本発明において用いられる水酸化鉄()はど
のような方法で製造されてもよいが、一般的には
鉄()塩、例えば塩化鉄()、硫酸鉄()、
硝酸鉄()等の水溶液に水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、アンモニア等のアルカリを加え、
これによつて水酸化鉄()を無定形の沈殿とし
て得る。このような方法は既によく知られてい
る。得られる沈殿は、反応条件によつては鉄
()塩の構成陰イオンをなおその構成原子とし
て有していることもあるが、このような沈殿も本
発明における水酸化鉄()として用いることが
できる。
The iron hydroxide () used in the present invention may be produced by any method, but generally it is an iron () salt, such as iron chloride (), iron sulfate (),
Add an alkali such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or ammonia to an aqueous solution of iron nitrate (),
This gives iron hydroxide () as an amorphous precipitate. Such methods are already well known. Depending on the reaction conditions, the resulting precipitate may still contain the constituent anions of the iron (2) salt as its constituent atoms; however, such a precipitate may also be used as the iron (2) hydroxide in the present invention. Can be done.

用いる水酸化鉄()の水性懸濁液における水
酸化鉄()の濃度は、懸濁液を、後に説明する
ように、鉄に対して配位能を有する水溶性化合物
と、好ましくは種晶との存在下に攪拌する際に、
攪拌が困難でない程度であればよく、普通、鉄換
算で1.5モル/以下であり、好ましくは0.1〜1
モル/である。
The concentration of iron hydroxide () in the aqueous suspension of iron hydroxide () used is such that the suspension is mixed with a water-soluble compound having coordinating ability for iron and preferably with seed crystals, as will be explained later. When stirring in the presence of
It is sufficient as long as it is not difficult to stir, usually 1.5 mol/or less in terms of iron, preferably 0.1 to 1
mole/.

本発明において用いる鉄に対して配位能を有す
る水溶性化合物は、結晶化制御剤として働らき、
その配位能によつて水酸化鉄()の水性懸濁液
を加熱した際に、生成するα−酸化鉄()の結
晶の成長方向と速度を制御して針状結晶を生成さ
せる水溶性の有機化合物又は無機化合物から選ば
れる。かかる化合物は、鉄に対する配位能を有す
る原子、例えば酸素、窒素及び/又は硫黄原子を
含む配位基を分子内に少なくとも一つ有する。こ
のような配位基の具体例として、−OH,−
COOH,−O−,>C=C,−SO3H,−PO3H2,−
NH2,=N−OH,〓N,−SH,−S−,>C=S,
−CS2H,−COSH,−OCN等を挙げることができ
る。好ましくは本発明においては、鉄に対して配
位能を有する水溶性化合物は同種又は異種の上記
のような配位基を分子内に2個又はそれ以上を有
する。
The water-soluble compound having the ability to coordinate iron used in the present invention acts as a crystallization control agent,
A water-soluble product that controls the growth direction and speed of α-iron oxide crystals (α-iron oxide) to form needle-shaped crystals when an aqueous suspension of iron hydroxide (2) is heated through its coordination ability. selected from organic or inorganic compounds. Such a compound has at least one coordinating group in its molecule containing an atom capable of coordinating iron, such as an oxygen, nitrogen and/or sulfur atom. Specific examples of such coordination groups include -OH, -
COOH, -O-, >C=C, -SO 3 H, -PO 3 H 2 , -
NH 2 ,=N−OH, 〓N, −SH, −S−, >C=S,
-CS 2 H, -COSH, -OCN, etc. can be mentioned. Preferably, in the present invention, the water-soluble compound capable of coordinating iron has two or more of the above-mentioned coordinating groups of the same type or different types in the molecule.

本発明において好ましく用いられる鉄に対して
配位能を有する水溶性化合物の具体例として、コ
ハク酸、マレイン酸、ニトリロトリ酢酸等のポリ
カルボン酸、特にジ及びトリカルボン酸、クエン
酸、酒石酸、グリコール酸、リンゴ酸、α−メチ
ルリンゴ酸、α−ヒドロキシグルタル酸、ジヒド
ロキシグルタル酸、サリチル酸等のヒドロキシカ
ルボン酸、リジン、グリシン等のアミノカルボン
酸、エチレンジアミン等のポリアミン、ヒドロキ
シルアミン、アミノトリ(メチレンホスホン酸)、
エチレンジアミノテトラ(メチレンホスホン酸)、
エチレン−1,1′−ジホスホン酸、1−ヒドロキ
シエチレン−1,1′ジエチレンホスホン酸等の有
機ホスホン酸、システイン、メルカプト酢酸等の
チオカルボン酸、マンニトール、ペンタエリスリ
トール等の多価アルコール、アセチルアセトン、
アセト酢酸エチル等のβ−ジカルボニル化合物、
スルホフエニルイミノジ酢酸等の芳香族スルホン
酸等を挙げることができる。また、これらの水溶
性の塩やエステルも鉄に対して配位能を有する限
りは本発明において用いることができる。例え
ば、クエン酸ナトリウム、酒石酸ナトリウム、1
−ヒドロキシプロピル−1,1′−ジホスホン酸ナ
トリウム、クエン酸トリエチルエステル、ヒドロ
キシコハク酸ジメチルエステル、メルカプト酢酸
エチルエステル等がある。また、本発明において
はリン酸塩も用いることができる。具体例として
はリン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸ア
ンモニウム等を挙げることができる。
Specific examples of water-soluble compounds having the ability to coordinate with iron that are preferably used in the present invention include polycarboxylic acids such as succinic acid, maleic acid, and nitrilotriacetic acid, particularly di- and tricarboxylic acids, citric acid, tartaric acid, and glycolic acid. , hydroxycarboxylic acids such as malic acid, α-methylmalic acid, α-hydroxyglutaric acid, dihydroxyglutaric acid, and salicylic acid, aminocarboxylic acids such as lysine and glycine, polyamines such as ethylenediamine, hydroxylamine, aminotri(methylenephosphonic acid) ,
Ethylene diaminotetra (methylene phosphonic acid),
Organic phosphonic acids such as ethylene-1,1'-diphosphonic acid and 1-hydroxyethylene-1,1'-diethylenephosphonic acid, thiocarboxylic acids such as cysteine and mercaptoacetic acid, polyhydric alcohols such as mannitol and pentaerythritol, acetylacetone,
β-dicarbonyl compounds such as ethyl acetoacetate,
Aromatic sulfonic acids such as sulfophenyliminodiacetic acid and the like can be mentioned. Further, these water-soluble salts and esters can also be used in the present invention as long as they have the ability to coordinate with iron. For example, sodium citrate, sodium tartrate, 1
Examples include sodium -hydroxypropyl-1,1'-diphosphonate, triethyl citrate, dimethyl hydroxysuccinate, and ethyl mercaptoacetate. Further, phosphates can also be used in the present invention. Specific examples include sodium phosphate, potassium phosphate, ammonium phosphate, and the like.

本発明においては上記したように種々の化合物
を用いることができるが、特に好ましいものは前
記脂肪族ヒドロキシカルボン酸及び下記の有機ホ
スホン酸、並びにその塩及びエステル類である。
即ち、一般式 (但し、nは2〜6の整数を示し、mは0又は
1〜5の整数を示す。)で表わされる有機ホスホ
ン酸、その塩又はそのエステル、一般式 (但し、X及びYは水素、水酸基、アミノ基、
アルキル基又はアリール基を示し、qは1〜6の
整数を示す。)で表わされる有機ホスホン酸、そ
の塩又はそのエステル、及び一般式 (但し、Rは水素又はアルキル基を示す。)で
表わされる有機ホスホン酸、その塩又はそのエス
テルである。
In the present invention, various compounds can be used as described above, but particularly preferred are the aforementioned aliphatic hydroxycarboxylic acids, the following organic phosphonic acids, and their salts and esters.
That is, the general formula (However, n represents an integer of 2 to 6, and m represents an integer of 0 or 1 to 5.) Organic phosphonic acid, its salt, or its ester, general formula (However, X and Y are hydrogen, hydroxyl group, amino group,
It represents an alkyl group or an aryl group, and q represents an integer of 1 to 6. ), an organic phosphonic acid, its salt or its ester, and the general formula (However, R represents hydrogen or an alkyl group.) An organic phosphonic acid, a salt thereof, or an ester thereof.

上記()式で表わされる有機ホスホン酸の具
体例としては、アミノトリ(メチレンホスホン
酸)、エチレンジアミノテトラ(メチレンホスホ
ン酸)、ジエチレントリアミノペンタ(メチレン
ホスホン酸)、トリエチレンテトラアミノヘキサ
(メチレンホスホン酸)、テトラエチレンペンタア
ミノヘプタ(メチレンホスホン酸)、ペンタエチ
レンヘキサアミノオクタ(メチレンホスホン酸)
等を挙げることができる。上記()式で表わさ
れる有機ホスホン酸においてアルキル基は炭素数
1〜6が好ましく、アリール基は炭素数6〜14が
好ましい。かかる具体例としてメチレンジホスホ
ン酸、エチレン−1,1′−ジホスホン酸、エチレ
ン−1,2−ジホスホン酸、プロピレン−1,
1′−ジホスホン酸、プロピレン−1,3−ジホス
ホン酸、ヘキサメチレン−1,6−ジホスホン
酸、2,6−ジヒドロキシペンタメチレン−2,
4−ジホスホン酸、2,5−ジヒドロキシヘキサ
メチレン−2,5−ジホスホン酸、2,3−ジヒ
ドロキシブチレン−2,3−ジホスホン酸、1−
ヒドロキシベンジル−1,1′−ジホスホン酸、1
−アミノエチレン−1,1′−ジホスホン酸等を挙
げることができる。
Specific examples of the organic phosphonic acid represented by the above formula ( ), Tetraethylenepentaaminohepta (methylenephosphonic acid), Pentaethylenehexaaminoocta (methylenephosphonic acid)
etc. can be mentioned. In the organic phosphonic acid represented by the above formula (), the alkyl group preferably has 1 to 6 carbon atoms, and the aryl group preferably has 6 to 14 carbon atoms. Specific examples include methylene diphosphonic acid, ethylene-1,1'-diphosphonic acid, ethylene-1,2-diphosphonic acid, propylene-1,
1'-diphosphonic acid, propylene-1,3-diphosphonic acid, hexamethylene-1,6-diphosphonic acid, 2,6-dihydroxypentamethylene-2,
4-diphosphonic acid, 2,5-dihydroxyhexamethylene-2,5-diphosphonic acid, 2,3-dihydroxybutylene-2,3-diphosphonic acid, 1-
Hydroxybenzyl-1,1'-diphosphonic acid, 1
-aminoethylene-1,1'-diphosphonic acid and the like.

また、上記()式において、アルキル基は炭
素数1〜5が好ましく、かかる有機ホスホン酸の
具体例としてヒドロキシメチレンジホスホン酸、
1−ヒドロキシエチレン−1,1′−ジホスホン
酸、1−ヒドロキシプロピレン−1,1′−ジホス
ホン酸、1−ヒドロキシブチレン−1,1′−ジホ
スホン酸、1−ヒドロキシヘキサメチレン−1,
1′−ジホスホン酸等を挙げることができる。
In the above formula (), the alkyl group preferably has 1 to 5 carbon atoms, and specific examples of such organic phosphonic acids include hydroxymethylene diphosphonic acid,
1-hydroxyethylene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxypropylene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxybutylene-1,1'-diphosphonic acid, 1-hydroxyhexamethylene-1,
Examples include 1'-diphosphonic acid.

鉄に対して配位能を有する水溶性化合物の使用
量は、水熱反応においてα−酸化鉄()の結晶
の成長方向と速度を制御するに足る量であれば特
に制限されないが、通常、水酸化鉄()の鉄原
子1グラム原子について1×10-5〜3モル、好ま
しくは1×10-4〜1×10-1モルである。一般に、
鉄に対して配位能を有する水溶性化合物の使用量
が少なすぎるときは針状性にすぐれたα−酸化鉄
が得難く、一方、多すぎるときは反応に長時間を
要するので好ましくない。
The amount of the water-soluble compound having the ability to coordinate with iron is not particularly limited as long as it is sufficient to control the direction and speed of crystal growth of α-iron oxide () in the hydrothermal reaction, but usually, The amount is 1×10 −5 to 3 mol, preferably 1×10 −4 to 1×10 −1 mol per gram atom of iron atom of iron hydroxide (). in general,
If the amount of the water-soluble compound having the ability to coordinate with iron is too small, it is difficult to obtain α-iron oxide with excellent needle-like properties, whereas if it is too large, the reaction takes a long time, which is not preferable.

水酸化鉄()の水性懸濁液を上記のような鉄
に対して配位能を有する水溶性化合物の存在下に
アルカリ性で加熱すると、実質的に空孔のない針
状α−Fe2O3が得られるが、この水熱反応の際に
鉄に対して配位能を有する水溶性化合物の他にα
−Fc2O3種晶を更に共存させることにより、粒度
分布が一層狭い針状α−Fe2O3を得ることができ
る。
When an aqueous suspension of iron hydroxide (2) is heated under alkaline conditions in the presence of a water-soluble compound capable of coordinating iron as described above, it forms acicular α-Fe 2 O with virtually no pores. 3 is obtained, but during this hydrothermal reaction, in addition to water-soluble compounds that have coordination ability for iron, α
By further coexisting with −Fc 2 O 3 seed crystals, acicular α-Fe 2 O 3 having a narrower particle size distribution can be obtained.

この種晶α−Fe2O3の粒子の形状は特に限定さ
れず、針状、球状、立方状等任意であつてよい
が、その最短軸の平均径が0.4μm以下であること
を要し、好ましくは0.2μm以下である。種晶酸化
鉄の最短軸の平均径が0.4μmを越えるときは、得
られた針状α−酸化鉄は、短軸に対する長軸の比
として定義される針状比が小さく、及び/又はそ
の平均粒子径が大きすぎる。種晶α−酸化鉄の最
短軸平均径の下限は特に制限されないが、通常、
100Å程度である。このような範囲の最短軸平均
径を有するα−酸化鉄は市販品として、或いは既
知の製造方法により得ることができる。
The shape of the particles of this seed crystal α-Fe 2 O 3 is not particularly limited and may be arbitrary, such as acicular, spherical, cubic, etc., but the average diameter of the shortest axis is required to be 0.4 μm or less. , preferably 0.2 μm or less. When the average diameter of the shortest axis of the seed iron oxide exceeds 0.4 μm, the resulting acicular α-iron oxide has a small acicular ratio defined as the ratio of the long axis to the short axis, and/or Average particle size is too large. The lower limit of the shortest axis average diameter of the seed crystal α-iron oxide is not particularly limited, but usually,
It is about 100 Å. α-Iron oxide having the shortest axis average diameter within such a range can be obtained as a commercial product or by a known production method.

また、種晶の使用量は原料水酸化鉄()に対
して鉄換算で0.1モル%乃至25モル%、好ましく
は0.5〜15モル%である。この使用量が0.1%より
少なないときは、得られた針状α−酸化鉄粒子が
大きすぎ、一方、25モル%より多いときは、得ら
れる針状α−酸化鉄子は針状比が小さく、及び/
又は粒子が小さすぎる。
Further, the amount of seed crystals used is 0.1 mol% to 25 mol%, preferably 0.5 to 15 mol% in terms of iron, based on the raw material iron hydroxide (). When this usage amount is less than 0.1%, the obtained acicular α-iron oxide particles are too large, while when it is more than 25 mol%, the obtained acicular α-iron oxide particles have a small acicular ratio. ,as well as/
Or the particles are too small.

本発明において、鉄に対して配位能を有する水
溶性化合物(及び種晶)は、水酸化鉄()水性
懸濁液の加熱処理時に存在すれば足り、また、そ
の添加順序も任意である。従つて、例えば鉄
()塩水溶液から水酸化鉄()を沈殿させる
際に鉄に対して配位能を有する水溶性化合物及
び/又は種晶を予め鉄()塩水溶液に添加して
おいてもよい。この際、鉄に対して配位能を有す
る水溶性化合物は、水酸化鉄()における鉄原
子に配位し、沈殿中に含まれることとなるので、
水酸化鉄()懸濁液の加熱処理時に新たに加え
ることを要しない。しかしながら、通常は、水酸
化鉄()の水性懸濁液に種晶及び鉄に対して配
位能を有する水溶性化合物を加えるのが好まし
い。
In the present invention, it is sufficient that the water-soluble compound (and seed crystal) having the ability to coordinate iron is present during the heat treatment of the iron hydroxide () aqueous suspension, and the order of addition thereof is arbitrary. . Therefore, for example, when precipitating iron () hydroxide from an iron () salt aqueous solution, a water-soluble compound and/or seed crystals having the ability to coordinate with iron are added to the iron () salt aqueous solution in advance. Good too. At this time, the water-soluble compound that has the ability to coordinate with iron will coordinate with the iron atom in iron hydroxide () and will be included in the precipitate.
It is not necessary to newly add it during the heat treatment of the iron hydroxide () suspension. However, it is usually preferable to add seed crystals and a water-soluble compound capable of coordinating to iron to the aqueous suspension of iron hydroxide.

加熱反応はPHが7以上、好ましくは8〜12.5の
範囲で行なわれる。用いるアルカリは特に制限さ
れないが、通常は水酸化ナトリウム、水酸化カリ
ウム、アンモニア等であり、鉄に対して配位能を
有する水溶性化合物や種晶の添加前又は後の水酸
化鉄()の水性懸濁液に加えられる。
The heating reaction is carried out at a pH of 7 or more, preferably in the range of 8 to 12.5. The alkali used is not particularly limited, but it is usually sodium hydroxide, potassium hydroxide, ammonia, etc., and iron hydroxide () is used before or after adding a water-soluble compound having coordinating ability to iron or a seed crystal. Added to an aqueous suspension.

本発明において反応温度は一般的には100℃以
上が好ましい。100℃より低い温度下の反応では、
針状性にすぐれた十字型やT字型に分岐した粒子
やα−FeOOH粒子の生成が認められ、針状性に
すぐれたα−Fe2O3を得難い。100℃以上高い温
度下で反応を行なうことにより分岐した粒子やα
−FeOOHの生成がなくなるが、反応温度の上限
は用いる鉄に対して配位能を有する水溶性化合物
の熱分解しない程度の温度である。反応に際して
は加圧してもよいが、通常は特に意図的に加圧す
る必要はなく、単に密閉容器中で反応混合物を加
熱、攪拌すればよい。この場合、反応温度は通
常、100〜250℃、好適には130〜200℃程度であ
る。反応時間は特に限定されないが、通常、数十
分乃至数時間である。
In the present invention, the reaction temperature is generally preferably 100°C or higher. In reactions at temperatures lower than 100℃,
Formation of cross-shaped or T-shaped branched particles and α-FeOOH particles with excellent acicularity was observed, making it difficult to obtain α-Fe 2 O 3 with excellent acicularity. By performing the reaction at a temperature higher than 100℃, branched particles and α
Although the formation of -FeOOH is eliminated, the upper limit of the reaction temperature is a temperature that does not cause thermal decomposition of the water-soluble compound having the ability to coordinate with iron used. Although pressure may be applied during the reaction, it is usually not necessary to apply pressure intentionally, and the reaction mixture may simply be heated and stirred in a closed container. In this case, the reaction temperature is usually about 100 to 250°C, preferably about 130 to 200°C. The reaction time is not particularly limited, but is usually several tens of minutes to several hours.

このようにして針状のα−酸化鉄が得られる
が、その形状、寸法等は上記反応時の加熱温度の
ほか、鉄に対して配位能を有する水溶性化合物の
種類や量、種晶の寸法や量等を選択することによ
つても、所望の範囲に制御することができる。
Acicular α-iron oxide is obtained in this way, but its shape and dimensions depend on the heating temperature during the above reaction, as well as the type and amount of water-soluble compounds that have coordination ability for iron, and the seed crystals. It can also be controlled within a desired range by selecting the dimensions, amounts, etc.

本発明では次いでこの針状α−Fe2O3を炭素を
含有しない還元剤を接触させずにまたはさせて炭
素を含有する還元剤またはこれと炭素を含有しな
い還元剤との混合物を接触させることにより目的
とする炭化鉄を含有する針状粒子が製造される。
In the present invention, this acicular α-Fe 2 O 3 is then brought into contact with a carbon-containing reducing agent or a mixture thereof with a carbon-free reducing agent without or without contacting with a carbon-free reducing agent. The desired acicular particles containing iron carbide are manufactured by this method.

炭素を含有しない還元剤としては水素等を例示
でき、これを接触は通常約200〜700℃で行うのが
好ましい。
Examples of the reducing agent that does not contain carbon include hydrogen, and the contact is preferably carried out at about 200 to 700°C.

炭素を含有する還元剤(以下、還元炭化剤とい
う)としては下記化合物の少なくとも1種以上を
使用することができる。
As the reducing agent containing carbon (hereinafter referred to as reducing carbonizing agent), at least one of the following compounds can be used.

CO 脂肪族、鎖状もしくは環状の、飽和もしくは
不飽和炭化水素、例えばメタン、プロパン、ブ
タン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサ
ン、アセチレン、エチレン、プロピレン、ブタ
ジエン、イソプレン、タウンガスなど。
CO Aliphatic, linear or cyclic, saturated or unsaturated hydrocarbons, such as methane, propane, butane, cyclohexane, methylcyclohexane, acetylene, ethylene, propylene, butadiene, isoprene, town gas, etc.

芳香族炭化水素、例えばベンゼン、トルエ
ン、キシレン、沸点150℃以下のこれらのアル
キル、アルケニル誘導体。
Aromatic hydrocarbons, such as benzene, toluene, xylene, and their alkyl and alkenyl derivatives with a boiling point of 150°C or less.

脂肪族アルコール、例えばメタノール、エタ
ノール、プロパノール、シクロヘキサノール。
Aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, propanol, cyclohexanol.

エステル、例えばギ酸メチル、酢酸エチル等
の沸点150℃以下のエステル。
Esters, such as methyl formate, ethyl acetate, etc., with a boiling point of 150°C or less.

エーテル、例えば低級アルキルエーテル、ビ
ニルエーテル等の沸点150℃以下のエーテル。
Ethers, such as lower alkyl ethers and vinyl ethers, with a boiling point of 150°C or less.

アルデヒド、例えばホルムアルデヒド、アセ
トアルデヒド等の沸点150℃以下のアルデヒド。
Aldehydes, such as formaldehyde, acetaldehyde, etc., with a boiling point of 150°C or less.

ケトン、例えばアセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン等の沸点150以下
のケトン。
Ketones, such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc., with a boiling point of 150 or less.

特に好ましい還元炭化剤はCO、CH3OH、
HCOOCH3、炭素数1〜5の飽和または不飽和
の脂肪族炭化水素である。
Particularly preferred reducing carbonizing agents are CO, CH 3 OH,
HCOOCH 3 is a saturated or unsaturated aliphatic hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms.

本発明において還元炭化剤は希釈してあるいは
希釈せずに使用することができ、希釈剤として
は、例えばN2、アルゴン、ヘリウム等を挙げる
ことができる。また希釈率は任意に選択できる
が、1を超えて10倍まで(容量比)にとどめて希
釈するのが好ましい。接触温度、接触時間、流速
等の接触条件は、例えば針状酸化鉄の製造履歴、
平均軸比、平均粒径、比表面積等に応じ変動する
ため、適宜選択するのがよい。好ましい接触温度
は、約250〜400℃、より好ましくは約300〜400
℃、好ましい接触時間は約0.5〜6時間である。
好ましい流速は、原料の針状酸化鉄1g当り希釈
剤を除いて約1〜1000ml S.T.P/分、好ましく
は約5〜500ml S.T.P./分である。なお、接触
圧力は、希釈剤をも含めて、1〜2気圧が常用さ
れるが、特に制限はない。
In the present invention, the reducing carbonizing agent can be used diluted or undiluted, and examples of the diluent include N 2 , argon, helium, and the like. Further, the dilution ratio can be selected arbitrarily, but it is preferable to dilute to more than 1 and up to 10 times (volume ratio). Contact conditions such as contact temperature, contact time, and flow rate are determined based on, for example, the manufacturing history of acicular iron oxide,
Since it varies depending on the average axial ratio, average particle diameter, specific surface area, etc., it is best to select it appropriately. Preferred contact temperature is about 250-400°C, more preferably about 300-400°C
℃, the preferred contact time is about 0.5 to 6 hours.
The preferred flow rate is about 1 to 1000 ml STP/min, preferably about 5 to 500 ml STP/min, excluding diluent, per gram of raw acicular iron oxide. The contact pressure, including the diluent, is usually 1 to 2 atmospheres, but is not particularly limited.

本発明において得られる粒子は、電子顕微鏡で
観察すると、平均的に一様な針状粒子であり、原
料の針状粒子と同形状で、これらの形骸粒子であ
り、これが一次粒子となつて存在している。ま
た、得られる針状粒子は、元素分析により炭素を
含有し、更にX線回折パターンにより、炭化鉄を
含有することが明らかである。X線回折パターン
は、面間隔が2.28、2.20、2.08、2.05及び1.92Åを
示す。かかるパターンは、Fe5C2に相当し、本発
明の炭化鉄の主成分はFe5C2からなる。
When observed with an electron microscope, the particles obtained in the present invention are averagely uniform acicular particles, and have the same shape as the acicular particles of the raw material. are doing. Further, it is clear that the obtained acicular particles contain carbon according to elemental analysis, and further contain iron carbide according to the X-ray diffraction pattern. The X-ray diffraction pattern shows interplanar spacings of 2.28, 2.20, 2.08, 2.05 and 1.92 Å. Such a pattern corresponds to Fe 5 C 2 , and the main component of the iron carbide of the present invention consists of Fe 5 C 2 .

また、本発明で得られた針状粒子は酸化鉄、主
としてFe3O4をも含有することが多い。
The acicular particles obtained according to the present invention often also contain iron oxide, mainly Fe 3 O 4 .

また本発明の針状粒子は遊離炭素を含有するこ
とが多いが、その含有量は20重量%以下であるこ
とが必要である。20重量%を越える場合は磁化量
の低下をもたらすので不適当である。
Further, the acicular particles of the present invention often contain free carbon, but the content must be 20% by weight or less. If it exceeds 20% by weight, the amount of magnetization decreases, which is inappropriate.

また、得られた針状粒子の平均軸比及び平均粒
径は、原料の針状粒子のそれらと比較して若干小
さくなるが殆ど差はない。従つて、この製法で得
られる針状粒子の平均軸比は、通常3以上、好適
には3〜20であり、平均粒径(長軸)は、通常
2μm以下、好適には0.1〜2μm、最適には0.1〜
1.0μmである。
Further, the average axial ratio and average particle diameter of the obtained acicular particles are slightly smaller than those of the raw material acicular particles, but there is almost no difference. Therefore, the average axis ratio of the acicular particles obtained by this manufacturing method is usually 3 or more, preferably 3 to 20, and the average particle diameter (long axis) is usually 3 or more, preferably 3 to 20.
2 μm or less, preferably 0.1 to 2 μm, optimally 0.1 to 2 μm
It is 1.0 μm.

本発明の炭化鉄を含有する針状粒子は、前述の
特徴等から明らかなとおり、磁気記録用磁性材料
として用いることができるが、これに限られるも
のではなく、低級脂肪族炭化水素のCOとH2とか
らの合成のための触媒等として用いることもでき
る。
As is clear from the above characteristics, the iron carbide-containing acicular particles of the present invention can be used as a magnetic material for magnetic recording, but are not limited thereto. It can also be used as a catalyst for synthesis from H2 .

(発明の効果) 本発明により得られる炭化鉄を含有する針状粒
子は比較的低保磁力であつて磁化量が大きいとい
う特長を有している。即ち本発明の針状粒子は一
般に保磁力が約600〜750Oeと比較的低く、飽和
磁化量が約85〜95emu/gと大である。
(Effects of the Invention) The iron carbide-containing acicular particles obtained by the present invention are characterized by a relatively low coercive force and a large amount of magnetization. That is, the acicular particles of the present invention generally have a relatively low coercive force of about 600 to 750 Oe, and a large saturation magnetization of about 85 to 95 emu/g.

(実施例) 以下に実施例及び比較例を挙げて詳しく説明す
る。尚、磁気特性は次の方法によつて求めた。
(Example) Examples and comparative examples will be given below to explain in detail. Incidentally, the magnetic properties were determined by the following method.

磁気特性 特別に記載がない限り次の方法によつて求め
る。磁化特性は最大磁場が2500Oeである理研電
子株式会社製BHH−50直流磁化特性自動記録装
置により測定する。
Magnetic properties: Determine by the following method unless otherwise specified. The magnetization properties are measured using a BHH-50 DC magnetization property automatic recorder manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. with a maximum magnetic field of 2500 Oe.

実施例 1 塩化鉄()水溶液(濃度0.2モル/)10
に濃アンモニア水をPHが8になるまではげしく攪
拌しながら滴下した後、沈殿を別し、水洗して
水酸化鉄()粒子を得た。これを水に分散させ
て2のスラリーとした。これにクエン酸ナトリ
ウム13gを加え水酸化ナトリウムをPHが12になら
まで加えた。かくして得た混合物を密閉容器中で
150℃で3時間攪拌した。その後、沈殿を別し、
水洗し、乾燥して赤橙色の粉末を得た。得られた
粉末は、X線回折によりα−Fe2O3であることを
確認し、電子顕微鏡観察により平均粒径(長軸)
が0.3μm、平均軸比(長軸/短軸)が4であつ
た。
Example 1 Iron chloride () aqueous solution (concentration 0.2 mol/) 10
After dropping concentrated ammonia water into the solution with vigorous stirring until the pH reached 8, the precipitate was separated and washed with water to obtain iron hydroxide particles. This was dispersed in water to obtain slurry 2. 13 g of sodium citrate was added to this, and sodium hydroxide was added until the pH reached 12. The mixture thus obtained is placed in a closed container.
The mixture was stirred at 150°C for 3 hours. Then, separate the precipitate,
It was washed with water and dried to obtain a reddish-orange powder. The obtained powder was confirmed to be α-Fe 2 O 3 by X-ray diffraction, and the average particle size (long axis) was determined by electron microscopy.
was 0.3 μm, and the average axial ratio (major axis/minor axis) was 4.

次に、このα−Fe2O3粉末100gを水2に分
散させ、シランカツプリング剤6gを加えて吸着
させた後、別し、乾燥した。
Next, 100 g of this α-Fe 2 O 3 powder was dispersed in 2 ml of water, and 6 g of a silane coupling agent was added and adsorbed, and then separated and dried.

得られた粉末2gを磁製ボートに入れ、これを
管状炉に入れて340℃でCOを流速200ml/分で5
時間流した。得られた粉末は、保磁力が725Oe、
飽和磁化量が92emu/gであつた。
2 g of the obtained powder was placed in a porcelain boat, and this was placed in a tube furnace at 340°C and heated with CO at a flow rate of 200 ml/min for 5 minutes.
Time passed. The obtained powder has a coercive force of 725 Oe,
The saturation magnetization amount was 92 emu/g.

比較例 1 従来方法に従つて、α−オキシ水酸化鉄粉末を
加熱して脱水して得られたα−Fe2O3を実施例1
と同様にしてCOと接触させて得られた粉末は、
保磁力が950Oe、飽和磁化量が75emu/gであつ
た。
Comparative Example 1 Example 1 α-Fe 2 O 3 obtained by heating and dehydrating α-iron oxyhydroxide powder according to the conventional method
The powder obtained by contacting with CO in the same manner as
The coercive force was 950 Oe and the saturation magnetization was 75 emu/g.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 水酸化鉄()の水性懸濁液を鉄に対して配
位能を有する水溶性化合物の存在下かつアルカリ
性下に加熱して針状α−酸化鉄()とし、炭素
を含有しない還元剤を接触させまたはさせずに炭
素を含有する還元剤またはこれを炭素を含有しな
い還元剤との混合物を接触させることを特徴とす
る炭化鉄を含有する針状粒子の製法。 2 針状粒子の保磁力が約600〜750Oe、飽和磁
化量が約85〜95emu/gである特許請求の範囲第
1項記載の製法。
[Claims] 1. Heating an aqueous suspension of iron hydroxide () under alkaline conditions in the presence of a water-soluble compound capable of coordinating iron to form acicular α-iron oxide (); A method for producing acicular particles containing iron carbide, which comprises contacting with a carbon-containing reducing agent or a mixture thereof with a carbon-free reducing agent, with or without contacting with a carbon-free reducing agent. 2. The method according to claim 1, wherein the acicular particles have a coercive force of about 600 to 750 Oe and a saturation magnetization of about 85 to 95 emu/g.
JP61211200A 1985-12-24 1986-09-08 Production of acicular particle containing iron carbide Granted JPS6369706A (en)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61211200A JPS6369706A (en) 1986-09-08 1986-09-08 Production of acicular particle containing iron carbide
US06/944,163 US4900464A (en) 1985-12-24 1986-12-22 Particles containing iron carbide
DE3689890T DE3689890T2 (en) 1985-12-24 1986-12-23 Particles containing iron carbide.
EP19920105932 EP0494703A3 (en) 1985-12-24 1986-12-23 Particles containing iron carbide
DE8686117953T DE3686995T2 (en) 1985-12-24 1986-12-23 PARTICLES CONTAINING IRON CARBIDE.
EP86117953A EP0227104B1 (en) 1985-12-24 1986-12-23 Particles containing iron carbide
EP92105931A EP0494095B1 (en) 1985-12-24 1986-12-23 Particles containing iron carbide
US08/134,873 US5437805A (en) 1985-12-24 1993-10-12 Particles containing iron carbide

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61211200A JPS6369706A (en) 1986-09-08 1986-09-08 Production of acicular particle containing iron carbide

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6369706A JPS6369706A (en) 1988-03-29
JPH0341403B2 true JPH0341403B2 (en) 1991-06-24

Family

ID=16602021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61211200A Granted JPS6369706A (en) 1985-12-24 1986-09-08 Production of acicular particle containing iron carbide

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6369706A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7718981B2 (en) 2005-12-09 2010-05-18 Sii Nanotechnology Inc. Composite charged-particle beam system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07320919A (en) * 1994-05-24 1995-12-08 Daikin Ind Ltd Adhered fine particles, production method and use thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7718981B2 (en) 2005-12-09 2010-05-18 Sii Nanotechnology Inc. Composite charged-particle beam system

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6369706A (en) 1988-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4414196A (en) Method of producing single crystalline, acicular α-ferric oxide
KR890003867B1 (en) Method for producing acicular particles containing iron carbide
US4202871A (en) Production of acicular ferric oxide
US4379183A (en) Method of producing cobalt-modified magnetic particles
JPS581162B2 (en) Metal powder manufacturing method
EP0494095B1 (en) Particles containing iron carbide
JPS5853688B2 (en) Method for producing acicular alloy magnetic particle powder mainly composed of Fe-Mg
JPH0341403B2 (en)
JPH0230626A (en) Iron carbide fine particles and their manufacturing method
JPH0729763B2 (en) Iron carbide fine particles and method for producing the same
US4931198A (en) Magnetic particles composed mainly of FeC and a process for preparing same
JPS61111921A (en) Production of acicular particle containing iron carbide
KR940009271B1 (en) Process for preparing iron carbide fine particles
JPH01192713A (en) Iron carbide fine particles and their manufacturing method
EP0179490B1 (en) Particles containing an iron carbide, production process and use thereof
KR890002666B1 (en) Acicular particulate material containing iron carbide
JPH0145725B2 (en)
JP2700828B2 (en) Method for producing α-iron oxyhydroxide
JPS61111923A (en) Particle containing iron carbide production and use thereof
KR890003868B1 (en) Method for producing acicular particles containing iron carbide
JPS63256510A (en) Stabilization method for iron carbide particles
JPS60108321A (en) Production of acicular hydrated alpha-ferric oxide having low aspect ratio
JPS61122128A (en) Fusiform of rod-like alpha-ferric oxide particle and production thereof
JPS61111922A (en) Method for producing acicular particles containing iron carbide
JPH0137333B2 (en)