CH498051A

CH498051A - Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Materials

Info

Publication number: CH498051A
Application number: CH683668A
Authority: CH
Inventors: Sandt Greiner Henry
Original assignee: Pfizer & Co C
Priority date: 1967-05-18
Filing date: 1968-05-08
Publication date: 1970-10-31
Also published as: GB1190026A; NL158014B; DE1771327B1; FR1568474A; NL6806470A; US3498748A; BE714949A

Description

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Materials
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Materials. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines ferromagnetischen Materials für magnetische Impuls-Aufnahmegeräte, in denen sich eine mit einem solchen ferromagnetischen Material beschichtete oder imprägnierte Unterlage (Streifen, Band, Trommel od.ä. nicht magnetisches Material) befindet.

Es ist bekannt, dass y-Eisenoxyd ein geeignetes magnetisches Material zur Speicherung der Impulse in magnetischen Aufnahmegeräten ist. Die besten magnetischen Eigenschaften besitzt ein Eisenoxyd mit kubischer Gitterstruktur und nadelförmigen Kristallen, in welchen das Längen Breiten-Verhältnis wenigstens 2,5:1 beträgt.

sc-Ferrioxyd, Fe2O3, ist sowohl in der hydratisierten gelben Form, Fels, ¯ H2O, als auch in der dehydratisierten roten Form trotz des Vorliegens nadelförmiger Kristalle nicht magnetisch. Es wurde jedoch gefunden, dass das nicht magnetische a-Ferrioxyd in das magnetische -Fer- rioxyd umgewandelt werden kann. Für diese Umwandlung war es bisher notwendig, das Material in einem 2- oder 3stufigen Verfahren zu erhitzen. Wird hydratisiertes gelbes Ferrioxyd verwendet, so besteht die erste Stufe in der Entfernung des Hydratwassers aus dem Ferrioxyd.

In der zweiten Verfahrensstufe wird das frisch dehydratisierte ¯a-Ferrioxyd in Gegenwart von Wasserstoff oder in einer anderen reduzierenden Atmosphäre erhitzt, wobei eine Reduktion zu Ferrosoferrioxyd eintritt. In der dritten Verfahrensstufe wird das Ferrosoferrioxyd reoxidiert, und zwar in Anwesenheit von Sauerstoff, so dass sich magnetisches -Ferrioxyd bildet. Benutzt man dehydratisiertes rotes Ferrioxyd als Ausgangsmaterial, so ist ein zweistu- figes Verfahren zur Umwandlung des z-Ferrioxydes in die Form notwendig. Dieses zweistufige Verfahren entspricht den letzten beiden Stufen des dreistufigen Verfahrens welches angewandt wird, wenn man gelbes hydratisiertes sc-Ferrioxyd als Ausgangsmaterial einsetzt.

Die Anwendung des dreistufigen Verfahrens zur Herstellung von Eisenoxyd aus hydratisiertem nicht magnetischen z-Ferrioxyd erhöht erheblich die Kosten und Schwierigkeiten bei der Herstellung von y-FeO3 weil die bisher bekannten dreistufigen Verfahren im allgemeinen bei verschiedenen Temperaturen und in verschiedenen Atmosphären durchgeführt werden müssen.

Die Kosten und die Schwierigkeiten bei der Herstellung von magnetischem y-Fernoxyd aus nicht magnetischem hydratisierten oder dehydratisierten ,o:-Ferrioxyd können durch das erfindungsgemässe Verfahren erheblich vermindert werden. Bei der Erfindung handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Materials welches durch folgende Verfahrensstufen gekennzeichnet ist: (a) gleichmässig kleine Teilchen nadelförmiger Kristalle von hydratisiertem oder dehydratisiertem sc- Ferrioxyd mit einer maximalen Abmessung unter etwa 6 Mikron und einem Längen:

Breiten-Verhältnis von wenigstens 2,5 werden mit einer hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen über zogen; (b) die überzogenen Oxydteilchen werden in Gegenwart von Luft auf eine Temperatur von 400-6500C erhitzt, bis die Teilchen zu einem magnetischen Eisenoxyd reduziert und oxydiert werden, welches im wesentlichen aus Eisenoxyd besteht. Das magnetischey-Eisenoxyd wird aufgearbeitet. Vorzugsweise verwendet man als hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure Kokosnussölfettsäure; das Erhitzen wird 0,2 bis etwa 2,0 Stunden durchgeführt.

Das magnetische y-Fe2O3 kann in geeignete Trägermaterialien für magnetische Aufnahmegeräte wie Streifen, Trommeln, Magnetfarben und ähnliche nicht magnetische Trägermaterialien eingearbeitet werden.

Die Oxydation und Reduktion des z-Eisenoxyd zu Eisenoxyd werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren in einer Heizstufe durchgeführt und erfordern nicht die Anwendung zweier verschiedener Temperaturen und Gase. Während bisher zur Herstellung von r-Ferrioxyd aus hydratisiertem ,o:-Ferrioxyd ein dreistufiges Verfahren erforderlich war, lässt sich diese Umwandlung mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens in einer Heizstufe durchführen. Die Herstellung des dehydratisierten oc-Fer- rioxyds aus der hydratisierten Form erfolgt unmittelbar vor Beginn des Reduktionsteiles der einstufigen Umwand lung von a- in y-Ferrioxyd.

Das gesamte Verfahren, d.h. die Dehydratisierung, die Reduktion und die Oxydation, laufen in einer einzigen Heizstufe in derselben Atmo sphäre und ohne wesentliche Änderung der Temperatur ab.

Das mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellte Produkt ist y-Eisenoxyd, welches nach übli chen Methoden hergestellt worden ist, überlegen, und zwar deshalb, weil das neue Produkt ein höheres Verhält nis von Restinduktion (remanenter Induktion) zu maxi maler Induktion und ein höheres Orientierungsverhältnis aufweist.

Das x-Ferrioxyd mit nadelförmigen Kristallen, welches als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemässe Verfah ren benutzt wird, wird in das Verfahren als feuchtes hy dratisiertes gelbes Ferrioxyd, als getrocknetes gelbes
Ferrioxyd oder als trocknes rotes dehydratisiertes Ferri oxyd eingeführt. Geht man von dem feuchten hydratisier ten gelben Ferrioxyd aus, so kann es als feuchter Nieder schlag, der noch gar nicht getrocknet worden ist, oder als feuchter Filterkuchen aus der Fällung oder als feuchte Pigrnentaufscblämmung, aus der das überschüssige Was ser durch Dekantieren oder in ähnlicher Weise entfernt worden ist, eingeführt werden.

Die nadelförmigen ,z-Ferrioxydkristallteilchen sollten für die Zwecke der Erfindung ein Längen: Breiten-Ver hältnis von wenigstens 2,5 und maximale Abmessungen von 6 Mikron oder darunter aufweisen. Vorzugsweise sollte die maximale Grösse der Teilchen bei 1,0 bis 1,5
Mikron oder darunter, noch besser bei 0,5 bis 1,0 Mikron liegen.

Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum über ziehen der Eisenoxydteilchen dienende hydrophobe ali phateische Monocarbonsäure soll 8 bis 24 Kohlenstoffatome aufweisen. Vorzugsweise verwendet man Säuren mit
10 bis 22 Kohlenstoffatomen, am besten Kokosnussölfett säure oder Laurinsäure. Ausser diesen beiden Säuren können auch noch folgende Säuren, allein oder in Mi schung untereinander, verwendet werden: Caprin-, Ca pryl-, Capron-, Myristin-, Palmitin-, Stearin-, Carnauba-,
Behen-, Margarin-, Pentadecan-, Tridecan-, Undecan-,
Pelargon-, Nondecan, Arachidon-, Lignocerin-, Olein-,
Eruca-, Palmitolein-, Lind- und Linolensäure, ausserdem entwässerte Rizinusölfettsäuren, Talgölfettsäuren und
Sojabohnenölfettsäuren.

Zum Überziehen der z-Eisenoxydteilchen können verschiedene Verfahren herangezogen werden. Zu diesen
Verfahren gehört die Behandlung der Teilchen mit einer
Mischung aus einer geeigneten Monocarbonsäure und
Wasser, in welchem die Säure mit Base oder Alkali ver seift worden ist, an die sich eine Ansäuerung der überzo genen Teilchen anschliesst, um die verseifte Säure des Überzuges in die freie Säure umzuwandeln. Gemäss einem anderen Verfahren zum Überziehen der Teilchen benutzt man die betreffende Monocarbonsäure in Lösung in einem
Lösungsmittel. Die Teilchen werden mit der Mischung aus
Säure und Lösungsmittel behandelt; anschliessend wird das Lösungsmittel durch Destillation entfernt.

Ein weiteres Verfahren zum Überziehen der z-Eisen- oxydteilchen sieht die Verwendung einer geeigneten Säure vor, die durch Zugabe von Morpholin zu der Mischung aus Wasser und Säure wasserlöslich gemacht worden ist.

Die letztgenannte Methode wird in Verbindung mit dem erfindungsgemässen Verfahren bevorzugt angewandt: man verwendet dann eine wässrige Lösung, die 1,6 bis 10,0
Gewichtsprozent einer geeigneten Monocarbonsäure und
0,15 bis 1,5 Gewichtsprozent Morpholin und soviel Wasser enthält, dass die Säure löslich wird. Die Mengenangaben sind jeweils auf trocknes r-Eisenoxyd bezogen, welches in der ursprünglichen Ix-Ferrioxydaufschlämmung enthalten ist.

Die Eisenoxydteilchen können mit der Monocarbonsäure überzogen werden, indem man die Teilchen mit der Lösung aus Morpholin, Säure und Wasser aufschlämmt. Wird ein wasserfeuchtes hydratisiertes gelbes Ferrioxyd verwendet, so wird die Lösung zu der Aufschlämmung aus #-Eisenoxyd langsam unter Rühren zugesetzt; die verbrauchte Lösung wird nach Beendigung des Überziehens durch Dekantieren entfernt. Die vorstehend beschriebene Arbeitsweise ist am besten geeignet, wenn das als Ausgangsmaterial zugeführte Eisenoxyd feucht ist oder es sich dabei um einen Niederschlag handelt, der noch nicht getrocknet worden ist.

Geht man von einem trockenen Eisenoxyd aus, so kann es notwendig sein, kräft- tigere Methoden anzuwenden, um die Eisenoxydteilchen mit der Mischung aus Wasser, Morpholin und Säure so innig zu vermischen, dass die Teilchen vollständig von der Säure überzogen werden. Dieses innige Vermischen kann mit Hilfe geeigneter Vorrichtungen, z.B. der als Simpson Mix-Muller bekannten Vorrichtung der Firma The National Engineering Company erreicht werden, in welcher die Teilchen u. die Flüssigkeitsmischung mechanisch so zusammengebracht werden, dass sich eine innige Mischung ergibt.

Nach dem Überziehen werden die Teilchen von der verbleibenden Mischung aus Säure, Morpholin und Wasser durch Filtrieren abgetrennt und getrocknet. Die Trokkendauer hängt von der Menge des Eisenoxyds ab und kann vom Fachmann leicht bestimmt werden. Die Trocknungstemperatur ist nicht kritisch und kann innerhalb weiter Grenzen beliebig gewählt werden. Die Trocknungstemperatur darf selbstverständlich die Zersetzungstemperatur der benutzten Monocarbonsäuren nicht über steigen. Im typischen Fall liegen die Temperaturen zwi schen 57 und 750C, vorzugsweise in der Mitte dieses Bereiches.

Die trockenen überzogenen Teilchen aus a-Eisenoxyd werden dann in Luft erhitzt, um sie in das magnetische y-Eisenoxyd umzuwandeln. Die Umwandlung aus der nicht magnetischen a-Form in die magnetische y-Form des Ferrioxyds erfolgt wahrscheinlich durch Reduktion des loc-Ferrioxyds zu Ferrosoferrioxyd, Fe3O4, und daran anschliessende Oxydation des Fe3O4 zu der magnetischen y-Form des Ferrioxyds, Fe303.

Während bei bekannten
Verfahren die Reduktion des oc-Oxyds in einer gasförmigen reduzierenden Atmosphäre, z.B. aus Wasserstoff oder einem verdampften Heizöl oder in einer reduzierenden
Umgebung, die durch Vermischen von Kohle oder Heiz öl mit den Eisenoxydteilchen hergestellt wird, vorge nommen wird, erfolgt die Reduktion der überzogenen
Teilchen bei dem erfindungsgemässen Verfahren wahr scheinlich durch die reduzierende Umgebung, die durch das Beschichten der Teilchen erzeugt wird, weil der Über zug selbst oxydiert wird, während die Teilchen reduziert werden. Der Überzug schafft, während er sich in Kohlenmonoxyd und andere Oxydationsprodukte zersetzt, eine reduzierende Umgebung, in welcher das Eisenoxyd re duziert wird.

Die Oxydation der so reduzierten Teilchen zu y-Ferrioxyd kann dann an der Luft erfolgen, die die
Teilchen erreichen und umgeben kann, nachdem der Überzug sich zersetzt hat. Bei den bekannten älteren
Verfahren ist es im allgemeinen erforderlich, dass die
Oxydation bei einer anderen Temperatur als die Reduktion vorgenommen wird, und dass Luft von den Teilchen ferngehalten wird, während die Reduktion stattfindet.

Ausser den hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäuren können auch andere organische Materialien zum Überziehen der ,K-Eisenoxydteilchen vor der einstufigen Reduktion und Oxydation derselben zu Eisenoxyd benutzt werden. Geeignete Überzugsmaterialien sind solche Verbindungen, die bei Temperaturen oxydiert werden, die in der Nähe der Temperatur liegen, bei welcher das oc-Ferrioxyd reduziert werden kann, und bei welchen die Oxydation in einer solchen Weise erfolgt, dass die x-Fer- rioxydteilchen wirksam von einer reduzierenden Atmosphäre eingehüllt werden.

Die Erhitzungstemperatur, die Dauer des Erhitzens und die Strömungsgeschwindigkeit der Luft während des Erhitzens sind voneinander abhängige Faktoren, die so einreguliert werden sollten, dass mit dem erfindungsgemässen Verfahren optimale Ergebnisse, d.h. optimale Produktqualität, erzielt werden können. Die Werte der verschiedenen Variablen hängen im Einzelfall von dem eingesetzten Überzugsmaterial, der Art der Heizvorrich- tung, der Teilchengrösse des Eisenoxyds und der Zuführungsgeschwindigkeit der festen Substanz sowie von anderen Variablen ab.

Im allgemeinen wendet man Temperaturen zwischen 400 und 6500C an. Anfangstemperaturen von 566 bis 6210C werden bevorzugt, wenn Drehöfen oder andere bewegte Heizvorrichtungen benutzt werden. Erfolgt das Erhitzen unter Bewegung, so entspricht die Anfangs- temperatur im allgemeinen der maximalen Temperatur.

Werden Heizmethoden ohne Bewegung benutzt, so arbeitet man vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 400 und 593ob. Die Dauer des Erhitzens kann zwischen etwa
18 Min. und etwa zwei Stunden liegen. Die Strömungsgeschwindigkeit der Luft während des Erhitzens muss so eingestellt werden, dass sowohl eine Unterreduktion als auch eine Überoxydation oder eine Überhitzung vermieden werden. Es kann notwendig sein, die Strörnungsgeschwin- digkeit der Luft während des Erhitzens für besondere Betriebsweisen einzustellen. Typischerweise kann die Strömungsgeschwindigkeit der Luft zwischen 0,03 und 0,14 m3/h pro 450 g überzogenes #-Eisenoxyd, welches pro Stunde zugeführt wird, liegen.

Die Vorrichtungen, die zum Erhitzen und Oxydieren der überzogenen Teilchen benutzt werden, können so gestaltet sein dass die Teilchen allmählich vom Eingang zum Ausgang in kontinuierlicher Weise durch die Heizzone wandern. Es ist auch möglich, dass die Teilchen stationär in der Vorrichtung verharren. Wird eine Vorrichtung mit kontinuierlicher Speisung, z.B. ein Drehofen, verwendet, so kann die Luft im Gegenstrom zu der Bewegung der Teilchen zugeführt werden; zusätzl;ch kann ein Temperaturgefälle entlang der Bewegungsbahn der Teilchen geschaffen werden, so dass an verschiedenen Punkten des Weges verschiedene Temperaturen herrschen.

Wird ein Drehofen verwendet, so kann die Temperatur am Eingang in denselben etwa 5930C betragen und die Temperaturen am Ausgang in der Nähe von 4160C liegen.

Wird eine Heizvorrichtung für absatzweises Arbeiten verwendet, so arbeitet man im allgemeinen ohne Temperaturgefälle; damit eine optimale Produktqualität erreicht wird, werden die Temperaturen im allgemeinen unter 593ob gehalten. Die Verwendung einer Heizvorrichtung für absatzweises Arbeiten kann es erforderlich machen, die überzogenen Teilchen in dünner Schicht auszubreiten, damit die Luft alle Teilchen während des Erhitzens erreicht.

Das Endprodukt, welches im wesentlichen aus magnetischem y-Fe2O3 besteht, wird aus der Heizvorrichtung entnommen und kann direkt zur Herstellung magnetischer Speichervorrichtungen wie Bänder, Trommeln oder Magnetfarben verwendet werden. In vielen Fällen ist es günstig, das Produkt durch Entfernung der Luft, die zwischen den Teilchen eingefangen ist, zu verdichten.

Dies kann durch mechanische Bewegung der Teilchen erreicht werden.

Damit bei der Weiterverwendung gute Ergebnisse erhalten werden, sollten die erfindungsgemäss hergestellten Produkte geeignete magnetische Eigenschaften besitzen. Ein He-Wert von wenigstens 200 Örsted und ein Br-Wert von wenigstens 1700 Gauss sind erforderlich; die Messung dieser Eigenschaften erfolgte in einem Feld von 1000 Örsted. Das Verhältnis von Br zu Bm sollte so hoch wie möglich sein und ein Material, das mit Hilfe des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellt worden ist, muss, um brauchbar zu sein, ein Br/B1n-Verhältnis nicht unter 0,35 aufweisen. (Die Bedeutung der Symbole ist weiter unten angegeben.)
Die folgenden Beispiele dienen der weiteren Erläute- rung der Erfindung.

Beispiel 1
Ein nasser Filterkuchen, der aus 45,4 kg hydratisiertem gelben a-Eisenoxyd, welches nach der Fällung noch nicht getrocknet worden war, bestand, wurde in 379 1 Wasser aufgeschlämmt. In einem getrennten Gefäss wurden 2,3 kg Kokosnussölfettsäure mit 114 1 Wasser und 0,45 kg Morpholin vereinigt; die Mischung wurde unter Rühren etwa 20 Minuten auf 540C erhitzt. Danach wurde die Mischung aus Morpholin, Wasser und Kokosnussölfettsäure langsam zu der Eisenoxydaufschlämmung gegeben, und zwar mit einer Geschwindigkeit von etwa 7,5-11,4 1 pro Minute; das vereinigte Gemisch wurde etwa eine Stunde gerührt. Danach wurde die Aufschlämmung fil tariert; der Filterkuchen wurde bei 660C getrocknet.

Nach dem Trocknen wurde das getrocknete Oxyd in einer Hammermühle behandelt und danach mit einer Geschwindigkeit von 3,6 bis 4,5 kg pro Stunde in einen kontinuierlich betriebenen Drehofen gegeben. Das Zuführungsende des Ofens wurde auf einer Temperatur von etwa 5930C gehalten. Durch den Ofen wurde im Gegenstrom Luft in einer Menge von 0,85 m3/h geführt. Die Verweildauer des getrockneten Oxyds in dem Ofen betrug 20 bis 30 Minuten.

Das y-Eisenoxyd, das mit Hilfe des erfindungsgemäs- sen Verfahrens hergestellt wurde, wies folgende magnetische Eigenschaften auf, wobei ein 1000-Örsted-Feld für die Prüfung benutzt wurde: Koerzitivkraft (He) = 290 Örsted, remanente Induktion (Br) = 1990 Gauss, maximale Induktion (Bfl) = 3510 Gauss, Br/Bm = 0,76, wobei die Koerzitivkraft (Hc) der Feldstärke entspricht, die an ein magnetisches Material in einer Richtung, die der remanenten Induktion entgegengesetzt ist, angelegt werden muss, um die Induktion auf 0 zu reduzieren;

die remanente Induktion (Br) ist die magnetische Induktion, die der Nullfeldstärke in einem magnetischen Material entspricht, welches sich in einem symmetrisch periodisch magneti sierten Zustand befindet; Bin ist die maximale magnetische Induktion, die bei der bei dem Versuch angewandten Feldstärke erreicht wird.

Das gewonnene y-Eisenoxyd wird dann bis auf eine Klopfdichte von 0,66 g/cm3 (10,8 g pro Zoll3) verdichtet; das verdichtete Material wird gemahlen und zu einem Magnettonträgermaterial verarbeitet, welches dann auf seine magnetischen Eigenschaften geprüft wird. Die Ergebnisse der Prüfversuche sind in Tabelle I zusammengestellt, und zwar zusammen mit den Ergebnissen von Versuchen, die an einem Standard-Tonträgermaterial durchgeführt worden sind.

Das Orientierungsverhältnis ist ein Mass für das Ausmass, in dem die magnetischen Teilchen in Längsrichtung des Bandes ausgerichtet werden, wenn magnetische Hilfsmittel zur Durchführung der Orientierung benutzt
TABELLE I
Standard-Band Neues Band Mahldauer (Stunden) 48 48 Spitzen-Vormagnetisierung 5,7 5,3 Frequenzgang (Dezibel)
100 Hertz -1,4 -0,6
1 Kilohertz -1,0 -0,2
10 Kilohertz 2,2 2,3
15 Kilohertz 2,5 2,7 Ausgang bei 3% totaler harmonischer Verzerrung 5,1 5,0 (Dezibel) 5,1 5,6 1-5 Kilohertz Geräusch, Wechselstrom (Dezibel) -65,8 -66,5 1-5 Kilohertz Geräusch, Gleichstrom (Dezibel) - 61,3 - 62,5 gesättigte Ausgangsleistung, 500 Hertz (Dezibel) 13,4 13,9 gesättigte Ausgangsleistung,

15 Kilohertz (Dezibel) -4,4 -5,0 Widerstand, K Megobm 40 20 Filmstärke, Mikron 11,43 11,43 Orientierungsverhältnis 3,19 4,76 Durchdruck 54,0 52,0 Band He (1 Kiloörsted) 288 265 Bi./Bi# (1 Kiloörsted) 0,76 0,79
Unter Verdichtung wird der dem Fachmann bekannte Vorgang verstanden, dass das y-Eisenoxyd durch mechanische Bewegung soweit komprimiert wird, dass alle in den Zwischenräumen zwischen den Eisenoxydteilchen vorhandene Luft entfernt wird. Unter Klopfdichte wird die Dichte verstanden, die das y-Eisenoxyd in einem Behälter einnimmt, in den es eingefüllt worden ist und der solange geklopft worden ist, bis das Volumen des Feststoffes darin nicht mehr abnimmt.

Die in Tabelle I angegebenen Messwerte sind solche, die üblicherweise bei Magnetbändern aufgenommen werden. Der Frequenzgang wurde bei einer Eingangsleistung von -20 Dezibel und einer Ausgangsleistung gemessen, die in Dezibel oberhalb oder unterhalb der Eingangsleistung angegeben ist. Das Eingangssignal liegt 20 Dezibel unter der 0-Leistung an einem Ampex Recorded Align ment > ,#-Band. Dieses Band wird von der Firma Ampex Corporation of Redwood City, Kalifornien, hergestellt.

Der 1 - 5 kllz Geräusch-Versuch (Wechselstrom) wurde durchgeführt, indem man eine Messung des 1 - 5 kHz Wellen bereiches an einem Gerät vom Typ Ampex Model 300 Tape Recorder > y bei der Aufnahme bei einer Bandgeschwindigkeit von 19,05 cm/sec. vornahm; die Eingangsleistung zum Aufnahmeverstärker war gekürzt, der Einheit wurde kein Signal zugeleitet. Der 1 - 5 LHz Geräusch-Versuch (Gleichstrom) wurde entsprechend durchgeführt, nur wurde das Aufnahmegerät zum Rückspielen verwendet und ein Magnet zum Sättigen des Bandes vor dem Passieren des Wiedergabekopfes benutzt. Der Widerstand des Bandes wurde mit einem Apparat vom Typ General Radio Megom her, Model 1862-13 , hergestellt von der Fa. General Radio Company, gemessen.

werden. Teilchen mit einem höheren Orientierungsverhältnis richten sich leichter und vollständiger in der Richtung des angelegten Magnetfeldes aus. Das BrB/m-Ver- hältnis stellt das Verhältnis der remanenten Induktion zur maximalen Induktion dar. Der Näherungsgrad dieses Verhältnisses gegen 1 ist ein Anzeichen für die Quadratform der Hystereseschleife und die abnehmende Schaltdauer. He bedeutet die Koerzitivkraft des Bandes. Die anderen in Tabelle I angegebenen Daten sind ebenfalls Standard-Testergebnisse, die keiner Verstärkung bedürfen.

Beispiel 2
Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch äquivalente Mengen Caprylsäure, Laurinsäure oder Lignocerinsäure. Man erhält dann jeweils ein y-Eisenoxyd mit Eigenschaften, die den Eigenschaften des gemäss Beispiel 1 hergestellten Pulvers entsprechen.

Beispiel 3
Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben, führt jedoch das beschichtete a-Eisenoxyd in den Drehofen mit einer Geschwindigkeit von 5,44 bis 6,80 kg pro Stunde ein; die Verweildauer im Ofen ist etwa die gleiche; man erhält dann jeweils ein y-Eisenoxyd mit Eigenschaften, die den Eigenschaften des gemäss Beispiel 1 hergestellten Pulvers entsprechen.

Beispiel 4
Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben; die Verweildauer des überzogenen , S-Eisenoxyds in dem Drehofen beträgt jedoch etwa 100 bis 120 Minuten. Man erhält dann jeweils ein r-Eisenoxyd mit Eigenschaften, die den Eigenschaften des gemäss Beispiel 1 hergestellten Pulvers entsprechen.

Beispiel 5
Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben, verwendet jedoch Ammoniumhydroxyd anstelle von Morpholin zum Emulgieren der Kokosnussölfettsäure. Das gewonnene y-Eisenoxyd besitzt Eigenschaften, die den Eigenschaften des gemäss Beispiel 1 hergestellten Produktes entsprechen.

Beispiel 6
Man arbeitet wie in Beispiel 1 angegeben, erhitzt jedoch das überzogene ss-Eisenoxyd in einem stationären Ofen bei etwa 5100C. Das überzogene Pulver wird in einer Schicht von etwa 0,64 cm Tiefe angeordnet und etwa eine Stunde erhitzt. Das gewonnene y-Eisenoxyd besitzt Eigenschaften, die den Eigenschaften des gemäss Beispiel 1 hergestellten Produktes entsprechen.

Beispiel 7
Ein trockener Filterkuchen, der aus 45,4 kg hydratisiertem gelben Ec-Eisenoxyd besteht, wurde in einen Simpson Mix-Muller (ein von der Firma The National Engineering Company of Chicago, 111., hergestelltes Gerät) gegeben und gut mit einer wässrigen Emulsion von Kokosnussölfettsäure und Morpholin vermischt. Die Emulsion bestand aus 9,8 1 Wasser, 0,14 kg Morpholin und 0,73 kg Kokosnussölfettsäure. Weitere 24,98 1 Wasser wurden zugegeben und die Mischung 45 Min. durchgemischt. Nach dieser Zeit wurden 15,14 kg des trockenen Filterkuchens zugesetzt und das Mischen weitere 45 Minuten fortgesetzt. Während dieser Zeit bildeten sich kleine runde Körnchen (Pellets), die anschliessend bei 660C getrocknet wurden.

Das so gewonnene Material wurde in einen Drehofen gegeben, der auf einer Temperatur von 5660C gehalten wurde, und in der in Beispiel 1 beschriebenen Weise behandelt.

Das gewonnene y-Eisenoxydpulver und das damit hergestellte Band wiesen im wesentlichen die gleichen Eigenschaften auf wie in Beispiel 1 diesbezüglich beschrieben.

Beispiel 8
Ein nasser Filterkuchen, der aus 45,4 kg hydratisiertem gelben sc-EisenoxyÅa, welches nach der Fällung noch nicht getrocknet worden war, bestand, wurde mit 378,54 1 Wasser aufgeschlämmt. In einem anderen Tank wurden 1,08 kg Kohosnussölfettsäure, 113,56 1 Wasser und 454 g Morpholin 20 Minuten unter Rühren auf 540C erhitzt Die aus Morpholin, Wasser und Kokosnussölfettsäure bestehende Mischung wurde langsam mit einer Geschwindigkeit von 7,51-11,361 pro Min. zu der Eisenoxyd- aufschlämmung gegeben: die vereinigte Mischung wurde etwa eine Stunde gerührt. Die Aufschlämmung wurde filtriert und der Filterkuchen bei 660C getrocknet.

Nach dem Trocknen wurde das trockene Oxyd durch eine Hammermühle geleitet und danach in einen kontinuierlich arbeitenden Drehofen mit einer Geschwindig- keit von 3,63 - 4,54 kg pro Stunde gegeben. Das Zuführungsende des Ofens wurde bei etwa 5660C gehalten; Luft wurde im Gegenstrom durch den Ofen geführt, und zwar mit einer Geschwindigkeit von 0,850 m3 pro Stunde.

Das gewonnene y-Eisenoxyd wurde bis auf eine Klopfdichte von 0,66 g/cm3 verdichtet, mit einem Bindemittel vereinigt und zu einem Produkt für ein Magnettonband vermahlen; das Band wurde auf seine Eigenschaften untersucht. Das gewonnene Band wies Eigenschaften auf, die den in Tabelle I angeführten entsprachen.

Claims

PATENTANSPRUCH

Verfahren zur Herstellung eines magnetischen Materials, dadurch gekennzeichnet, dass man (a) gleichmässig kleine Teilchen nadelförmiger Kristalle von z-Fern- oxyd oder hydratisiertem x-Ferrioxyd mit einer maximalen Abmessung unter etwa 6 Mikron und einem Längen: Breiten-Verhältnis von wenigstens 2,5 mit wenigstens einer hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen überzieht und (b) die überzogenen Oxydteilchen bei einer Temperatur von etwa 400 bis etwa 6500C in Gegenwart von Luft erhitzt, bis die Teilchen zu einem magnetischen Eisenoxyd reduziert u. oxydiert sind, welches im wesentlichen aus #-FeO3 besteht.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Überziehen der Teilchen gemäss Stufe (a) des Verfahrens durchgeführt wird, indem man gleichmässig kleine Teilchen von x-Ferrioxyd mit= einer Mischung aus Morpholin, Wasser und wenigstens einer hydrophoben aliphatischen Monocarbonsäure mit 8 bis 24 Kohlenstoffatomen überzieht, in welcher das Morpholin in einer Konzentration von 0,3 bis 1,5 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes y-Fe2O3 in dem #-Ferrioxyd, und die hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure in einer Menge von 1,6 bis 10,0 Gewichtsprozent, bezogen auf trockenes y-Fe3O3 in dem a-Ferrloxyd, vorhanden sind.

2. Verfahren nach dem Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzungsstu- fe (b) sich über etwa 0,3 bis etwa 2,0 Stunden ausdehnt.

3. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhitzungsstufe (b) bei einer Anfangstemperatur von 566 bis 621 0C durchgeführt wird.

4. Verfahren nach dem Patentanspruch oder Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen unter kontinuierlicher Bewegung erfolgt.

5. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe aliphatische Monocarbonsäure Kokosnussölfettsäure ist.

6. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Abmessung der x-Eisen- oxydteilchen unter etwa 1,5 Mikron liegt.

7. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Abmessung der x-Fer- rioxydteilchen unter etwa 1,0 Mikron liegt.

8. Verfahren nach dem Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrophobe aliphatische Monocar bonsäure in einer Menge von 1,5 bis 10,0 Gewichtspro- zent, bezogen auf trockenes y-FeO3 in dem #-Ferrioxyd, vorhanden ist und dass das Erhitzen bis auf eine Maximaltemperatur von 566 bis 621 0C erfolgt.