DE3729693A1

DE3729693A1 - Verfahren zur herstellung feiner bariumferritteilchen

Info

Publication number: DE3729693A1
Application number: DE19873729693
Authority: DE
Inventors: Satoru Uedaira; Masayuki Suzuki; Yoriko Samejima; Hidemasa Tamura; Yukie Watari; Eiji Tanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1986-09-05
Filing date: 1987-09-04
Publication date: 1988-05-05
Also published as: KR880004507A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung feiner Bariumferritteilchen, die als Dauermagnetmaterial oder magnetische Teilchen für magnetische Aufzeichnungs materialien mit senkrechter Magnetisierung verwendet werden.

Bariumferrit ist als Dauermagnetmaterial bereits hinläng lich in der Weise bekannt, daß man seine Teilchen unter Bildung von Dauermagneten verschiedener Formen gießen und sintern oder in Gummi unter Bildung sogenannter Gummimagnete einmischen kann.

Andererseits sind zur Zeit Forschungsarbeiten und Untersuchungen hinsichtlich der möglichen Verwendung von Bariumferritteilchen als Magnetpulver für magnetische Aufzeichnungsmaterialien mit senkrechter Magnetisierung im Gange.

Bariumferritteilchen besitzen eine flache, hexagonale Plättchenform mit leicht magnetisierbaren Achsen, die senkrecht zur Plättchenoberfläche verlaufen, so daß diese bei der Entwicklung von magnetischen Aufzeich nungsmaterialien mit senkrecht magnetisierter Magnet schicht nicht mehr wegzudenken sind.

Bei den herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmate rialien mit longitudinaler Magnetisierung hat man sich auf die Nützlichkeit der Bariumferritteilchen wieder rückbesonnen, um mit dem Fortschritt auf dem Gebiet der Hochdichteaufzeichnung Schritt halten zu können. So sind z. B. Studien darüber durchgeführt worden, Barium ferritteilchen als Magnetteilchen für hochdichte Disketten oder Tochterbänder, die zur Magnetübertragung der auf dem Hauptband aufgezeichneten Information verwendet werden, einzusetzen.

Die magnetischen Aufzeichnungsmaterialien mit magneti sierter Magnetschicht, die sich dieser Bariumferritteil chen bedienen, weisen im Vergleich zu magnetischen Aufzeichnungsmaterialien mit dünner Metallschicht oder sogenannten aufgedampften Metallbändern eine Vielzahl von Vorteilen auf. Sie besitzen beispielsweise ein hervorragendes Hochdichte-Aufzeichnungsverhalten und können in größeren Mengen mit einer herkömmlichen kontinuierlichen Beschichtungsvorrichtung hergestellt werden. Das Korrosionsrisiko ist außerdem sehr gering, da die Teilchen aus einem Oxidmagnetmaterial bestehen, währenddem man sich der Grenzflächentechnologie für Magnetkopfmaterialien wie bei den herkömmlichen Systemen bedienen kann.

Die Bariumferritteilchen für Dauermagnetmaterialien oder magnetische Aufzeichnungsmaterialien wurden bisher gewöhnlich nach einem Trockenverfahren hergestellt.

Nach dem Trockenverfahren wird Bariumferrit nach fol gender Umsetzung hergestellt:

→ 6 Fe₂O₃ + BaCO₃ → BaO · 6 Fe₂O₃

Das erhaltene Bariumferrit wird dann in einer Kugel mühle, einer Schwingmühle oder einem Attritor unter Bildung feiner Bariumferritteilchen zerkleinert.

Das Naßverfahren ist jedoch insofern ungeeignet, da die Bariumferritteilchen nicht über einen bestimmten Grenz wert hinaus verkleinert werden können, währenddem die Teilchengrößenverteilung gering ist und grobkörnige Teilchen oder Verunreinigungen aus der Kugelmühle in das Endprodukt unvermeidlich zugemischt werden.

Um diese Nachteile auszuschalten, hat man kürzlich Untersuchungen hinsichtlich eines Fluß- oder Glaskri stallisationsverfahren, eines Hydrothermalverfahrens unter Verwendung eines Autoklaven oder eines Verfahrens unter Verwendung organischer Metallsalze, wie Alkoxide, durchgeführt.

Diese Verfahren jedoch sind aufgrund der komplizierten Betriebsabwicklung, der niedrigen Produktivität und in die Höhe getriebener Herstellungskosten ungeeignet. Schließlich wird bei dem Hydrothermalverfahren noch ein Autoklav verwendet, so daß dieses Verfahren zur Herstel lung großer Mengen nicht geeignet ist.

Zusammenfassend ist also zu sagen, daß das bisher be kannte Naßverfahren zur Herstellung von Bariumferrit teilchen aufgrund der geringen Teilchengröße und Teil chengrößenverteilung der erhaltenen Bariumferritteilchen und der Zumischung grobkörniger Teilchen oder Verunrei nigungen nicht geeignet ist, währenddem das Fließver fahren, Glaskristallisationsverfahren, das Hydrothermal verfahren mit dem Autoklaven oder das Verfahren mit organischen Metallsalzen, wie Alkoxide, ebenfalls auf grund der geringen Produktivität und erhöhten Herstel lungskosten ungeeignet ist.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein leistungsfähi ges Verfahren zur Herstellung von Bariumferritteilchen, die eine kleine Teilchengröße aufweisen, frei von zuge mischten Verunreinigungen sind und hinsichtlich der Teilchengrößenverteilung und des Magnetverhaltens über legene Eigenschaften besitzen, zu schaffen.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung von Bariumferritteilchen, bei dem man kein Hochdruckgefäß verwenden muß und das für die Herstellung größerer Mengen geeignet ist, zu schaf fen.

Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Bariumferritteilchen zu schaffen, bei dem es möglich ist, die Koerzitivkraft der herge stellten Bariumferritteilchen zu steuern, so daß Barium ferritteilchen mit einer gemäßigten Koerzitivkraft er halten werden, so daß diese als Magnetteilchen für Ma gnetaufzeichnungsmaterialien geeigneterweise verwendet werden können.

Schließlich besteht eine weitere Aufgabe der Erfindung darin, ein Verfahren zur Herstellung von Bariumferrit teilchen zu schaffen, bei dem es möglich ist, die Koerzitivkraft der hergestellten Bariumferritteilchen zu erhöhen, um somit Teilchen zu erhalten, die als Dauermagnete geeigneterweise verwendet werden können.

Diese Aufgaben werden mit dem erfindungsgemäßen Verfah ren zur Herstellung von Bariumferritteilchen bei Umge bungsdruck gelöst, wobei sich herausgestellt hat, daß eine Naßreaktion in einem alkalischen Medium erhöhter Konzentration für dieses Verfahren von großem Nutzen ist.

Die Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung feiner Bariumferritteilchen zur Verfügung, das darin besteht, daß man eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltende Lösung, eine die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension oder eine Mischung daraus bei Umgebungsdruck und einer Alkalikonzentration von 6 bis 20 Mol/l einer Naßreaktion unterwirft und das erhaltene Bariumferritprodukt in Luft einer Wärmebehandlung unterzieht.

Die Erfindung stellt weiterhin ein Verfahren zur Her stellung feiner Bariumferritteilchen zur Verfügung, das darin besteht, daß man eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen sowie Ionen von der Koerzitivkraft erniedrigenden Elementen enthaltende Lösung, eine die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension oder eine Mischung daraus bei Umgebungsdruck und einer Alkalikonzentration von 6 bis 20 Mol/l einer Naßreaktion unterwirft und das erhaltene Bariumferritprodukt in Luft einer Wärmebehand lung unterzieht.

Die Erfindung stellt schließlich noch ein Verfahren zur Herstellung feiner Bariumferritteilchen zur Verfügung, daß darin besteht, daß man eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen sowie Ionen von die Koerzitivkraft erhöhenden Elementen enthaltende Lösung, eine die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension oder eine Mischung daraus bei Umgebungsdruck und einer Alkalikonzentration von 6 bis 20 Mol/l einer Naßreaktion unterwirft und das erhaltene Bariumferritprodukt in Luft einer Wärmebehandlung unterzieht.

Wenn man die wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltende Lösung oder eine ihre Hydroxide enthaltende Suspension in einer alkalischen Lösung erhöhter Konzentration einer Naßreaktion unterwirft, so werden sogar bei Umgebungsdruck feine Bariumferritteilchen hergestellt.

Die erhaltenen Bariumferritteilchen weisen eine kleine Größe und eine hervorragende Teilchengrößenverteilung auf, wobei sie frei von Zumischungen grobkörniger Teil chen oder Verunreinigungen sind, was darauf zurückzu führen ist, daß sie nach dem Naßverfahren hergestellt worden sind.

Wenn die Ionen von die Koerzitivkraft erniedrigenden Elementen, wie Co²⁺-Ionen, zuvor zu der wäßrigen Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltenden Lösung oder der ihre Hydro xide enthaltenden Suspension hinzugefügt werden, so wird es möglich, die Koerzitivkraft der erhaltenen Bariumferritteilchen zu erniedrigen.

Wenn man andererseits Ionen von die Koerzitivkraft er höhenden Elementen, wie Al³⁺-Ionen, vorher zu der wäßrigen Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltenden Lösung oder zu der ihre Hydroxide enthaltenden Suspension hinzufügt, so wird es möglich, die Koerzitivkraft der erhaltenen Bariumferritteilchen zu erhöhen.

Fig. 1 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm der gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhaltenen Bariumferritteilchen vor der Wärmebehandlung.

Fig. 2 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm der gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhaltenen Bariumferritteilchen nach der Wärmbehandlung.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm der Ergebnisse der Thermo analyse der gemäß einer Ausführungsform der Erfindung erhaltenen Bariumferritteilchen.

Fig. 4 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm der gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung hergestellten Bariumferritteilchen vor der Wärmebehandlung.

Fig. 5 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm der gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung her gestellten Bariumferritteilchen nach der Wärme behandlung.

Fig. 6 zeigt ein Diagramm, worin die Veränderungen des magnetischen Verhaltens, die durch Veränderungen hinsichtlich der Substitutionsmengen von Kobalt und Titan verursacht wird, aufgezeigt sind.

Fig. 7 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm der gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erhaltenen Bariumferritteilchen vor der Wärmebe handlung.

Fig. 8 zeigt das Röntgenbeugungsdiagramm der gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung er haltenen Bariumferritteilchen nach der Wärmebe handlung.

Fig. 9 zeigt das Diagramm der Ergebnisse der Thermoana lyse der gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erhaltenen Bariumferritteilchen.

Eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltende Lösung, die erfindungsgemäß als Ausgangsmaterial verwendet wird, wird hergestellt, indem ein wasserlösliches Fe³⁺- Salz, wie Eisenchlorid FeCl₃ · n H₂O oder Eisennitrat Fe(NO₃)₃ · 6 H₂O und ein wasserlösliches Ba²⁺-Salz, wie Bariumchlorid BaCl₂ · 2 H₂O, Bariumnitrat Ba(NO₃)₂, Bariumacetat Ba(CH₃COO)₂ · H₂O oder Bariumhydroxid Ba(OH) ₂ · 8 H₂O, Ba(OH)₂ in reinem Wasser gelöst werden. Das Ausgangsmaterial ist nicht auf die wäßrigen Lösungen dieser wasserlöslichen Salze beschränkt, es kann jedoch beispielsweise eine flüssige, wasserun lösliche Hydroxide, wie Eisenhydroxid, enthaltende Suspension, oder eine Mischung aus den wasserlöslichen Salzen und wasserunlöslichen Hydroxiden umfassen.

Das Molverhältnis Fe/Ba des in der erwähnten wäßrigen Lösung oder Suspension enthaltenden Fe und Ba liegt vorzugsweise im Bereich von 9 bis 12, insbesondere im Bereich von 10,5 bis 11,8.

Man kann zur Steuerung der Koerzitivkraft zu der bereits erwähnten wäßrigen, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltenden Lösung oder zu der flüssigen, die entsprechenden Hydroxide enthaltenden Suspension Ionen von die Koerzitivkraft erniedrigenden Elementen bis zu einem vorbestimmten Wert hinzufügen, so daß ein Teil der Fe³⁺-Ionen durch Ionen dieser die Koerzitivkraft erniedrigenden Elemente ersetzt wird. Durch die Zugabe dieser Ionen der die Koerzitivkraft erniedrigenden Elemente kann die Koerzitiv kraft Hc oder die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g bei einem vorbestimmten Wert gehalten werden, so daß Bariumferritteilchen, die sich als Magnetpulver für magnetische Aufzeichnungsmaterialien eignen, hergestellt werden.

Zu den Ionen von die Koerzitivkraft erniedrigenden Ele mente zählen Co²⁺-, Ti⁴⁺-, Zr⁴⁺-, Nb⁵⁺-, Cu²⁺-, Ni²⁺- oder Zn²⁺-Ionen. Vor allem können zwei verschiedene Ionen von die Koerzitivkraft erniedrigenden Elementen zur Herabsetzung der Koerzitivkraft in Kombination ver wendet werden. Wenn man beispielsweise zwei verschie dene Ionen von die Koerzitivkraft erniedrigenden Ele menten in Kombination, wie Co²⁺/Ti⁴⁺, Co²⁺/Zr⁴⁺ oder Co²⁺/Nb⁵⁺, einsetzt, so entspricht die Zusammensetzung des Bariumferrits folgender Formel:

BaFe_12-2 _xCo_xM_xO₁₉

worin M Ti⁴⁺-, Zr⁴⁺- oder Nb⁵⁺-Ionen bedeutet, mit der Maßgabe, daß, wenn M = Nb⁵⁺ ist, M_x in der Formel Nb₄ _x _/5 bedeutet; ähnliche Bedeutungen werden weiterhin in der Beschreibung verwendet. Die Substitutionsmenge x liegt vorzugsweise im Bereich von 0,4 x 0,9. Die Co²⁺- Substitutionsmenge und die der Ti⁴⁺-, Zr⁴⁺- oder Nb⁵⁺- Ionen kann natürlich jeweils unterschiedlich sein.

Die Ionen dieser die Koerzitivkraft erniedrigenden Ele mente können, ähnlich wie im Fall der bereits erwähnten Fe³⁺- oder Ba²⁺-Ionen zu der bereits erwähnten wäßrigen Lösung oder Suspension in Form der entsprechenden was serlöslichen Salze oder in Form der entsprechenden was serunlöslichen Hydroxide hinzugefügt werden.

Zur Erhöhung der Koerzitivkraft Hc oder Magnetisierung σ g können andererseits Ionen von die Koerzitivkraft erhöhenden Elemente zu der wäßrigen, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltenden Lösung oder zu der flüssigen, die entsprechenden Hydroxide enthaltenden Suspension hinzugefügt werden, so daß die Fe³⁺-Ionen teilweise durch die Ionen dieser die Koerzi tivkraft erhöhenden Elemente ersetzt werden.

Zu den Ionen von die Koerzitivkraft erhöhenden Elementen zählen Al³⁺- und Ga³⁺-Ionen, wobei es ausreichend ist, daß ein Teil der Fe³⁺-Ionen durch mindestens eines dieser Ionen ersetzt wird. Die Ionen von die Koerzitiv kraft erhöhenden Elementen können, ähnlich wie bei den bereits erwähnten Ionen von die Koerzitivkraft erniedri genden Elementen, in Form der wasserlöslichen Salze, wie Aluminiumchlorid oder Galliumchlorid, oder als Suspension in Form wasserunlöslicher Hydroxide hinzuge fügt werden. Das Verhältnis der Konzentrationen der hinzugefügten Aluminiumionen (Al³⁺) oder Galliumionen (Ga³⁺) zu der Konzentration der Bariumionen (Ba²⁺) liegt vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 3,5.

Bei der Naßreaktion wird ein Alkali derart hinzugefügt, daß die Alkalikonzentration in der Lösung oder Suspen sion 6 bis 20 Mole pro Liter beträgt und die entstandene Lösung oder Suspension bis zum Siedepunkt bei Umgebungs druck erhitzt wird. Das Alkali kann in diesem Fall nach und nach zu der wäßrigen Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthalten den Lösung oder Suspension hinzugefügt werden oder die wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltende Lösung oder Suspension kann andernfalls nach und nach zu der alka lischen Lösung zugegeben werden. Obwohl die Art des einzusetzenden Alkalien erfindungsgemäß nicht kritisch ist, werden Alkalimetallhydroxide, wie Natrium-, Kalium- oder Lithiumhydroxid, verwendet. Diese Alkalien können so wie sie sind oder in Form einer wäßrigen Alkalilösung in reinem Wasser hinzugesetzt werden. Die Alkalien können andernfalls teilweise so wie sie sind und teilweise in Form der wäßrigen Alkalilösung hinzugefügt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Alkalikonzentration (OH^-) bei einem gleichmäßigen Verlauf der Umsetzung vorzugsweise im Bereich von 6 bis 20 Mol/l liegt.

Man wäscht das nach der erwähnten Naßreaktion erhaltene Reaktionsprodukt mit Waser, filtert, trocknet und führt an der Luft eine Wärmebehandlung zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften durch.

Die Temperatur bei der Wärmebehandlung beträgt vorzugs weise nicht mehr als 700°C.

Aus den vorgenannten Erläuterungen ist zu erkennen, daß die wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltende Lösung oder die die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension in einer alkalischen Lösung höherer Konzentra tion einer Naßreaktion unterworfen wird, so daß feine Bariumferritteilchen mit ausgezeichneter Kristallinität bei Umgebungsdruck hergestellt werden.

Wenn man dann die Pulver zur Verbesserung der magneti schen Eigenschaften einer Wärmebehandlung unterzieht, so bleibt die Teilchengröße des Reaktionsprodukts er halten, so daß man auf diese Weise außerordentlich feine Bariumferritteilchen mit hervorragender Teilchen größenverteilung herstellen kann.

Da es erfindungsgemäß nicht notwendig ist, ein Hochdruck gefäß zu verwenden, kann man Bariumferritteilchen in größeren Mengen mit einer höheren Produktivität herstel len.

Da das Verfahren außerdem als Naßreaktionsverfahren durchgeführt wird, entgeht man dem Risiko, daß Verun reinigungen oder grobkörnige Teilchen eingemischt werden.

Da ein Teil des Fe erfindungsgemäß außerdem durch die Koerzitivkraft erniedrigende Elemente, wie Co, ersetzt wird, wird die Herabsetzung der Koerzitivkraft ermöglicht, so daß Bariumferritteilchen mit einer geeigneten Höhe an Koerzitivkraft zur Verwendung als Magnetteilchen für magnetische Aufzeichnungsmaterialien erhalten werden.

Da ein Teil des Fe erfindungsgemäß durch die Koerzitiv kraft erhöhende Elemente, wie Al oder Ga, ersetzt wird, wird die Erhöhung der Koerzitivkraft ermöglicht, so daß Bariumferritteilchen, die geeigneterweise als Dauerma gneten verwendet werden können, erhalten werden.

Beispiel 1

Man löst 0,115 Mol Eisenchlorid und 0,01 Mol Bariumchlo ridin einem Teflonbecher in 50 ml reinem Wasser. Man löst separat in 70 ml reinem Wasser 40 g Natriumhydro xid und setzt die entstandene Lösung nach und nach unter Rühren zu der vorher beschriebenen Lösung. Man fügt dann weiterhin 50 g Natriumhydroxid zu der entstan denen Mischung hinzu und läßt die entstandene Lösung während 8 Stunden auf dem Siedepunkt reagieren. Während der Umsetzung fügt man zu dem Reaktionssystem Zusatzwas ser in einer solchen Menge hinzu, daß der durch die Wasserverdampfung hervorgerufene Wasserverlust ausge glichen wird, damit übermäßige Schwankungen in der Alkalikonzentration des Reaktionssystems vermieden werden.

Man gibt das nach Beendigung der Umsetzung erhaltene Reaktionsprodukt nach und nach in 2 l reines Wasser und entfernt durch Dekantieren das überstehende Wasser. Nach dem Dekantieren gibt man wieder frisches Wasser hinzu. Diese Maßnahmen werden so lange wiederholt, bis der pH-Wert einen neutralen Bereich erreicht hat, bei dem man das Reaktionsprodukt filtriert und das Filtra tionsprodukt in einer Trockenvorrichtung bei einer Temperatur von 100°C während einer Dauer von 2 Tagen und Nächten trocknet, so daß man schließlich feine Teilchen als Reaktionsprodukt erhält.

Fig. 1 zeigt ein Röntgenbeugungsdiagramm der feinen nach der bereits erwähnten Methode erhaltenen Teilchen, wobei man in der Röntgenröhre eine Kupferauftreffplatte (target) und einen Monochrometer verwendet. Da das Röntgenbeugungsdiagramm dem des 27-1029 der JCPDS-Karte ähnlich ist und die Miller'schen Indices den einzelnen Beugungspeaks zugeordnet werden können, konnten die Teilchen als Bariumferritteilchen des hexagonalen Systems identifiziert werden. Bei der Untersuchung dieser Bariumferritteilchen unter einem Transmissions- Elektronenmikroskop hat man festgestellt, daß die Teilchen eine Teilchengröße von 0,1 µm besitzen.

Man führt mit diesen Bariumferritteilchen in Luft bei einer Temperatur von 900°C während 2 Stunden eine Wärmebehandlung durch. Fig. 2 zeigt das Röntgenbeugungs diagramm der nach der Wärmebehandlung erhaltenen Teil chen. Obwohl die einzelnen Peaks des Beugungsdiagramms nach der Wärmebehandlung schärfer geworden sind, ist das Beugungsdiagramm ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten, so daß man erkennen kann, daß die Teilchen nur noch aus hexagonalem Bariumferrit bestehen.

Fig. 3 zeigt die Ergebnisse der Thermoanalyse der nach der eben beschriebenen Wärmebehandlung erhaltenen Bariumferritteilchen. In diesem Diagramm werden durch TG die Ergebnisse der thermogravimetrischen Analyse und durch DTA die Ergebnisse der Differenzial-Thermoanalyse ausgedrückt. In diesem Diagramm ist ein Wärmeabsorptions peak für DTA in der Nähe von 100°C zu erkennen, was möglicherweise auf die Desorption von adsorbiertem Was ser zurückzuführen ist, währenddessen ein entsprechender Gewichtsverlust für TG zu verzeichnen ist.

Die magnetischen Eigenschaften des Reaktionsproduktes vor und nach der Wärmebehandlung mißt man andererseits mit einem Schwingungsproben-Magnetometer (VSM) mit der Intensität des äußeren Magnetfeldes von 15 k Oe. Danach ist zu erkennen, daß sich die Koerzitivkraft Hc des Reaktionsproduktes von einem Wert von 60 Oe vor der Wärmebehandlung bis auf einen Wert von 3320 Oe nach der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 900°C während zwei Stunden verbessert hat, währenddem sich die Magneti sierung pro spezifisches Gewicht σ g des Reaktionspro duktes in ähnlicher Weise von einem Wert von 9 vor der Wärmebehandlung auf einen Wert von 59,5 emu/g nach der Wärmebehandlung verbessert hat.

Beispiel 2

Man löst in 500 ml reinem Wasser 0,0575 Mol Eisennitrat Fe(NO₃)₃ · 9 H₂O. Man fügt 25 ml konzentriertes Ammoniak wasser zu der entstandenen wäßrigen Lösung, um somit Eisenhydroxid ausfallen zu lassen, das man dann fil triert und mit Wasser wäscht. Man überführt das Präzi pitat in einen 250 ml Teflonbecher. Man füllt in diesen Becher 0,005 Mol Bariumhydroxid Ba(OH)₂ · 8 H₂O, 600 g Natriumhydroxid und reines Wasser, so daß der Inhalt des Bechers 100 ml ergibt. Man läßt die erhaltene Mischung auf dem Siedepunkt während 8 Stunden reagieren. Während der Umsetzung fügt man gelegentlich Zusatzwasser zum Reaktionssystem hinzu, um somit den durch die Wasserverdampfung hervorgerufenen Wasserverlust auszu gleichen, damit Veränderungen in der Alkalikonzentration im Reaktionssystem vermieden werden.

Man fügt die nach Beendigung der Umsetzung erhaltene Reaktionslösung nach und nach in 2 l reines Waser. Man entfernt durch Dekantieren den Überstand und füllt mit frischem Wasser auf. Man wiederholt diese Maßnahmen so lange, bis der pH-Wert einen neutralen Bereich erreicht hat, bei dem man das Präzipitat filtriert und in einer Trockenvorrichtung bei einer Temperatur von 100°C während 2 aufeinanderfolgenden Tagen und Nächten trock net, so daß man schließlich feine Teilchen als Reak tionsprodukt erhält.

Diese feinen Teilchen konnten durch ihr Röntgenbeugungs diagramm, welches ähnlich dem in Fig. 1 gezeigten ist, als Bariumferritteilchen des hexagonalen Systems identi fiziert werden. Die Teilchen weisen eine Koerzitivkraft Hc von 50 Oe und eine Magnetisierung pro spezifisches Gewicht von 8 emu/g auf.

Man führt mit diesen Bariumferritteilchen bei einer Temperatur von 900°C in Luft während zwei Stunden eine Wärmebehandlung durch. Bei den erhaltenen Teilchen handelt es sich nach der Wärmebehandlung gemäß ihrem Röntgenbeugungsdiagramm allein um hexagonales Barium ferrit, das dem in Fig. 2 gezeigten ähnlich ist. Die Koerzitivkraft Hc beträgt 4500 Oe und die Magnetisie rung pro spezifisches Gewicht σ g 62 emu/g, was schließlich anzeigt, daß die magnetischen Eigenschaften der feinen Bariumferritteilchen durch die Wärmebehandlung verbessert werden konnten.

Beispiel 3

Man gibt in einen nichtrostenden 1-l-Stahlbecher 400 g Natriumhydroxid und löst in 300 ml reinem Wasser.

Man löst in 300 ml reinem Wasser unter Bildung einer gemischten wäßrigen Lösung 0,075 Mol Bariumchlorid und 0,8625 Mol Eisenchlorid.

Man erwärmt unter Rühren die wäßrige Natriumhydroxidlö sung. Man fügt zu dieser erwärmten wäßrigen Lösung tropfenweise nach und nach die eben erwähnte gemischte Lösung und läßt die entstandene Mischung auf dem Siede punkt während 8 Stunden rühren. Man fügt während der Umsetzung gelegentlich Zusatzwasser hinzu, um somit den durch die Wasserverdampfung hervorgerufenen Wasserver lust auszugleichen, damit übermäßige Schwankungen in der Alkalikonzentration des Reaktionssystems vermieden werden.

Man gibt das Reaktionsprodukt nach und nach in einen mit 4 l reinem Wasser gefüllten 5-l-Becher. Man wäscht das Reaktionsprodukt mit Wasser durch Dekantieren, filtriert und trocknet in einer Trockenvorrichtung bei einer Temperatur von 200°C während 2 aufeinanderfolgen den Tagen und Nächten.

Die in dieser Weise erhaltenen feinen Bariumferritteil chen zeigen ein Röntgenbeugungsdiagramm, das dem des Reaktionsproduktes vor der Wärmebehandlung gemäß dem vorangegangenen Beispiel 1 ähnlich ist. Die nach der Wärmebehandlung bei einer Temperatur von 900°C während 2 Stunden erhaltenen Teilchen zeigen ein Röntgenbeu gungsdiagramm, das dem der Bariumferritteilchen nach der Wärmebehandlung gemäß Beispiel 1 ähnlich ist.

Man mißt die magnetischen Eigenschaften dieser wärmebe handelten Bariumferritteilchen mit einem Schwingungs probenmagnetometer (VSM), das ein äußeres Magnetfeld von 15 kOe aufweist. Daraus ist zu erkennen, daß die Koerzitivkraft Hc 3400 Oe und die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g 59,8 emu/g betragen, währenddem die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g aus einem angenommenen unbestimmt großen äußeren Magnetfeld 71,8 emu/g beträgt.

Beispiel 4

Man löst in 60 ml reinem Wasser in einem Teflonbecher 0,100 Mol Eisenchlorid, 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,0075 Mol Kobaltchlorid und 0,0075 Mol einer Titan chloridlösung, bezogen auf Titan. Man löst in 70 ml reinem Wasser 40 g Natriumchlorid und fügt die erhaltene Lösung unter Rühren nach und nach zu der eben erwähnten wäßrigen Lösung. Man fügt in die entstandene Lösung weiterhin 50 g Natriumhydroxid und läßt die entstandene Lösung auf dem Siedepunkt unter Rühren während 8 Stunden reagieren. Während der Umsetzung fügt man gelegentlich Zusatzwasser hinzu, um somit den durch die Wasserver dampfung hervorgerufenen Wasserverlust auszugleichen, damit übermäßige Schwankungen in der Alkalikonzentra tion des Reaktionssystems vermieden werden.

Man gibt die nach Beendigung der Umsetzung erhaltene Reaktionslösung nach und nach in 2 l reines Wasser. Man entfernt durch Dekantieren den Überstand und füllt mit frischem Wasser auf. Man wiederholt diese Maßnahmen, bis der pH-Wert einen neutralen Bereich erreicht hat, bei dem das Präzipitat dann gefiltert und bei 120°C über Nacht getrocknet wird, so daß man feine Teilchen als Reaktionsprodukt erhält.

Das Röntgenbeugungsdiagramm der erhaltenen feinen Teil chen, wobei eine Kupferauftreffplatte und ein Monochro meter in der Röntgenröhre verwendet worden sind, ist in Fig. 4 gezeigt. Dieses Röntgenbeugungsdiagramm ist dem des 27-1029 der JCPDS-Karte ähnlich und die Miller'schen Indices können auf die jeweiligen Beugungspeaks über tragen werden. Die feinen Teilchen werden daher als Bariumferritteilchen des hexagonalen Systems identifi ziert.

Man führt mit den eben erwähnten Bariumferritteilchen in Luft bei einer Temperatur von 900°C während 2 Stun den eine Wärmebehandlung durch. Das nach der Wärmebe handlung erhaltene Röntgenbeugungsdiagramm ist in Fig. 5 gezeigt. Das Röntgenbeugungsdiagramm nach der Wärme behandlung zeigt, daß die Bariumferritpeaks wesentlich ausgeprägter als bei dem Beugungsdiagramm aus Fig. 4 sind.

Man mißt die magnetischen Eigenschaften nach der Wärmebehandlung mit einem Schwingungsprobenmagnetometer (VSM) mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOE, wobei man für die Koerzitivkraft Hc einen Wert von 670 Oe und für die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g einen Wert von 61,8 emu/g erhält.

Beispiel 5

Man stellt nach dem Verfahren ähnlich wie im Beispiel 1 feine Bariumferritteilchen her, mit dem Unterschied, daß man mit wechselnden x-Werten 0,115-0,02x Mol Eisen chlorid, 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,01x Mol Kobaltchlorid, 0,01x Mol einer Titanchloridlösung, bezogen auf Titan, einsetzt.

Man führt mit den erhaltenen Bariumferritteilchen in einem Muffelofen in Luft einer Temperatur von 900°C während 2 Stunden eine Wärmebehandlung durch. Das Röntgenbeugungsdiagramm nach der Wärmebehandlung ist ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten Diagramm. Die magneti schen Eigenschaften der Teilchen nach der Thermobehand lung, die man mit dem VSM mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOe mißt, sind in Fig. 6 gezeigt. Aus dieser Figur ist zu erkennen, daß, je größer der Wert x ist, die durch die Kurve A in Fig. 6 gezeigte Koerzitivkraft um so kleiner wird. Die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht ist in Fig. 6 durch die Kurve B ausgedrückt. Die Neigung ist für die Koerzitivkraft steiler. Somit ist der Beweis erbracht, daß man die Koerzitivkraft und die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht auf vorge schriebene Werte durch die Zugabemengen x von Co und/oder Ti steuern kann.

Beispiel 6

Man löst in einem Becher 0,5 Mol Eisenchlorid, 0,05 Mol Bariumchlorid, 0,0375 Mol Kobaltchlorid und 0,0375 Mol einer Titanchloridlösung, bezogen auf Titan, in 300 ml reinem Wasser. Man löst in 300 ml reinem Wasser nebenbei 150 g Natriumhydroxid und fügt die entstandene Lösung nach und nach unter Rühren zu der eben erwähnten wäßri gen Lösung. Man überführt die entstandene Lösung in einen nichtrostenden 1-l-Stahlbecher. Man fügt unter Rühren 150 g Natriumhydroxid nach und nach zu der Lösung hinzu und läßt die entstandene Mischung unter Erwärmung in einer Mantelheizvorrichtung bis zum Siede punkt während 8 Stunden reagieren. Während der Umsetzung fügt man gelegentlich Zusatzwasser hinzu, um den durch die Wasserverdampfung hervorgerufenen Wasserverlust auszugleichen, damit übermäßige Schwankungen in der Alkalikonzentration im Reaktionssystem vermieden werden.

Man gießt die Reaktionsmischung nach Beendigung der Um setzung nach und nach in 2 l reines Wasser. Man entfernt durch Dekantieren die überstehende Flüssigkeit und fügt zu dem verbleibenden Präzipitat frisches Wasser hinzu. Diese Maßnahmen werden nun so lange wiederholt, bis der pH-Wert der Lösung einen neutralen Bereich erreicht hat, bei dem man die Lösung dann filtriert und das Filtrationsprodukt über Nacht bei einer Temperatur von 120°C unter Bildung feiner Bariumferritteilchen trocknet.

Diese Bariumferritteilchen werden bei einer Temperatur von 900°C in Luft während zwei Stunden einer Wärmebe handlung unterzogen. Man erstellt dann ein Röntgenbeu gungsdiagramm dieser Bariumferritteilchen und stellt fest, daß dieses ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten ist.

Man mißt die magnetischen Eigenschaften der Bariumfer ritteilchen nach der Wärmebehandlung unter Verwendung eines VSM, das ein äußeres Magnetfeld von 15 kOe aufweist. Man erhält für die Koerzitivkraft Hc einen Wert von 634 Oe und für die Magnetisierung pro spezifisches Ge wicht σ g einen Wert von 59,4 emu/g.

Beispiel 7

Man löst in einem 1-l-Becher 0,51 Mol Eisenchlorid, 0,05 Mol Bariumchlorid, 0,0375 Mol Kobaltchlorid und 0,0375 Mol einer Titanchloridlösung, bezogen auf Titan, in 300 ml Wasser. Man erhält feine Bariumferritteilchen und führt eine Wärmebehandlung unter Verwendung dieser wäßrigen Lösung als Ausgangsmaterial durch und bedient sich des weiteren des Verfahrens nach dem vorangegangenen Beispiel 6. Man erstellt ein Beugungsdiagramm der Bariumferritteilchen und stellt fest, daß dieses ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten ist.

Man mißt die magnetischen Eigenschaften der feinen Bariumferritteilchen nach der Wärmebehandlung unter Verwendung eines VSM, das ein äußeres Magnetfeld von 15 kOe aufweist. Man erhält für die Koerzitivkraft Hc einen Wert von 648 Oe und für die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g einen Wert von 56,9 emu/g.

Beispiel 8

Man stellt feine Bariumferritteilchen her und unterzieht sie einer Wärmebehandlung, indem man 0,115-0,02x Mol Eisenchlorid, 0,1 Mol Bariumchlorid, 0,01x Mol Kobalt chlorid und 0,01x Mol einer Zirkoniumchloridlösung als Ausgangsmaterial mit Substitutionswerten für Fe³⁺ von 0,7 und 0,75 einsetzt und ansonsten die Maßnahmen des vorangegangenen Beispiels 4 durchführt. Man erstellt das Röntgenbeugungsdiagramm der feinen Bariumferritteil chen und stellt fest, daß dieses ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten ist.

Beispiel 9

Man stellt feine Bariumferritteilchen her und unterzieht diese einer Wärmebehandlung, indem man 0,115-0,02x Mol Eisenchlorid, 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,01x Mol Kobalt chlorid und 0,0667x Mol einer Niobchloridlösung, bezogen auf Niob, als Ausgangsmaterial mit Substitutionswerten für Fe^³+ von 0,7 und 0,75 einsetzt und ansonsten die Maßnahmen des vorangegangenen Beispiels 4 durchführt. Man erstellt das Röntgenbeugungsdiagramm der feinen Bariumferritteilchen und stellt fest, daß dieses ähnlich dem in Fig. 5 gezeigten ist.

Man mißt unter Verwendung eines VSM, das ein äußeres Magnetfeld von 15 kOe aufweist, die magnetischen Eigen schaften der gemäß den Beispielen 8 und 9 erhaltenen feinen Bariumferritteilchen nach der Wärmebehandlung. Die Ergebnisse sind der nachfolgend gezeigten Tabelle 1 zu entnehmen.

Tabelle 1

Aus Tabelle 1 ist zu erkennen, daß die Koerzitivkraft der hergestellten Bariumferritteilchen außerordentlich kleine Werte von 710 bis 770 Oe einnimmt, so daß sich diese Teilchen vorteilhafterweise als Magnetteilchen für magnetische Aufzeichnungsmedien verwenden lassen. Wenn man Zirkoniumchlorid und Niobchlorid im Hinblick auf ihre Koerzitivkraft vergleicht, so geht das Niob chlorid in die Richtung, eine geringere Koerzitivkraft als Zirkoniumchlorid zu besitzen. Die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht liegt im Bereich von 58 bis 59 emu/g und, im Gegensatz zur Koerzitivkraft, geht das Zirkoniumchlorid in die Richtung, eine geringere Ma netisierung als das Niobchlorid zu besitzen.

Beispiel 10

Man stellt feine Bariumferritteilchen her und unterwirft sie einer Wärmebehandlung, indem 0,115-0,02x Mol Eisen chlorid, 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,01x Mol einer Titan chloridlösung, bezogen auf Titan, und 0,01x Mol Kupfer chlorid als Ausgangsmaterialien und Substitutionswerte für Fe³⁺ von 0,7 und 0,75 eingesetzt werden und ansonsten die Reaktionsstufen des vorangegangenen Beispiels 4 übernommen werden. Das Röntgenbeugungsdiagramm der erhaltenen feinen Bariumferritteilchen ist dem in Fig. 5 gezeigten ähnlich.

Beispiel 11

Man stellt feine Bariumferritteilchen her und unterwirft sie einer Wärmebehandlung, indem man 0,115-0,02x Mol Eisenchlorid, 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,01x Mol einer Titanchloridlösung, bezogen auf Titan, und 0,01x Mol Nickelchlorid als Ausgangsmaterialien und Substitutions werte x für Fe³⁺ von 0,7 und 0,75 einsetzt und ansonsten den Reaktionsschritten des vorangegangenen Beispiels folgt. Das von den hergestellten Bariumferritteilchen erhaltene Röntgenbeugungsdiagramm ist dem in Fig. 5 gezeigten ähnlich.

Beispiel 12

Man stellt feine Bariumferritteilchen her und unterwirft sie einer Wärmebehandlung, indem man 0,115-0,02x Mol Eisenchlorid, 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,01x Mol einer Titanchloridlösung, bezogen auf Titan, und 0,01x Mol Zinkchlorid als Ausgangsmaterialien und Werte für x der Substitutionsmenge für Fe³⁺ von 0,7 und 0,75 einsetzt und ansonsten den Reaktionsstufen des vorangegangenen Beispiels 4 folgt. Das von den hergestellten Barium ferritteilchen erhaltene Röntgenbeugungsdiagramm ist dem in Fig. 5 gezeigten ähnlich.

Man mißt unter Verwendung eines VSM mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOe die magnetischen Eigenschaften nach der Wärmebehandlung der gemäß der vorangegangenen Beispiel 10 bis 12 erhaltenen Bariumferritteilchen. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Tabelle 2

Aus Tabelle 2 ist zu erkennen, daß die Koerzitivkraft der hergestellten Bariumferritteilchen im Bereich von 1600 bis 2700 Oe liegt, was relativ kleine Werte sind, wenngleich sie größer als die in den vorangegangenen Beispielen 8 und 9 erhaltenen Werte sind. Vergleicht man die Additionselemente Kupfer, Nickel und Zink im Hinblick auf ihren relativen Einfluß auf die Koerzitiv kraft, so rangiert Kupfer zuerst, gefolgt von Nickel und Zink. Die Magnetisierungen pro spezifisches Gewicht liegen im Bereich von 40 bis 56 emu/g, wobei die Werte am höchsten sind, wenn durch Kupfer ersetzt wird und diese zunehmend niedriger werden, wenn Eisen durch Nickelchlorid und Zinkchlorid ersetzt wird.

Beispiel 13

Man gibt in einen nichtrostenden 1-l-Stahlbecher 400 g Natriumhydroxid und löst in 300 ml reinem Wasser. Nebenbei löst man in 300 ml reinem Wasser 0,75 Mol Eisenchlorid, 0,075 Mol Bariumchlorid, 0,0563 Mol Kobaltchlorid und 0,0563 Mol Titanchlorid und stellt daraus eine gemischte Lösung her.

Man erhitzt unter Rühren die zuerst genannte wäßrige Natriumhydroxidlösung. Man fügt dann zu dieser wäßrigen Lösung die erwähnte gemischte Lösung tropfenweise nach und nach hinzu und läßt die entstandene Mischung auf dem Siedepunkt während 8 Stunden reagieren. Während der Umsetzung fügt man gelegentlich Zusatzwasser hinzu, um somit den durch die Wasserverdampfung hervorgerufenen Wasserverlust auszugleichen, damit übermäßige Schwankun gen in der Alkalikonzentration des Reaktionssystems vermieden werden.

Man gibt das Reaktionsprodukt nach und nach in einen 5-l-Becher, der 4 l reines Wasser enthält. Man entfernt durch Dekantieren die überstehende Flüssigkeit und fügt dann wieder neues Wasser hinzu und dekantiert. Diese Verfahrensschritte wiederholt man so lange, bis der pH-Wert der Lösung im neutralen Bereich liegt, bei dem man das Präzipitat filtriert, wäscht und über Nacht bei einer Temperatur von 120°C in einer Trockenvorrichtung trocknet.

Die in dieser Weise erhaltenen feinen Bariumferritteil chen zeigen ein Röntgenbeugungsdiagramm, das ähnlich dem Reaktionsprodukt vor der Wärmebehandlung entsprechend dem vorangegangenen Beispiel 4 ist. Man unterwirft diese feinen Teilchen einer Wärmebehandlung und mißt unter Verwendung eines VSM mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOe die magnetischen Eigenschaften des erhaltenen Produktes. Die Ergebnisse sind aus der Tabelle 3 zu entnehmen.

Tabelle 3

Beispiel 14

Man gibt in einem Teflonbecher 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,085 Mol Eisenchlorid und 0,03 Mol Aluminiumchlorid und löst unter Rühren in 60 ml reinem Wasser und erhält eine gemischte Lösung.

Man löst nebenbei in 60 ml reinem Wasser 40 g Natrium hydroxid und fügt unter Rühren die erhaltene wäßrige Lösung nach und nach zu der vorgenannten gemischten Lösung hinzu.

Man gibt 50 g Natriumhydroxid in die erhaltene Mischung und läßt das entstandene Produkt auf den Siedepunkt während 8 Stunden reagieren. Während der Umsetzung fügt man gelegentlich Zusatzwasser hinzu, um somit den durch die Wasserverdampfung hervorgerufenen Wasserverlust auszugleichen, damit übermäßige Schwankungen in der Alkalikonzentration des Reaktionssystems vermieden werden.

Man gibt das Reaktionsprodukt nach und nach in 2 l reines Wasser und entfernt durch Dekantieren die über stehende Flüssigkeit und füllt dann neues Wasser auf und dekantiert wieder. Diese Verfahrensschritte werden so lange wiederholt, bis der pH-Wert der Lösung im neutralen Bereich liegt, bei dem man das Präzipitat filtriert und in einer Trockenvorrichtung bei einer Temperatur von 200°C während 2 Tagen und Nächten trock net.

Das Röntgenbeugungsdiagramm der hergestellten Teilchen, das man unter Verwendung einer Kupferauftreffplatte und einem Monochrometer in der Röntgenröhre erstellt hat, ist in Fig. 7 gezeigt. Da dieses Diagramm dem des 27-1029 der JCPDS-Karte ähnlich ist, konnten die Teil chen als Bariumferrit identifiziert werden. Man unter sucht diese Bariumferritteilchen mit einem Transmissions- Elektronenmikroskop, wobei man feststellt, daß sie eine Größe von 0,1 µm aufweisen.

Man unterwirft diese Bariumferritteilchen bei einer Temperatur von 900°C während 2 Stunden in Luft einer Wärmebehandlung. Das Röntgenbeugungsdiagramm nach dieser Behandlung ist in Fig. 8 gezeigt. Das Beugungs diagramm nach der Wärmebehandlung ist ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten, wenngleich die jeweiligen Peaks schärfer ausgebildet sind. Es handelt sich daher bei den Teilchen um hexagonales Bariumferrit, das keine anderen Kristalle mehr enthält.

Man führt mit den feinen, nach der Wärmebehandlung er haltenen Bariumferritteilchen eine Thermoanalyse durch. Die Ergebnisse sind in Fig. 9 gezeigt, worin TG die Er gebnisse der thermogravimetrischen Analyse und DTA die der Differenzial-Thermoanalyse ausdrücken. Man kann aus dieser Figur erkennen, daß sich ein Wärmeabsorptions peak, der höchstwahrscheinlich der Wasseradsorption zu zuschreiben ist, in der Nachbarscharft von 110° im Fall der DTA befindet, währenddem eine entsprechende Gewichtsverringerung für TG erfolgt ist.

Man mißt mit einem VSM mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOe die magnetischen Eigenschaften dieser wärmebe handelten Bariumferritteilchen. Man erhält für die Koerzitivkraft Hc einen Wert von 5000 Oe und für die Magnetisierung σ g pro spezifisches Gewicht einen Wert von 60,5 emu/g. Die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g in einem unbestimmt großen äußeren Magnetfeld beträgt 71,0 emu/g.

Beispiel 15

Man gibt in einen nichtrostenden 1-l-Stahlbecher 400 g Natriumhydroxid und löst in 300 ml reinem Wasser. Nebenbei löst man in 300 ml reinem Wasser 0,075 Mol Bariumchlorid, 0,75 Mol Eisenchlorid und 0,1125 Mol Aluminiumchlorid und erhält eine gemischte Lösung.

Man erhitzt unter Rühren die erstgenannte wäßrige Natriumhydroxidlösung. Man fügt zu dieser wäßrigen Lösung tropfenweise nach und nach die erwähnte gemischte Lösung und läßt die entstandene Mischung auf dem Siede punkt während 8 Stunden reagieren. Während dieser Um setzung fügt man gelegentlich Zusatzwasser hinzu, um somit den durch die Wasserverdampfung hervorgerufenen Wasserverlust auszugleichen, damit übermäßige Schwan kungen in der Alkalikonzentration des Reaktionssystems vermieden werden.

Man gibt das Reaktionsprodukt nach und nach in einen 5-l-Becher, der 4 l reines Wasser enthält, um somit durch Dekantieren zu waschen, wonach eine Filtration und ein Trockenvorgang folgt.

Die in dieser Weise erhaltenen Bariumferritteilchen zeigen ein Röntgenbeugungsdiagramm, das ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten ist, währenddem solche, die bei einer Temperatur von 900°C während 2 Stunden einer Wärmebe handlung unterzogen wurden, ein Röntgenbeugungsdiagramm zeigen, das ähnlich dem in Fig. 8 gezeigten ist.

Man mißt mit einem VSM mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOe die magnetischen Eigenschaften dieser wärmebe handelten Bariumferritteilchen. Man erhält für die Koerzitivkraft Hc einen Wert von 5080 Oe und für die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g einen Wert von 60,3 emu/g. Die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g für ein angenommenes unbestimmt großes äußeres Magnetfeld beträgt 71,3 emu/g.

Beispiel 16

Man gibt in einen Teflonbecher 0,01 Mol Bariumchlorid, 0,095 Mol Eisenchlorid und 0,02 Mol Galliumchlorid und löst unter Rühren in 60 ml reinem Wasser und erhält somit eine gemischte Lösung.

Man stellt gemäß dem im vorangegangenen Beispiel gezeig ten Verfahren unter Verwendung dieser gemischten Lösung feine Bariumferritteilchen her.

Die in dieser Weise hergestellten feinen Bariumferrit teilchen ergeben ein Röntgenbeugungsdiagramm, das ähnlich dem in Fig. 7 gezeigten ist. Die gleichen Bariumferritteilchen, die bei einer Temperatur von 900°C während zwei Stunden einer Wärmebehandlung unter zogen worden sind, ergeben ein Röntgenbeugungsdiagramm, das dem in Fig. 8 gezeigten ähnlich ist.

Man mißt mit einem VSM mit einem äußeren Magnetfeld von 15 kOe die magnetischen Eigenschaften der wärmebehandel ten Bariumferritteilchen und erhält für die Koerzitiv kraft Hc einen Wert von 5120 Oe und für die Magnetisie rung pro spezifisches Gewicht σ g einen Wert von 57,7 emu/g. Die Magnetisierung pro spezifisches Gewicht σ g für ein angenommenes, unbestimmt großes äußeres Magnet feld beträgt 70,3 emu/g.

Man stellt gemäß dem in den Beispielen 14 und 15 gezeigten Verfahren und unter Verwendung verschiedener Al- und Ga-Mengen Proben verschiedener feiner Barium ferritteilchen her. Man mißt die magnetischen Eigen schaften der hergestellten feinen Bariumferritteilchen proben (Proben-Nummern: BF-1 bis BF-7). Die im Beispiel 14 gezeigte Synthese schließt sich an, mit dem Unter schied, daß die Natriumhydroxidmenge für Probe BF-6 55 g beträgt. Die Beispiele sind in Tabelle 4 aufge führt.

Tabelle 4

Aus dieser Tabelle ist zu erkennen, daß die durch Al³⁺ oder Ga³⁺ erfolgte Substitution auf wirkungsvolle Weise die Koerzitivkraft verbessert.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung feiner Bariumferritteil chen, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen enthaltende Lösung, eine die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension oder eine Mischung daraus bei Umgebungsdruck und einer Alkalikonzentration von 6 bis 20 Mol/Liter einer Naßreaktion unterwirft und das erhaltene Bariumferritprodukt in Luft wärmebehandelt.

2. Verfahren zur Herstellung feiner Bariumferritteil chen, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen sowie Ionen von die Koerzitiv kraft erniedrigenden Elementen enthaltende Lösung, eine die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension oder eine Mischung daraus bei Umgebungs druck und einer Alkalikonzentration von 6 bis 20 Mol/Liter einer Naßbehandlung unterwirft und das erhaltene Bariumferritprodukt in Luft wärmebehan delt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man minde stens eines der Ionen der Co²⁺-, Ti⁴⁺-, Zr⁴⁺-, Nb⁵⁺-, Cu²⁺-, Ni²⁺- und Zn²⁺-Ionen umfassenden Gruppe als Ionen von die Koerzitivkraft erniedri genden Elementen einsetzt.

4. Verfahren zur Herstellung feiner Bariumferritteil chen, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine wäßrige, Fe³⁺- und Ba²⁺-Ionen sowie Ionen von die Koerzitiv kraft erhöhenden Elementen enthaltende Lösung, eine die entsprechenden Hydroxide enthaltende Suspension oder eine Mischung daraus bei Umgebungs druck und einer Alkalikonzentration von 6 bis 20 Mol/Liter einer Naßbehandlung unterwirft und das erhaltene Bariumferritprodukt in Luft wärmebehandelt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man minde stens eines der Ionen der Al³⁺- und Ga³⁺-Ionen umfassenden Gruppe als Ionen von die Koerzitivkraft erhöhenden Elementen einsetzt.