專利名稱：：氮化鐵系磁性粉末及其制造方法以及磁記錄介質(zhì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及高記錄密度的磁記錄介質(zhì)所使用的氮化鐵系磁性粉末，特別是涉及改善了磁特性的時效劣化的耐候性良好的氮化鐵系磁性粉末。
背景技術(shù)：
：作為適用于高密度記錄介質(zhì)的具有良好磁特性的磁性粉末，公知以Fe^2相為主相的氮化鐵系磁性粉末。例如專利文獻(xiàn)1中，作為表現(xiàn)高矯頑力(Hc)、高飽和磁化強(qiáng)度(as)的磁性材料，公開了比表面積大的氮化鐵系的磁性材料，且教導(dǎo)了作為FeHN2相的晶體磁各向異性和磁性粉末的比表面積增大的疊加效果，可以不管其形狀得到高的磁特性。在專利文獻(xiàn)2中，作為對專利文獻(xiàn)l的技術(shù)加以改良的磁性粉末，記栽有基本上球狀或橢圓狀的稀土類-鐵-硼系、稀土類-鐵系、稀土類-氮化鐵系的磁性粉末，且教導(dǎo)了使用其制作磁帶介質(zhì)時得到良好的特性。在專利文獻(xiàn)3中記載有在對還原鐵氧化物得到的還原粉進(jìn)行氨處理，制造Fe^2主相的氮化鐵系磁性粉末時，作為上述的鐵氧化物使用固溶了Al的針鐵礦。由此，可以改善成為目前懸而未決的問題的微?；瘯r的問題，即，在進(jìn)行粒徑在20nm以下的微?；瘯r，粒度分布及分散性差，在用于涂敷型磁記錄介質(zhì)的磁性粉末時難以提高輸出功率、噪音的C/N比等的問題。專利文獻(xiàn)l:特開2000-277311號公報專利文獻(xiàn)2:國際公開第03/079333號小冊子專利文獻(xiàn)3:特開2005-268389號公報專利文獻(xiàn)4:特開平11-340023號公報如在專利文獻(xiàn)3的技術(shù)中所見的那樣，可以提供適合于目前的高記錄密度磁性材料的高性能的氮化鐵系磁性粉末。因此，今后即使長期使用磁特性的降低也少，且賦予良好的"耐候性"變得越來越重要。儲存磁帶的情況下，產(chǎn)生隨著時間經(jīng)過Hc和as下降的現(xiàn)象。由于在Hc下降時，記錄在該磁性粉末的情報不能保持，故而產(chǎn)生信息消失的問題。另外，在口s下降時，記錄在該磁性粉末的信息不能讀出，結(jié)果產(chǎn)生信息失去的問題。由于即使例如可以實(shí)現(xiàn)高記錄密度的記錄，信息丟失對儲存磁帶來說也是致命的，故而賦予良好的"耐候性"對磁性粉末來說成為極重要的條件。然而，F(xiàn)e16N2為主相的氮化鐵系磁性粉末本來在耐候性上就不能說很好，克服這點(diǎn)的技術(shù)尚未確立。本發(fā)明鑒于這樣的現(xiàn)狀，提供一種兼?zhèn)湟詫＠墨I(xiàn)3的技術(shù)實(shí)現(xiàn)了改善的氮化鐵系磁性粉末的各種性能，并且顯著改善耐候性的新的氮化鐵系磁性粉末。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明人等種種研究的結(jié)果，發(fā)現(xiàn)為了顯著改善氮化鐵系磁性粉末的耐候性，通過對粉末粒子的氮化鐵相的表層進(jìn)行緩慢還原，暫時形成金屬Fe相，接下來從表面?zhèn)葘υ摻饘貴e相進(jìn)行緩慢氧化，由此做成在氮化鐵相芯的外側(cè)形成"來自金屬Fe相的氧化物相"的粉末粒子極為有效。即，在本發(fā)明中，提供一種包含具有FeHN2為主相的芯，且在芯的外側(cè)具有氧化物相的平均粒徑為20nm以下的磁性粒子，耐候性指標(biāo)Aas和飽和磁化強(qiáng)度as之間的關(guān)系滿足下式(1)的氮化鐵系磁性粉末。所述氧化物相例如可以舉出來自金屬Fe相的物質(zhì)，具體來說以尖晶石相為主體。作為所述金屬Fe相，可以舉出將構(gòu)成粒子的氮化鐵的一部分還原而生成的金屬Fe相。在所述氧化物相和Fe^2為主相的所述芯之間殘存金屬Fe相的結(jié)構(gòu)成為合適的對象。Aas<0.8x<js-30......(1)其中，△as通過下述式(2)進(jìn)行定義。Aas-(as-aSi)/crsx100......(2)as:該磁性粉末的飽和磁化強(qiáng)度(AmVkg)as1:是使該磁性粉末在60°C、90%RH的環(huán)境中保持一周時間后的飽和磁化強(qiáng)度(AmVkg)。"Fe"N2主相"是指在使用Co-Koc線的該粉末的X線衍射圖中，在26=50.0°附近測出的峰強(qiáng)度L和26-52.4。附近測出的峰強(qiáng)度I2的強(qiáng)度比1,/12在1~2的范圍內(nèi)。在此，L為Fe"N2相的(202)面的峰強(qiáng)度，12為FewN2相的(220)面的峰和Fe相的(110)面的峰重疊的峰的強(qiáng)度。"來自Fe相的氧化物相"為將金屬Fe相氧化而生成的氧化物的相。在該氮化鐵系磁性粉末中，只要不妨礙本發(fā)明的目的，即使含有Co、Al、稀土類元素(Y也作為稀土類元素處理)、W、Mo等元素的一種以上也沒有關(guān)系。例如，以相對于Fe的原子比計，容許含有的Co為30原子％以下，Al、稀土類元素(Y也作為稀土類元素處理)合計在25原子％以下，W、Mo均在10原子。/。以下的范圍內(nèi)。但是，希望N以外的元素的合計含量以相對于Fe的原子比計在50原子％以下。這些元素的含有方式可以舉出在芯的表面被覆的情況及在芯的內(nèi)部固溶的情況等。在此所說的元素X(Co、Al、稀土類元素、W、Mo等)相對于Fe的原子比是指將粉末中的元素X及Fe的量的比以原子。/。表示。具體來說，使用從粉體的定量分析算出的X量(原子"和Fe量(原子"，釆用下述(3)式中的規(guī)定值。X/Fe原子比-X量(原子％)/Fe量(原子％)x100……(3)另外，在本發(fā)明中，作為該氮化鐵系磁性粉末的制造法，提供如下氮化鐵系磁性粉末的制造法，通過將Fe16N2為主相的粉末粒子暴露于還原性氣體，從粒子的表面對一部分區(qū)域進(jìn)行還原，由此制成在表5層具有金屬Fe相的粉末粒子(緩慢還原處理)，其后，通過暴露于氧化性氣體使所述金屬Fe相的至少一部分區(qū)域氧化，得到在最外層具有氧化物相的粉末粒子(緩慢氧化處理)。"粉末粒子"是指構(gòu)成粉末的各粒子。這樣得到的氮化鐵系磁性粉末可以通過公知的方法用于磁記錄介質(zhì)的磁性層。根據(jù)本發(fā)明，可以提供高記錄密度磁介質(zhì)用的氮化鐵系磁性粉末，其長期使用時的磁特性的時效劣化得到顯著改善、即賦予了優(yōu)良的耐候性。因此，本發(fā)明有助于高記錄密度磁介質(zhì)及搭載該介質(zhì)的電子設(shè)備的耐久性可靠性的提高。圖1為對構(gòu)成本發(fā)明的氮化鐵系磁性粉末的粒子模式性表示其剖面結(jié)構(gòu)的圖2為對實(shí)施例及比較例的氮化鐵系磁性粉末表示C7S和AC7S關(guān)系的圖表。具體實(shí)施例方式如上所述，F(xiàn)e^2為主相的氮化鐵系磁性粉末雖然呈現(xiàn)良好的磁特性，但其磁特性比較容易引起時效劣化，不能說在耐候性方面本來很良好。作為其主要原因，考慮到FewN2相具有亞穩(wěn)定相的晶體結(jié)構(gòu)，其晶體結(jié)構(gòu)體自身不穩(wěn)定，通常推測為，雖然在Fe^2主相的氮化鐵粒子表面存在氧化覆膜，但由于FewN2相成為可更穩(wěn)定地存在的氧化鐵的傾向大，故成為氧化覆膜中的氧原子容易向Fe^2相內(nèi)部擴(kuò)散的狀況。即，可以說處于Fe16N2為主相的粉末粒子容易在粒子內(nèi)進(jìn)行氧化的狀況。只要作為磁性相的FeHN2相的氧化進(jìn)行，則磁特性必然劣化。以此為起因，認(rèn)為Fe16N2為主相的氮化鐵系磁性粉末本來的耐候性就不好。即，在氮化鐵系磁性粉末的情況下，即使通過幾種氧化膜阻止來自大氣中的氧的氧化，氧也會從該氧化膜自身向磁性相中擴(kuò)散,因此，改善耐候性在目前來說非常困難。6在本發(fā)明中，通過將粒子表面的膜結(jié)構(gòu)作成與目前的氮化鐵系磁性粉末不同的結(jié)構(gòu)，顯著提高氮化鐵磁性相的耐候性。圖1中，示意性地表示了構(gòu)成本發(fā)明的氮化鐵系磁性粉末的粒子的剖面結(jié)構(gòu)。在粒子的中心部具有包含F(xiàn)ewN2為主相的磁性相的芯1，在芯1的外側(cè)氧化物相2作為最外層存在。在芯1和氧化物相2之間金屬Fe相3作為中間層存在。通過最外層的氧化物相2和存在于其下面的金屬Fe相3構(gòu)筑雙層構(gòu)造的覆膜結(jié)構(gòu)，認(rèn)為這樣的特殊的覆膜結(jié)構(gòu)可以顯著提高氮化鐵系磁性粉末的耐候性。由該金屬Fe相3形成的中間層是否全面存在于芯1和氧化物相2之間，現(xiàn)在還不明確，但至少認(rèn)為具有回避或大幅減少作為Fej2為主相的磁性相的芯1和氧化物相2的直接接觸的功能。其結(jié)果是，推測為抑制氧化物相2中的氧原子向芯1中的擴(kuò)散且實(shí)現(xiàn)耐候性的大幅改善。金屬Fe相認(rèn)為是ot-Fe,可通過從表面還原構(gòu)成粒子的Fe^2為主相的氮化鐵相自身而形成。最外層的氧化物相通過該金屬Fe相從表面?zhèn)冗M(jìn)行氧化而生成，例如是以尖晶石為主體的結(jié)構(gòu)。圖1的金屬Fe相3形成的中間層為氧化物相2生成時殘存的。構(gòu)成粉末的粒子的尺寸希望為平均粒徑在2tom以下。平#員過20nm時，在耐候性方面顯示良好的傾向，但由于磁帶化時容易產(chǎn)生噪音，另外分散性的惡化及表面平滑性也受到損失，故本發(fā)明中以平均粒徑為20nm以下的粒子為對象。本發(fā)明的氮化鐵系磁性粉末可以通過對以目前公知的方法得到的Fe"N2為主相的粉末(以下稱為基粉)實(shí)施"緩慢還原處理"及"緩慢氧化處理，，進(jìn)行制造。以下，對代表性的制造法進(jìn)行說明。Fe16N2為主相的基粉典型地可以通過對oc-Fe粉末進(jìn)行氮化處理得到。對該場合下的一般的制造法舉例說明。作為得到粒徑20nm以下的細(xì)微的ot-Fe粉末的方法，可知例如，對堿式氫氧化鐵(ironoxyhydroxide)粉末進(jìn)行還原處理的方法。要制造作為原料粉末的堿式氫氧化鐵，例如只要將亞鐵鹽水溶液(FeS04、FeCl2、Fe(N03)2等水溶液)由氫氧化堿(NaOH或K0H水溶液)中和后，用空氣等氧化即可。另外，也可以將亞鐵鹽水溶液用碳酸堿中和后，用空氣等進(jìn)行氧化。作為其他方法，也可以將鐵鹽水溶液(FeCl3等的水溶液)用NaOH等進(jìn)行中和而生成堿式氬氧化鐵。在這些制造法中，作為防燒結(jié)元素的Al、稀土類元素(Y也作為稀土類元素使用)等也可以存在于堿式氫氧化鐵粒子中。并且，為了改善磁特性及耐候性也可以含有Co。為了含有這些，可以在生成堿式氫氧化鐵的反應(yīng)中存在含A1鹽、稀土類元素、或含Co鹽。作為含Al鹽，可以舉出水溶性鋁鹽及鋁酸鹽等。作為稀土類元素可以舉出硫酸鹽、硝酸鹽等。作為含Co鹽，可以舉出疏酸鈷及硝酸鈷等。這樣得到的堿式氫氧化鐵可以經(jīng)過過濾、水洗工序后，在200。C以下的溫度下干燥，提供給還原處理。或者，對該堿式氫氧化鐵在20060(TC下進(jìn)行脫水處理或在水分濃度5~20質(zhì)量°/。的氫氣氛中進(jìn)行還原處理，從堿式氫氧化鐵改性得到氧化鐵粒子，且可以將得到的氧化鐵粒子提供給還原處理。另外，供還原處理的粉末只要是含有鐵和氧、氫的化合物，就沒有特別限定，除堿式氫氧化鐵(針鐵礦)之外，可以使;r赤鐵礦、磁赤鐵礦、^r、方鐵礦等。還原處理的方法沒有特別限定，但一般使用氫(H2)的干式法是合適的。采用該干式法的還原溫度優(yōu)選為300700X:，更優(yōu)選為350~650匸?？梢詫?shí)施在上述還原溫度下對ot-Fe等進(jìn)行還原后，進(jìn)一步升高溫度進(jìn)行還原以提高結(jié)晶性的多段還原。另外，通過化學(xué)液相法也可以直接制造oc-Fe粉末。在該情況下，可以舉出均勻沉淀法、化合物沉淀法、金屬醇鹽法、水熱合成法等。近年來，作為納米粒子的制造方法，盛行醇還原法、共沉淀法、逆膠束法、熱皂法(hotsoapmethod)、溶膠-凝膠法等的研究，本發(fā)明人等確認(rèn)通過醇還原法制造的ot-Fe粉末也可用于本發(fā)明。通過醇還原法制造oc-Fe粉末時，例如將亞鐵鹽水溶液(FeS04、FeCl2、Fe(N03)2等的水溶液)、鐵鹽水溶液(Fe2(S04)3、FeCl3、Fe(N03)3等的水溶液)、或Fe有機(jī)絡(luò)合物(乙酰乙酸鐵等)用作原料，可以將醇類(己醇、辛醇等)或多元醇類(甘醇、二甘醇、三甘醇、四甘醇等)作為溶劑兼還原劑使用。為了使得到的納米粒子不凝集，也可以將分散劑用于生成反應(yīng)。反應(yīng)溫度只要是在原料被還原的溫度下就沒有問題，但優(yōu)選為在溶劑兼還原劑的沸點(diǎn)以下的溫度進(jìn)行。接下來，將ot-Fe提供給氮化處理。具體為可以使用例如專利文獻(xiàn)4記載的氨法。即，在反應(yīng)槽內(nèi)添加a-Fe粉末，將以氨為代表的含氮?dú)怏w或以50vol。/。以上的比例混合該含氮?dú)怏w的混合氣體在200"C以下流通，通過保持?jǐn)?shù)十小時得到以Fe^N2相為主體的粉末(基粉)。此時，可以在0.lMPa以上的加壓下進(jìn)行反應(yīng)。反應(yīng)槽中的氧濃度、氫濃度、及水分濃度優(yōu)選為均在Q.lvol。/。以下，更優(yōu)選為在數(shù)百ppm以下。通過對氮化處理溫度及時間、氣氛進(jìn)行控制，使基粉中的N量為相對于Fe的原子比(N/Fe原子比)5~30原子°/。的程度，優(yōu)選為10~30原子％的程度是有效的。N/Fe原子比不足5原子。/。時，氮化得到的效果、即晶體磁各向異性產(chǎn)生的良好的磁特性不能充分發(fā)揮。相反，超過30原子°/。時，由于氮化過剩，故而成為目的的Fe^2相以外的相出現(xiàn)，磁特性惡化。為了得到本發(fā)明的氮化鐵系磁性粉末，對由上述那樣得到的包含F(xiàn)ewN2為主相的粒子的基粉實(shí)施還原處理，由此在粉末粒子的表面形成金屬Fe相(oc-Fe相)。還原過度時，F(xiàn)e16N2為主相的磁性相的比例減少，磁特性降低。因此，按照只將Fe16N2為主相的磁性相的表層部還原的方式控制成緩慢的還原速度是重要的。為此，在本說明書中該還原處理稱為"緩慢還原處理"。具體來說，通過將氮化鐵粒子構(gòu)成的基粉暴露于氫(H2)那樣的還原性氣體和氮(N2)那樣的不燃性氣體的混合氣體中，從該氮化鐵的表面只將一部分區(qū)域還原為金屬Fe相。在氫-氮混合氣體的情況下，氣體中的氫濃度希望在0.01~20vol。/。的范圍。由于如果氫濃度不足0.01vol%，則還原反應(yīng)進(jìn)行不充分或非常緩慢，因此并不優(yōu)選。另一方面，由于氫濃度超過20voP/。時，還原反應(yīng)進(jìn)行得快，因此，對平均粒徑在2Onm以下的微粒難以適當(dāng)控制其還原速度。更優(yōu)選為氫濃度在0.1~15vol%。另外，由于緩慢還原處理的溫度過高時引起還原反應(yīng)快速發(fā)生，難以控制還原速度，因此，優(yōu)選設(shè)為20ox:以下，更優(yōu)選為15ox:以下。但在常溫下反應(yīng)緩慢，故希望以某種程度升溫。多數(shù)情況下，80~170。C的程度容易得到良好的結(jié)果。還原時間可以控制在15~300分鐘程度的范圍內(nèi)。至于還原速度的控制即氮化鐵粒子表層形成多少量的金屬Fe，只要以作為粉體的矯頑力Hc在200kA/m以上、在磁帶化的情況下的矯頑力Hcx得到238kA/m以上為標(biāo)準(zhǔn)即可。[援慢氧化處理]接下來，通過對在氮化鐵粒子的表面形成的金屬Fe相的至少一部分區(qū)域進(jìn)行氧化，得到在最外層具有氧化物相的粉末粒子。此時，如實(shí)施金屬Fe相全部氧化的氧化處理，其處理時容易氧化到下面的氮化鐵相而不優(yōu)選。因此，為了改善耐候性，按照從金屬Fe相的表面對一部分區(qū)域進(jìn)行氧化的方式將氧化速度控制為緩慢的氧化速度尤為重要。為此，本說明書中稱該氧化處理為"緩慢氧化處理，，。即，在Fe16N2為主相的氮化鐵相芯的表面仍殘存金屬Fe相的階段，停止氧化處理?，F(xiàn)在，關(guān)于在氮化鐵相(芯)和氧化物相(最外層)之間殘存的金屬Fe相的量(厚度)保持為何種程度為佳的定量評價方法尚未確立，但通過控制緩慢氧化條件以滿足上述(1)式，可以發(fā)揮以往沒有的顯著的耐候性改善效果。種種研究的結(jié)果，緩慢氧化處理可以通過將緩慢還原處理后的粉末暴露于氧化性氣體來實(shí)現(xiàn)。作為氧化性氣體例如可以采用氧-氮混合氣體。在該情況下，可以發(fā)現(xiàn)最適條件為氧濃度0.01~2vol°/。、溫度40~120匸、處理時間5~120分鐘的范圍。以下，對在后述的實(shí)施例中得到的特性值的測定方法等進(jìn)行預(yù)先說明。(組成分析)磁性粉末中的Fe的定量使用平沼產(chǎn)業(yè)林式會社制平沼自動滴定10裝置(COMTIME-980)進(jìn)行。另外，磁性粉末中的Al、稀土類元素(Y也作為稀土類元素進(jìn)行處理)的定量使用日本-^-1^/1/7'〉工林式會社制高頻感應(yīng)等離子發(fā)光分析裝置(IRIS/AP)進(jìn)行。由于這樣的定量結(jié)果作為質(zhì)量％給出，故一旦將所有元素的比例都轉(zhuǎn)換為原子％，就可以根據(jù)上述(3)式算出相對于Fe的元素X的原子比(X/Fe原子比)。作為倍率10萬倍以上的透射型電子顯微鏡(TEM)照片映現(xiàn)出的粒子中，除去不能判斷2粒子或其以上的粒子重疊或燒結(jié)的粒子，對可以判別粒子之間界限的粒子1000個測定各粒子中在照片上的最長直徑，將其作為各粒子的粒徑(nm)，將其平均值作為平均粒徑。通過BET法進(jìn)行測定。使用VSM(東英工業(yè)林式會社制，VSM-7P)，以最大796kA/m的外部施加磁場進(jìn)行測定。即，首先在一個方向施加796kA/m的外部磁場(將此作為正方向)，接下來，使外部磁場每次減少7,96kA/m到0，其后在逆方向(負(fù)方向)每次施加7.96kA/m，制作磁滯曲線，從該磁滯曲線求得Hc、as、SQ。在此，矩形比為SQ-殘留磁化強(qiáng)度ar/飽和磁化強(qiáng)度as。[FenN2相的生成率]對磁性粉末，使用x射線衍射裝置(林式會社y#夕制，RINT-2100),使用Co-Kot線，用40kV、30mA,在26=20~60。的范圍，以掃描速度O.80°/分鐘，抽樣寬度0.040。通過掃描求得X射線衍射圖，通過在26=50.0°附近測出的峰強(qiáng)度L和26=52.4°附近測出的峰強(qiáng)度12的強(qiáng)度比L/l2(上述)的值，評價FewN2相的生成率。L/I產(chǎn)2時，其粉末中Fe^2相的生成率為100%。1712=1時，其粉末中的FewN2相的生成率為50°/。。[磁帶特性的評價法〗[l]磁性涂料的制造稱量出0.500g的磁性粉末，放入蚶堝(內(nèi)徑45mm、深13mm)。在打開蓋的狀態(tài)下放置10分鐘。其次，用微量吸管提取0.700mL的載體[氯乙烯基樹脂MR100(22質(zhì)量％)、環(huán)己酮(38.7質(zhì)量°/0、乙酰丙酮(0.3質(zhì)量％)、硬脂酸正丁酯(0.3質(zhì)量％)、甲乙酮(MEK，38.7質(zhì)量％)的混合溶液]，將其加入上述坩堝內(nèi)。立刻將30g鋼球(2cp)、10個尼龍球(8q>)加入坩堝，關(guān)閉蓋靜置10分鐘。其后，將該坩堝置于離心式球磨機(jī)(FRITSCHP-6)中，慢慢提高轉(zhuǎn)速，調(diào)整到600rpm，進(jìn)行60分鐘分散。將離心式球磨機(jī)停止后，取出坩堝，使用微量吸管，添加1800mL的、予先將MEK和甲苯以1:1混合得到的調(diào)整液。再一次將坩堝置于離心式球磨機(jī)中，以600rpm進(jìn)行5分鐘的分散，然后結(jié)束分散。磁帶的制造結(jié)束上述分散后，打開坩堝的蓋，取出尼龍球，將涂料和鋼球一起放入涂布器(55jam)，對支承膜(Toray林式會社制的聚乙烯薄膜商品名15C-B500:膜壓15jam)進(jìn)行涂敷。涂敷后，快速地將其置于5.5kG的定向器的線圏中心，進(jìn)行磁場定向，其后進(jìn)行干燥。磁帶特性的評價試驗(yàn)磁特性的測定對得到的磁帶，使用VSM，以最大796kA/m的外部施加磁場，進(jìn)行矯頑力Hcx、矯頑力分布SFDx、矩形比SQx的測定。實(shí)施例[實(shí)施例1]在0.2mol/L(L表示升)的FeS04水溶液4L中添加12mol/L的NaOH水溶液O.5L、Al/Fe-20原子W的量的鋁酸鈉后，維持40X:的液溫，同時以300mL/分鐘的流量吹進(jìn)空氣2.5小時，由此析出使Al固溶的堿式氫氧化鐵。該氧化處理后，將析出的堿式氫氧化鐵過濾、水洗后，再一次分散于水中。向該分散液中添加Y/Fe-1.0原子％的量的辨酸釔，并在40。C下將12mol/L的NaOH水溶液調(diào)整至pH=7~8，在粒子表面上被覆釔。其后，進(jìn)行過濾、水洗。在空氣中在iiox:下干燥。得到的粉末組成分析的結(jié)果是Al及Y相對于Fe的原子比為Al/Fe=9.6原子％，Y/Fe-2.3原子％。將得到的堿式氫氧化鐵為主體的粉末放入反應(yīng)槽中，利用氫氣實(shí)施650X:、3小時的還原處理后，進(jìn)行冷卻至100X:。由此，得到a-Fe的粉末。在該溫度下將氫氣換成氨氣，再一次升溫至130*C，進(jìn)行20小時氮化處理。由此ot-Fe被氮化，從而得到氮化鐵粉末(基粉)。從后述的X線衍射結(jié)果來看，該基粉是FeHN2為主相的粉末。在上述氮化處理后，將反應(yīng)槽內(nèi)用氮?dú)庵脫Q，其后，流入將氫濃度調(diào)整至10vo"/。的氫-氮混合氣體，通過將粉末粒子在130C下暴露于該混合氣體中20分鐘，實(shí)施"緩慢還原處理"。由此，得到由在表層中具有金屬Fe相的粒子構(gòu)成的氮化鐵粉末。接下來，將反應(yīng)槽內(nèi)用氮?dú)庵脫Q并冷卻至80'C，其后，以氧濃度成為2vol。/。的方式向該氮?dú)庵凶⑷肟諝?。通過將該粉末在8(TC下暴露于該氧-氮混合氣體中60分鐘，實(shí)施"緩慢氧化處理"，使粒子表面的金屬Fe相從表面?zhèn)妊趸?。由此，得到在Fe16N2為主相的芯的外側(cè)具有來自于金屬Fe相的氧化物相的氮化鐵系磁性粉末。確認(rèn)了得到的磁性粉末為X射線衍射結(jié)果的以Fej2為主相的磁性粉末(以下的實(shí)施例、比較例中相同)。關(guān)于該磁性粉末，使用透射型電子顯微鏡以倍率174000倍進(jìn)行粒子攝影，并利用上述方法求出平均粒徑。另外，利用上述方法求出BET比表面積、Hc、as、SQ及耐候性的指標(biāo)即厶as。在此，△as是測定該磁性粉末在60X:、90%RH的氣氛中保持一周(24x7-168小時)后的飽和磁化強(qiáng)度強(qiáng)度C7Si，并通過上述(2)式求出的。此外，利用上述方法使用該磁性粉末制造磁性涂料，并使用該涂料制造磁帶。對該磁帶，求出上述磁帶特性Hcx、SFDx、SQx。[實(shí)施例2]除了在實(shí)施例1的"緩慢還原處理"中，將氫-氮混合氣體中的氫濃度變?yōu)?.0vol%、將處理時間變?yōu)?0分鐘以外，以與實(shí)施例l相同的條件制造磁性粉末，并進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定。除了在實(shí)施例1的"緩慢還原處理"中，將氫-氮混合氣體中的氫濃度變?yōu)?.lvol%、將處理時間變?yōu)?80分鐘以外，以與實(shí)施例l相同的條件制造磁性粉末，并進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定。除了在實(shí)施例1的"緩慢還原處理，，中，進(jìn)一步在"緩慢氧化處理"中，進(jìn)行以氮?dú)庵脫Q冷卻至60C并將粉末粒子在6(TC下暴露于氧濃度為2vol。/。的氧-氮混合氣體中60分鐘的處理以外，以與實(shí)施例l相同的條件制造磁性粉末，并進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定。除了在實(shí)施例1中不實(shí)施"緩慢還原處理"以外，以與實(shí)施例l相同的條件制造磁性粉末，并進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定。[比較例2]除了在實(shí)施例1中不實(shí)施"緩慢還原處理，，，并且在"緩慢氧化處理，，中，進(jìn)行以氮?dú)庵脫Q冷卻至60匸，并將粉末粒子在60'C下暴露于氧濃度為2vol。/。的氧-氮混合氣體中60分鐘的處理以外，以與實(shí)施例1相同的條件制造磁性粉末，并進(jìn)行與實(shí)施例1同樣的測定。除了在實(shí)施例1的"緩慢還原處理"中，將氫-氮混合氣體中的氫濃度變?yōu)?0vol。/。以外，以與實(shí)施例1相同的條件制造磁性粉末，并進(jìn)行與實(shí)施例l同樣的測定。這些結(jié)果示于表l。另外，as和厶as的關(guān)系示于圖2。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>對于粉末粒子，在Fe』2為主相的芯的外側(cè)形成有來源于金屬Fe相的氧化物的各實(shí)施例的氮化鐵系磁性粉末，盡管平均粒徑為20nm以下、磁帶化時的矯頑力Hex為238kA/m以上時，發(fā)揮了極為良好的磁特性，仍然在A(7S和C7S的關(guān)系中滿足上述(1)式，并發(fā)揮優(yōu)良的耐候性改善效果。即，本發(fā)明的氮化鐵系磁性粉末在維持優(yōu)異的磁性特性的同時，實(shí)現(xiàn)了耐候性的顯著提高。與之相對，比較例1及2由于沒有實(shí)施"緩慢還原處理"，從而在Fe^2為主相的芯的外側(cè)形成不是來源于金屬Fe相的氧化物相，不能滿足(l)式，且耐候性差。認(rèn)為比較例3通過在對應(yīng)于本發(fā)明中的"緩慢還原處理"的還原處理中提高氫濃度，從而沒有成為"緩慢還原"，氮化鐵粒子的表層部分被大量地還原為金屬Fe相。其結(jié)果是，雖然"緩慢氧化處理"后呈現(xiàn)優(yōu)良的耐候性，但是矯頑力Hc大幅降低。權(quán)利要求1.氮化鐵系磁性粉末，其包含具有Fe16N2為主相的芯，且在芯的外側(cè)具有氧化物相的平均粒徑20nm以下的磁性粒子，耐候性指標(biāo)△σs和飽和磁化強(qiáng)度σs的關(guān)系滿足下述(1)式，△σs≦0.8×σs-30......(1)其中，△σs根據(jù)下述(2)式定義，△σs＝(σs-σs1)/σs×100......(2)在此，σs該磁性粉末的飽和磁化強(qiáng)度(Am2/kg)σs1將該磁性粉末在60℃、90％RH的氣氛中保持一周后的飽和磁化強(qiáng)度(Am2/kg)。2.如權(quán)利要求1所述的氮化鐵系磁性粉末，其中，所述氧化物相來源于金屬Fe相。3.如權(quán)利要求2所述的氮化鐵系磁性粉末，其中，所述金屬Fe相通過將氮化鐵還原而產(chǎn)生。4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的氮化鐵系磁性粉末，其中，所述氧化物相和FewN2為主相的所述芯之間存在有金屬Fe相。5.權(quán)利要求1~4中任一項所述的氮化鐵系磁性粉末的制造方法，其通過將Fe^2為主相的粉末粒子暴露于還原性氣體，并從粒子的表面使一部分區(qū)域還原，由此制成表層具有金屬Fe相的粉末粒子(緩慢還原處理)、其后，通過暴露于氧化性氣體，從所述金屬Fe相的表面將至少一部分區(qū)域氧化，由此制成最外層具有氧化物相的粉末粒子(緩慢氧化處理)。6.磁記錄介質(zhì)，其將權(quán)利要求1~4中任一項所述的氮化鐵系磁性粉末用于磁性層。全文摘要本發(fā)明為氮化鐵系磁性粉末，其包含具有Fe₁₆N₂為主相的芯，在芯的外側(cè)具有氧化物相的平均粒徑20nm以下的磁性粒子，所述氧化物相來源于還原氮化鐵生成的金屬Fe相。耐候性指標(biāo)Δσs和飽和磁化強(qiáng)度σs的關(guān)系滿足Δσs≤0.8×σs-30。在此，Δσs＝(σs-σs₁)/σs×100。其中σs₁表示將該磁性粉末在60℃、90％RH的氣氛中保持一周后的飽和磁化強(qiáng)度。該粉末可以通過將Fe₁₆N₂為主相的粉末粒子暴露于還原性氣體，從粒子的表面使一部分區(qū)域成為金屬Fe相(緩慢還原處理)，其后，通過暴露于氧化性氣體從所述金屬Fe相的表面使一部分區(qū)域成為氧化物相(緩慢氧化處理)而得到。文檔編號H01F1/09GK101467220SQ20078002190公開日2009年6月24日申請日期2007年6月8日優(yōu)先權(quán)日2006年6月14日發(fā)明者正田憲司,石川雄三申請人:同和電子科技有限公司