[发明专利]单相磁铁矿粉的制造方法

说明书

                        技术领域

本发明涉及在电子照相用的调色剂和载体、电阻元件、磁流体等中广泛应用的单相磁铁矿粉的制造方法。

在本发明的制造方法中，通过在赤铁矿粉中加入有机物等，然后在惰性气体中加热处理来制造单相磁铁矿粉。

                       背景技术

众所周知，以往的制造磁铁矿粉的方法一般地说有下列三种，它们分别具有下面所述的缺点。

1.湿法：使Fe²⁺+2Fe³⁺的水溶液变为碱性，使其共沉淀的方法。

缺点：虽然通过共沉淀可以比较容易地得到纯度较高的微粒，但制造成本高，不适合于大批量生产。

2.干法：将赤铁矿在氢、一氧化碳或水蒸汽中加热，使之还原的方法。

缺点：由于是在高压水蒸汽或氢、一氧化碳等较强的还原性气氛中进行反应，大批量生产时有可能发生危险，另外设备十分庞大。

3.直接将天然存在的磁铁矿进行粉碎的方法。

缺点：由于是以天然矿物为起始原料，因而难以长期、稳定地生产高品质的粉末物。

以上面所述的制造方法的优点和缺点为背景，迄今为止，关于在电子照相的磁性调色剂等中使用的磁铁矿粉的制造方法已经提出了各种不同的方案。

例如，特公昭62-238580、特公平2-38498和特公平2-51505中公布了可以用作电子照相显影剂的载体成分、特别是作为由调色剂和载体构成的双组分显影剂中的载体成分的磁铁矿粉的制造方法。这种方法采用磁铁矿粉末(或球形磁铁矿颗粒)作为起始原料，通过在其中掺混粘合剂等进行造粒，制成球形，然后进行加热处理(烧结)，形成球形磁铁矿颗粒，再用公知的方法涂敷树脂。

另外，还有人采用所谓的软铁氧体作为载体颗粒(美国专利No.3929657等)。由这样的铁氧体构成的载体颗粒具有良好的磁性能，并且不需要树脂被覆层，因此耐久性很好。对于铁氧体来说，人们发现，即使是相同的组成，依据对烧成气氛如何控制，铁氧体颗粒的电阻相应地发生改变，由此入手，通过改变烧成气氛，试图增大电阻值的变化幅度。特公昭62-37782中公布了这种尝试的一个例子。该方法采用Mg系铁氧体作为原料，使三氧化二铁(Fe₂O₃)的量大于53％(摩尔)，达到增大电阻值变化幅度的目的。

本发明人以上述现有技术为基础，研制出作为氧化物磁性材料的单相磁铁矿的新的制造方法。

                   对发明的说明

本发明的主要目的是，以上述现有技术为基础，提供作为氧化物磁性材料的单相磁铁矿粉的新的制造方法。

本发明的另一个目的是，提供与上述现有技术方法相比设备和工序简单、能以低的成本大量并且安全地制造高品质的单相磁铁矿粉的方法。

本发明的又一个目的是，提供大量制造具有所希望的电阻率的高品质的单相磁铁矿粉的方法。

本发明还有一个目的是，提供可以随意调整磁铁矿粉的基体材料本身的导电性、有效地利用磁铁矿粉所具有的性能、制造具有所希望的电阻率的氧化物磁性材料的方法。

本发明提供了一种通过在赤铁矿粉中加入有机物等、然后在惰性气体中加热处理来制造单相磁铁矿粉的方法。制成的单相磁铁矿粉在其应用上没有特别的限制，可以广泛地用于诸如电子照相的调色剂和载体、或者电阻元件、磁流体等。

本发明提供了通过在赤铁矿粉中添加0.1-4.0％(重量)具有碳-碳单键或双键的液体或粉末状物质、大致混合均匀后在惰性气体中于1200-1450℃下加热处理的单相磁铁矿粉制造方法。

在上述制造方法的一个实施例中，在惰性气体中加热处理之前加入有机粘合剂，经造粒处理将赤铁矿粉制成球形颗粒，可使最后制得的磁铁矿粉形成球形颗粒。

在本发明的另一个实施例中，可以在上述加热处理后的冷却过程中控制氧浓度。在这种情况下，将冷却过程的条件控制为：温度300℃以下(优选250-300℃范围内)、氧浓度0.1-21％，可以制造具有所希望的电阻的磁铁矿粉。