磁粉的類(lèi)別
氧化物磁粉
主要有三種:
氧化鐵磁粉
Fe3O4(磁鐵礦的主要成分)是很早的磁性材料之一。它的σs和Hc都高于使用多的γ-FeZrO?O3,但由于它的不穩定性和復印 (復印是指磁帶層與層之間相互磁化而發(fā)生干擾的特性)大等缺點(diǎn)而逐漸為γ-Fe2O3所代替。γ-Fe2O3自20世紀50年代投入生產(chǎn),迄今仍占磁性材料的主導地位。各生產(chǎn)廠(chǎng)制造γ-Fe2O3基本上仍以水合氧化鐵FeOOH(即鐵黃,Fe2O3·H2O 的簡(jiǎn)寫(xiě))為起始材料進(jìn)行以下熱處理而生產(chǎn):
產(chǎn)品的好壞,在很大程度上取決于起始材料。因此,如何獲得晶形好、粒度分布窄的鐵黃,并保持它在以后的處理過(guò)程中不受破壞(如產(chǎn)生孔洞和燒結而破壞針形等),是提高產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。近些年來(lái),為此進(jìn)行不少工作,如在反應液中加入鎳、鉻、鋅、鍶等元素的化合物;改變傳統工藝;以γ-FeOOH(γ-鐵黃)作起始材料;并在α-或γ-鐵黃表面包覆一層防燒結劑;對制成的γ-Fe2O3進(jìn)行實(shí)密化和表面處理,使產(chǎn)物具有良好的分散性等。
二氧化鉻磁粉
1961年美國杜邦公司發(fā)表了水熱法合成單相鐵磁性二氧化鉻的方法,1967年開(kāi)始商品化生產(chǎn)。二氧化鉻的Hc高,其他性能也優(yōu)于γ-Fe2O3,主要用于錄音帶和錄像帶。二氧化鉻是在高溫(400~525℃)高壓(50~300MPa)下分解三氧化鉻而得。加催化劑可降低反應溫度和壓力。這種磁粉由于成本高及對磁頭磨損大等缺點(diǎn),未能廣泛使用。當前在進(jìn)行改進(jìn)二氧化鉻的工作,如常壓下制備和進(jìn)行包鈷的研究等。
鈷-氧化鐵磁粉
為提高氧化鐵磁粉的Hc,人們早就想采用在其中加鈷的方法,迄今為止成功的是包鈷型磁粉。該法是由美國于1971年提出,包鈷可分為兩種:使用γ-Fe2O3為原料在水中分散后表面包覆Co(OH)2或形成鈷鐵氧體CoxFe3-xO4而成。后者的Hc可高出一倍左右。1973年日本東京電氣化學(xué)工業(yè)公司研制出的Avi-lyn磁粉即屬此類(lèi)。它的Hc高并可在一定范圍內變化而對磁頭的磨損僅為二氧化鉻的1/5。包鈷磁粉制成的磁帶不僅與二氧化鉻磁帶有完全的互換性,而且彩色信號輸出電平與信噪比等都超過(guò)了二氧化鉻磁帶。
近些年來(lái), 由于高Hc復制母帶、 磁性卡片及垂直記錄等對高Hc磁粉的特殊需要,六角結構的鋇鐵氧體(Hc>2000Oe)及其他高Hc永磁材料也被用作記錄材料而受到重視。1982年日本用玻璃結晶法研制出鋇鐵氧體單疇細粉并制成涂布型垂直磁帶。
金屬磁粉
它的高σs(兩倍于γ- Fe2O3)和高Hc(>1000 Oe) 使它作為高密度記錄材料早就引起人們的重視,由于穩定性差和在磁漿中不易分散等缺點(diǎn),一直未能實(shí)用化。1978年金屬粉商品磁帶研制成功,這方面的發(fā)展迅速。制造方法主要有:①針狀氧化鐵在氫氣中還原;②用強還原劑在磁場(chǎng)作用下于水溶液中還原金屬鹽;③真空蒸發(fā)凝聚等。
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