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酸化鉄合成技術

酸化鉄合成技術

戸田工業は創業(1823年)から酸化鉄を製造・販売しており、長い経験と歴史をもっています。この長年にわたって培った合成・製造技術により、特性をコントロールしたいろいろな種類の酸化鉄をラインアップしており、顔料、触媒、磁性材料、フェライト用原料、ブレーキ用材料等の幅広い用途で使用されています。

なお戸田工業では、粉体設計・粒子設計の重要な特性である「Type(組成)」、「Shape(形状)」、「Size(寸法)」、「Distribution(粒度分布)、「Surface(表面性)」を制御する技術をTSSDSコントロールと称しており、新たな開発においてもこの技術を継承しています。

さらにTSSDSコントロールに加え、酸化鉄粒子に無機材料や有機材料を表面処理する技術も有しており、ニーズに応じた複合化粒子の製造も可能です。

酸化鉄の特性一覧

α-FeOOH
(ゲータイト)
α-Fe2O3
(ヘマタイト)
製品 開発品 製品 開発品
形状 針状 紡錘状 針状 紡錘状 粒状 針状 紡錘状 針状 紡錘状
粒子径
(μm)
0.10~0.17、
0.60~0.70
0.05~0.07 0.06~0.10 0.005~0.05 0.10~0.50 0.10~0.15 0.05~0.07 0.05~0.10 0.005~0.04
比表面積1)(m2/g) 100~150、
15~20
110~140 150~190 120~280 2.0~11 50~55 110~130 50~110 60~140
真比重 約4.1 約5.2
吸油量2)
(ml/100g)
35~45 35~40 35~45 35~45 15~25 35~40 35~40 35~40 25~35
屈折率 2.33 3.01
色相
体積固有抵抗
(Ω・cm)
106~107 106~108
帯電量
(μC/g)
- - - - 約-5 - - - -
磁性の種類 反強磁性 反強磁性(弱強磁性)
  1. 1)BET法により測定。
  2. 2)吸油量は、粉砕条件により調整可能です。
  Fe3O4
(マグネタイト)
γ-Fe2O3
(マグへマイト)
製品 開発品 開発品
形状 八面体 六面体 球状 八面体、六面体、球状、多面体、造粒体 球状
粒子径
(μm)
0.23~1.5 0.20 0.15~0.25 0.01~1.5 0.20
比表面積1)(m2/g) 2.0~7.0 7.0 5.5~12 2.0~130 6.5
真比重 約5.2 約5.2
吸油量2)
(ml/100g)
15~30 16~20 16~20 12~35 17~20
屈折率 2.42 -
色相 褐色
体積固有抵抗
(Ω・cm)
101~102 102~104 103~108 101~108 107
帯電量
(μC/g)
約-5 約-5 約-5~+10 約-20~+10 約-5
磁性の種類 フェリ磁性 フェリ磁性
  1. 1)BET法により測定。
  2. 2)吸油量は、粉砕条件により調整可能です。

酸化鉄の形状制御技術

粒子設計におけるTSSDSコントロールの中で、「Shape(形状)」のコントロール例を下に示します。
戸田工業では鉄塩水溶液をアルカリで中和することによって種々の酸化鉄を製造しています。このように水溶液中で合成する方法は湿式合成法と呼ばれ、戸田工業のコアコンピタンスのひとつです。求められる機能や特性に合わせて湿式合成の条件を変更することにより、粒子形状を球状、八面体、針状などに制御します。

 
球状Fe3O4

球状(Fe3O4)

多面体Fe3O4

多面体(Fe3O4)

八面体Fe3O4

八面体(Fe3O4)

 
六面体Fe3O4

六面体(Fe3O4)

針状α-FeOOH

針状(α-FeOOH)

造粒体Fe3O4

造粒体(Fe3O4)

酸化鉄の粒子径制御技術

粒子設計におけるTSSDSコントロールの中で、「Size(寸法)」のコントロール例を下に示します。
コアコンピタンスの湿式合成技術により、粒子径を0.005μm (5nm)~1.5μm (1500nm)程度の範囲内で制御することが可能です。

粒子径アップ
粒子径ダウン

酸化鉄の磁気特性制御技術

酸化鉄の中でFe3O4(マグネタイト)やγ-Fe2O3(マグヘマイト)の結晶構造はスピネル型で、大きな磁化を示します。代表的な磁気特性を下の表に示します。
粒子形状と粒子径をコントロールすることで磁気特性を制御することもできます。また、湿式合成に加え、熱処理技術を組み合わせることによって磁気特性を調整することも可能です。

  Fe3O4
(マグネタイト)
γ-Fe2O3
(マグへマイト)
製品 開発品 開発品
形状 八面体 六面体 球状

八面体、六面体、球状、多面体、造粒体

球状
保磁力
Hc(kA/m)
5.17~9.95 7.56 3.58~7.16 0.40~12.73 4.77
保磁力
Hc(Oe)
65~125 95 45~90 5~160 60
残留磁化
σr
(A・m2/kg)
5.9~10.0 9.0 3.3~10.0 0.5~8.0 5.5
飽和磁化
σs
(A・m2/kg)
84.0~89.5 86.0 82.0~85.5 50.0~89.5 73.5
保磁力と飽和磁化の粒子径依存性(例)

【保磁力と飽和磁化の粒子径依存性】


その他の製品についての詳細はカタログをご覧ください。

PDF 透明酸化鉄(カタログ) (749KB)

製品に関するお問い合わせは、メール、電話またはFAXにてお気軽にお問い合わせください。

戸田工業株式会社 東京 OFFICE

 E-mail:Webmaster@todakogyo.co.jp

TEL.03-5439-6040 FAX.03-5439-6045

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