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フェライト微粒子の製造方法 コモンズ

国内特許コード P110005492
整理番号 0809-18
掲載日 2011年8月18日
出願番号 特願2008-283175
公開番号 特開2010-111519
登録番号 特許第5286621号
出願日 平成20年11月4日(2008.11.4)
公開日 平成22年5月20日(2010.5.20)
登録日 平成25年6月14日(2013.6.14)
発明者
  • 平塚 信之
  • 柿崎 浩一
  • 神島 謙二
出願人
  • 国立大学法人埼玉大学
発明の名称 フェライト微粒子の製造方法 コモンズ
発明の概要

【課題】粒子径100nm以下のフェライト微粒子を、効率よく連続的に製造する。
【解決手段】無機金属塩の水溶液と脂肪族ヒドロキシ多価カルボン酸とを混合し、それにアルカリ溶液を加えてpHを5~7に調整し、得られた原料ゾルを、加熱炉内に供給する酸素含有キャリアガス中に超音波噴霧し、熱分解することにより、粒子径100nm以下のフェライト微粒子を連続的に生成する。無機金属塩の水溶液としては、金属イオン濃度を0.05~0.5mol/lに調整した金属硝酸塩の水溶液が好適である。脂肪族ヒドロキシ多価カルボン酸としては、典型的にはクエン酸が好ましい。無機金属塩の水溶液とクエン酸の混合割合は、モル比で1:1程度とする。アルカリ溶液としては、例えばアンモニア溶液を用いることができる。
【選択図】図1

従来技術、競合技術の概要


周知のように、電子部品に対する小型化・高性能化の要求に伴い、それに使用する各種電子材料に関しても益々の高度化が求められている。例えば、一般的なフェライト部品では、使用するフェライト原料粉末の粒子径は5~10μm程度であるが、最近のチップインダクタなどでは粒子径0.5μm程度のフェライト原料粉末が用いられている。しかし更に、材料性能を高めるための一つの手法として、粒子径100nm以下まで超微粒子化することが検討されている。



無機系微粒子を工業的に生産する方法としては、機械的粉砕法が主流である。様々な粉砕装置が開発されているが、いずれにしても製造できる粒子径には限界があり、且つ粒子径に大きな分布が生じ、しかも粒子形状が球形にならないなどの問題がある。その他、共沈法とよばれる製造方法があるが、高コストであり大量生産には不向きである。



近年、無機金属塩の水溶液あるいは金属アルコキシド溶液などを原料溶液として、超音波噴霧装置によって微細ミストを生成し、それを乾燥及び熱分解することによりセラミック微粉末を製造する方法が提案されている(特許文献1参照)。しかし、この特許文献1にはフェライトなど磁性微粒子の製造に関する記載はなく、また得られる微粒子の粒子径も0.1~3μm程度にとどまっている。




【特許文献1】特開平7-265689号公報

産業上の利用分野


本発明は、原料ゾルの超音波噴霧・熱分解法により粒子径100nm以下のフェライト微粒子を製造する方法に関し、更に詳しく述べると、無機金属塩の水溶液と脂肪族ヒドロキシ多価カルボン酸を混合し、アルカリ溶液を加えてpH調整した原料ゾルを用いるフェライト微粒子の製造方法に関するものである。この技術は、例えばチップインダクタなどの小型フェライト部品の材料製造などに有用である。

特許請求の範囲 【請求項1】
無機金属塩の水溶液と脂肪族ヒドロキシ多価カルボン酸とを混合し、得られた原料ゾルを、加熱炉内に供給する酸素含有キャリアガス中に超音波噴霧し、熱分解することによってフェライト微粒子を製造する方法において、
前記無機金属塩の水溶液は、金属イオン濃度を0.05~0.5mol/lに調整した金属硝酸塩の水溶液であり、前記脂肪族ヒドロキシ多価カルボン酸はクエン酸、酒石酸、リンゴ酸から選ばれる1種以上であって、それら無機金属塩の水溶液と脂肪族ヒドロキシ多価カルボン酸にアルカリ溶液を加えることで原料ゾルのpHを5~7に調整し、加熱炉の炉内温度を400~800℃、供給する酸素含有キャリアガスは不活性ガスと酸素との混合ガスで、該混合ガス中の酸素分圧を100~500hPaとすることにより、粒子径100nm以下のフェライト微粒子を連続的に生成することを特徴とするフェライト微粒子の製造方法。

【請求項2】
無機金属塩の水溶液として、金属イオンとしてNiイオンとFeイオンをモル比でほぼ1:2の割合で含むように溶液調整した硝酸塩の水溶液を用い、スピネル型のフェライト微粒子を作製する請求項記載のフェライト微粒子の製造方法。

【請求項3】
無機金属塩の水溶液として、金属イオンとしてBaイオンとCoイオン及びFeイオンをモル比でほぼ1:1:6の割合で含むように溶液調整した硝酸塩の水溶液を用い、六方晶型のフェライト微粒子を作製する請求項記載のフェライト微粒子の製造方法。
産業区分
  • 無機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2008283175thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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