磁粉

一种硬磁性的单畴颗粒

磁粉，一种硬磁性的单畴颗粒。它与粘合剂、溶剂等制成磁浆，涂布在塑料或金属片基（支持体）的表面，就可制成磁带、磁盘、磁性卡片等磁记录材料。磁粉是磁性涂料的核心组成，是决定磁记录介质磁特性的主要因素。磁粉对磁记录材料的性质影响极大。因此，对磁粉有一定的要求：①比饱和磁化强度σs和矫顽力Hc要大；②颗粒呈微细针状而均匀；③在磁浆中有高的分散性和填充性；④磁性稳定。磁粉要同时满足上述诸要求比较困难。常用的磁粉有氧化物磁粉和金属磁粉两大类。

具有要求

磁粉应具有的要求有：

1.比饱和磁化强度：比饱和磁化强度要尽可能高，以提高记录介质的输出灵敏度。为了增大磁记录介质的数尺，剩余磁化强度也应尽可能高。

2.居里温度：居里温度要达到某一数值以上，使磁化强度随温度变化较缓慢。

3.高矫顽力Hc：为了克服磁粉自身的退磁场效应，必须要有足够的矫顽力，以保证磁记录信息的提高。但又不能太高，以致写入和抹去磁头所产生的磁场不足以使磁粉反磁化。

4.高取向性、高填充密度和良好的分散性

5.窄的颗粒度分布

6.高的机械强度

7.高稳定性

综上所诉，颗粒状磁粉应具有单畴颗粒，结晶完整，表面光滑，尺寸合适，粒度均匀，性能稳定等特点。

氧化物磁粉

分类

用量最大的一类磁粉，主要有三种：

氧化铁磁粉

Fe3O4(磁铁矿的主要成分)是很早的磁性材料之一。它的σs和Hc都高于使用最多的γ-FeZrO2O3，但由于它的不稳定性和复印 (复印是指磁带层与层之间相互磁化而发生干扰的特性)大等缺点而逐渐为γ-Fe2O3所代替。γ-Fe2O3自20世纪50年代投入生产,迄今仍占磁性材料的主导地位。各生产厂制造γ-Fe2O3基本上仍以水合氧化铁FeOOH（即铁黄,Fe2O3·H2O 的简写）为起始材料进行以下热处理而生产：

产品的好坏，在很大程度上取决于起始材料。因此，如何获得晶形好、粒度分布窄的铁黄，并保持它在以后的处理过程中不受破坏(如产生孔洞和烧结而破坏针形等)，是提高产品性能的关键。近些年来,为此进行不少工作,如在反应液中加入镍、铬、锌、锶等元素的化合物；改变传统工艺;以γ-FeOOH（γ-铁黄）作起始材料;并在α-或γ-铁黄表面包覆一层防烧结剂；最后对制成的γ-Fe2O3进行实密化和表面处理，使最终产物具有良好的分散性等。

二氧化铬磁粉

1961年美国杜邦公司发表了水热法合成单相铁磁性二氧化铬的方法，1967年开始商品化生产。二氧化铬的Hc高，其他性能也优于γ-Fe2O3,主要用于高档录音带和录像带。二氧化铬是在高温(400～525℃)高压(50～300MPa)下分解三氧化铬而得。加催化剂可降低反应温度和压力。这种磁粉由于成本高及对磁头磨损大等缺点，未能广泛使用。当前在进行改进二氧化铬的工作，如常压下制备和进行包钴的研究等。

钴-氧化铁磁粉

为提高氧化铁磁粉的Hc,人们早就想采用在其中加钴的方法，迄今为止最成功的是包钴型磁粉。该法最早是由美国于1971年提出,包钴可分为两种:使用γ-Fe2O3为原料在水中分散后表面包覆Co(OH)2或形成钴铁氧体CoxFe3-xO4而成。后者的Hc可高出一倍左右。1973年日本东京电气化学工业公司研制出的Avi-lyn磁粉即属此类。它的Hc高并可在一定范围内变化而对磁头的磨损仅为二氧化铬的1/5。包钴磁粉制成的磁带不仅与二氧化铬磁带有完全的互换性，而且彩色信号输出电平与信噪比等都超过了二氧化铬磁带。

近些年来，由于高Hc复制母带、磁性卡片及垂直记录等对高Hc磁粉的特殊需要,六角结构的钡铁氧体(Hc＞2000Oe)及其他高Hc永磁材料也被用作记录材料而受到重视。1982年日本用玻璃结晶法研制出钡铁氧体单畴细粉并制成涂布型垂直磁带。

金属磁粉

它的高σs（两倍于γ- Fe2O3）和高Hc(＞1000 Oe) 使它作为高密度记录材料早就引起人们的重视，由于稳定性差和在磁浆中不易分散等缺点，一直未能实用化。1978年金属粉商品磁带研制成功，这方面的发展极为迅速。制造方法主要有：①针状氧化铁在氢气中还原；②用强还原剂在磁场作用下于水溶液中还原金属盐；③真空蒸发凝聚等。

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