Numéro
J. Phys. Colloques
Volume 46, Numéro C6, Septembre 1985
MMA' 85
Europhysics Conference on Magnetic Materials for Applications
Page(s) C6-33 - C6-40
DOI https://doi.org/10.1051/jphyscol:1985605
MMA' 85
Europhysics Conference on Magnetic Materials for Applications

J. Phys. Colloques 46 (1985) C6-33-C6-40

DOI: 10.1051/jphyscol:1985605

PREPARATION AND PROPERTIES OF PARTICLES FOR MAGNETIC RECORDING

W. Steck

BASF AG, D-6700 Ludwigshafen, F.R.G.


Résumé
L'auteur présente une sélection de travaux dans le domaine des pigments magnétiques d'oxyde de fer, de fer métal et de CrO2. Plusieurs méthodes de synthèse chimique par voie humides de particules isométriques Fe3O4 des composés Fe(OH)2 et Fe(3+) - non dopées ou dopées en volume avec du cobalt - sont comparées entre elles sur le plan de l'influence de la composition et des dimensions géométriques du précurseur sur la taille des particules et sur les propriétés magnétiques des produits. L'oxydation de particules de magnétite dopées en volume avec du cobalt permet d'obtenir des pigments à comportement magnétique multiaxial. La structure des couches de passivation des pigments métalliques est analysée à l'aide de différentes techniques. On mesure des épaisseurs de 4 - 5 nm, dont 0,5 à 1 nm pour les revêtements superficiels à base de composés phosphatés destinés à prévenir le frittage des particules. L'auteur compare plusieurs méthodes de réduction pour la préparation des pigments métalliques anisométriques. Certains points de détail sont développés, concernant le méchanisme réactionnel de la synthèse hydrothemique des pigments aciculaires CrO2 en présence d'antimoine. Sur le plan qualitatif, les pigments de CrO2 présentent le même comportement qui d'autres matériaux déjà décrits en ce qui concerne la relation de dépendance entre la force coercitive et la taille des particules. Pour le CrO2 dopé avec du Sb et du Fe, la force coercitive maximale de 60 kA/m est obtenue avec une taille des cristallites (220) de 23 nm. Les pigments de CrO2 chimiquement stabilisés sont protégés par des couches ayant seulement 0,7 à 1,3 nm d'épaisseur. Pour l'emploi dans les matériaux d'enregistrement magnétique, le pigment métallique et le pigment CrO2 peuvent être tous deux considérés comme ayant une structure noyau-couche superficielle.


Abstract
Selected contributions in the fields of iron oxide, metal and CrO2 magnetic pigments are presented. Several wet chemical synthesis of undoped and cobalt bulk doped isometric Fe3O4-particles from Fe(OH)2 and iron(III) compounds are compared with regard to the influence of composition and geometrical dimensions of the ferric coreactant on the particle size and the magnetic properties of the product. Oxidation of cobalt bulk doped magnetite particles leads to pigments with multiaxial magnetic behaviour. The structure of passivation layers on metal pigments is analyzed by using different techniques. Thicknesses of 4 - 5 nm are measured 0.5 to 1 nm of which are due to surface coatings with phosphate compounds which are used to prevent sintering of the particles. Several reduction methods for the preparation of elongated metal pigment are compared. Details of the reaction mechanism of the hydrothermal synthesis of needle shaped CrO2 in the presence of antimony are discussed. CrO2 pigments qualitatively show the same behaviour with regard to the dependence of coercivity on particle size as described earlier for other materials. Maximum coercivity of 60 kA/m for Sb-Fe-doped CrO2 is obtained with crystallite sizes (220) of 23 nm. Chemically stabilized CrO2 pigments are protected by layers of 0.7 to 1.3 nm thickness only. For use in magnetic recording media both, metal pigment and Cr2O2 can thus be described by a core-shell-structure.