Brevet FR2003247A1 — publié le 19691107

0588,3 1 2003247 L'invention concerne un procédé de préparation d'une poudre stable du point de vue magnétique, constituée essentiellement par du fer et convenant pour l'enregistrement magnétique. Far "poudre stable du point de vue magnétique", il y a lieu 5 d'entendre dans le présent cas une poudre qui, après avoir été exposée à l'air pendant 24- heures, présente une aimantation de saturation valant encore au moins 90 % de la valeur mesurée directement après la préparation de la poudre. Cette propriété s'obtient en stabilisant des poudres fraîchement préparées, 10 c'est-à-dire en les plongeant dans un liquide organique approprié, par exemple du dioxanne, de l'acétone ou de l'éthanol, en les retirant ensuite de ce liquide et en les débarassant du liquide restant. L'utilisation de fines poudres de fer pour l'enre-15 gistrement magnétique est connue. On a déjà préconisé de préparer de telles poudres par électrolyse de solutions de sel ferreux, en utilisant une cathode en mercure. Toutefois, les frais qu'entraîne l'application de cette méthode à l'échelle industrielle sont élevés. Par ailleurs, des poudres de fer 20 obtenues par réduction d'oxyde de fer finement divisé ou d'hydrate d'oxyde de fer finement divisé à l'aide d'un agent réducteur gazeux, par exemple de l'hydrogène, se sont révélées jusqu'à présent peu appropriées pour l'enregistrement magnétique. L'invention vise à apporter une amélioration à cet état 25 de choses. Selon l'invention, l'oxyde de fer ou l'hydrate « d'oxyde de fer finement divisés sont traités à l'aide d'une solution aqueuse de chlorure stanneux ayant une molarité de 0,002 à 1 avant d'être réduits à l'aide d'un agent réduc-30 teur gazeux. On donne la préférence à l'hydrogène comme agent réducteur gazeux mais on peut également utiliser de l'oxyde de carbone. De préférence, on plonge l'oxyde de fer ou l'hydrate d'oxyde de fer finement divisés pendant quelque temps, 35 Par exemple pendant quelques heures, dans la solution de chlorure stanneux, et on peut améliorer le contact entre la substance solide et le liquide en secouant ou en mélangeant. Ensuite, la substance solide est séparée du liquide , par exemple par centrifugation ou filtration. Au besoin, la substanse solide 40 est ensuite lavée à l'aide d'un liquide organique volatil 69 05883 2 200324? miscible à l'eau, par exemple de l'acétone et séchée à l'aide On obtient de très bons résultats en traitant l'oxyde de fer ou l'hydrate d'oxyde de fer à l'aide d'une solution aqueuse de chlorure stanneux ayant une molarité de 0,004 à 5 0,04. Pour éviter l'hydrolyse du chlorure stanneux, il est bon d'ajouter un peu d'acide chlorhydrique à la solution. On va maintenant d'écrire l'invention à l'aide d'un exemple de réalisation. EXmLE : 10 On utilise les poudres d'oxyde de fer ou d'hydrate d'oxyde de fer suivantes : 1) Une poudre de FeO.OH (phase cc) comportant des particules en forme d'aiguilles d'environ 1 micron de longueur, et d'environ 0,2 • micron d'épaisseur (poudre d'oxyde du 15 premier type). 2) Une poudre de FeO.OH (phase a) comportant des particules de même forme et mêmes dimensions que la poudre d'oxyde du premier type, mais ayant une autre provenance (poudre d'oxyde du deuxième type). 20 3) Une poudre de FeO.OH (phase y) comportant des par ticules de même forme et mêmes dimensions que les deux précédentes (poudre d'oxyde du troisième type). 4) Une poudre de Pe20^ (phase a) comportant des particules de même forme et mêmes dimensions que les poudres d'oxy- 25 de citées ci-dessus (poudre d'oxyde du quatrième type). 5) Une poudre de (phasecomportant des particules de même forme et mêmes dimensions que les poudres d'oxyde mentionnées ci-dessus (poudre d'oxyde du cinquième type). 6) Une poudre de Fe^O^ comportant des particules de 30 mime forme et mêmes dimensions que les poudres mentionnées ci- dessus (poudre d'oxyde du sixième type). 7) Une poudre de Pe20^ (phase oc) comportant des particules hexagonales-bipyramidales d'environ 0,1 micron de grosseur (poudre d'oxyde du septième type). 35 On fait circuler sur 150 mg de chacune des poudres pré citées, à une température de 350°C, pendant une heure, de l'hydrogène à un débit de 940 cm^ par minute. On stabilise let, poudres de fer ainsi formées en les plongeant pendant 30 minutes dans du dioxanne puis, après séparation du dioxanne, 40 on les sèche à l'air. BAD ORIGINAL^ 69 05883 3 2003247 On a mesuré les propriétés les plus importantes des poudres de fer ainsi obtenues, quant à leur utilisation pour l'enregistrement magnétique ; p-o .... perméabilité magnétique (rapport B, B étant 5 la densité du flic: magnétique en ^sec/m^ et H 1'intensité du champ magnétique en A/m), dans le vide ; tH .... la force coercitive d'aimantation : 1 c ' et^p^.... le moment magnétique rémanant par kilo— 10 gramme après aimantation dans un champ de 10® ampères/mètre. Les solutions suivantes ont également été préparées : a) Une solution de SnC^ 0,004 molaire dans de l'eau déminéralisée, à laquelle était ajouté un peu d'acide chlorhydrique en vue d'éviter l'hydrolyse (solution "Sn-0,004"). b) Une solution de SnClg 0,04 molaire dans de l'eau déminéralisée à laquelle était également ajouté un peu d'acide chlorhydrique (solution "Sn-0,04"). c) Une solution de SnC^ 0?4 molaire, dans de l'eau déminéralisée contenant également un peu d'acide chlorhydrique (solution "Sn-0,4"). On soumet 5 S de chacune des poudres d'oxyde de fer ou d'hydrate d'oxyde de fer précitées à un traitement préalable à l'aide d'une des solutions mentionnées ci-dessus, en procédant de la façon suivante : On ajoute la poudre à une quantité d'environ 30 200 - 230 cm^ d'une des solutions envisagées, se trouvant dans ■z un flacon ayant une capacité d'environ 300 cm. On laisse la poudre pendant environ 3 heures en contact avec la solution, et l'on secoue vigoureusement le flacon fermé à la partie supérieure, avec des interruptions d'environ une demi-heure. 35 Ensuite, la poudre est séparée du liquide par centrifugation. La poudre est alors mélangée à environ 100 cm^ d'acétone, puis séparée de celle-ci par centrifugation. ces deux opérations (mélange avec l'acétone et centrifugation) étant répétées à deux reprises avant le séchage de la poudre à l'air. 4_0 On transforme ensuite les poudres d'oxyde de fer 15 20 25 69 0S883 4 2003247 ou d'hydrate d'oxyde de fer ainsi traitées en poudres de fer stabilisées en procédant de la façon décrite pour les poudres d'oxyde de fer ou d'hydrate d'oxyde de fer non traitées préalablement. On mesure également les principales propriétés de ces poudres en tant que matière pour l'enregistrement magnétique. Les résultats de ces mesures sont repris" dans les tableaux suivants : TABLEaU A 10 15 20 25 30 Poudre de fer préparée à partir de la poudre d'oxyde du premier type, traitée préalablement à l'aide de la solution (p-o • i^c) x >[04 2 (en Tsec/m ) crj x 104 (en Vsec m/kg) "Sn-0,004" 445 758 0,64 0,71 "Sn-0,04" 705 0,74 "Sn~0,4" 608 • 0,65 TABLEAU B Poudre de fer préparée à partir de la poudre d'oxyde du deuxième type, traitée préalablement à l'aide de la solution (p-o.pS,) x 10^ 2 (en Vsec/m ) CT^ x 104 (en Vseo m/fcg "Sn—0,04-" 638 800 0,69 0,74 "Sn—0,4-" 520 0,58 69 0588.3 5 2003247 TABLEAU C Poudre de fer préparée à partir de -T -s „04 ^-r— x 10^ la poudre d'oxyde x 1° °^r 5 du troisième type, (en Ysec/m ) (en Vsec.m/kg) traitée préalablement à 11 aide de -la solution 10 440 0,73 "Sn-0,04-" 785 0,80 15" "Sn-0,4" 545 0,58 'TABLEAU D Poudre de fer pré- . .n4 rarée à partir de (p. .jH ) x 10 r 20 k PqSS3è^°ïS, T„o/^) (en Vsec.^s) traitée préalablement à l'aide de la solution 450 0,55 25 "Sn-0,04" 805 0,76 "Sn-0,4" 575 0,65 TABLEAU E Poudre de fer pré- 30 paréte à partir de ^ ^n4 la poudre d'oxyde x ^~r du cinquième type, V Tqp„/^2) (en Tsec.m/kg) traitée préalable- JSec^ > ment à 1'aide de 35 la solution 725 0,83 "Sn-0,04" 945 0,92 "Sn-g,4" 885 0,84 40 bad otogm 69 05883 200324/ T A B L E A V Poudre de fer préparée à partir de la poudre d'oxyde du sixième type, traitée préalablement à l'aide de la solution Cfo-lV x l0' (en Tsec/m ) CTr X ^ (en Tsec.m/kg) 10 ,! Sn-0,04" "Sn-0,4" 455 600 653 0,68 0,80 0,79 TABLEAU G 15 20 25 Poudre de fer préparée à partir de la poudre d'oxyde du septième type, traitée préalablement à 1'aide de la solutian Gvi2^ x n°4 o (en Tsec/m ) 0~r x iC)4 (en Tsec m/kg) 205 0,35 "Sn-0,04" 510 0,66 "Sn-0,4" 580 0,64 Le traitement préalable des préparations d'oxyde de fer ou d'hydrate d'oxyde de fer à partir desquelles sont obtenues par réduction des poudres de fer, permet d'augmenter notablement l'aptitude de ces poudres à être utilisées pour 30 l'enregistrement magnétique. En effet, les préparations de poudre de fer obtenues selon l'invention présentent une force coercitive et, généralement, une rémanence nettement supérieures à celles de préparations de poudre de fer obtenues par réduction des préparations d'oxyde de fer ou d'hydrate d'oxyde de fer 35 correspondantes, non traitées préalablement. BAD ORIGINAL 69 05883 7 2003247 REVENDICATIONS 1.- Procédé de préparation d'une poudre stable du point de vue magnétique, constituée essentiellement par du fer et convenant pour l'enregistrement magnétique, par réduction, à 5 l'aide d'un agent réducteur gazeux, d'oxyde de fer finement divisé ou d'hydrate d'oxyde de fer finement divisé, suivie d'une stabilisation de la poudre de fer obtenue par réduction, ce procédé étant caractérisé principalement en ce que l'oxyde de fer ou l'hydrate d'oxyde de fer finement divisés sont 10 traités à l'aide d'une solution aqueuse de chlorure stanneux ayant une molarité de 0,002 à 1 avant d'être réduits à l'aide de l'agent réducteur gazeux. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise de l'hydrogène comme agent réducteur gazeux. 15 3«- Procédé selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce quft la solution aqueuse de chlorure stanneux a une molarité de 0,004 à C,04.