(57)【要約】【課題】焼結（セラミック）磁石と称されるフェライト磁石に関し、導電性機能を備えるフェライト磁石を得ることを目的とする。【解決手段】酸化鉄と炭酸バリウムまたは炭酸ストロンチウムを主原料とする成形焼結物にチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を焼付け、さらに着磁することを特徴とする。この発明によれば、極めて簡便な手順により全く新規な導電性機能だけでなく温度により電気特性が変化する半導体様機能も備えたフェライト磁石を得ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化鉄と炭酸バリウムまたは炭酸ストロンチウムを主原料とする成形焼結物にチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を焼付け、さらに着磁してなることを特徴とするフェライト磁石。
【請求項２】
酸化鉄と炭酸バリウムからなる主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物を焼成したのち粉砕してこの粉砕混合物を成形して焼結し、一方チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれの金属元素を含むイオン化金属含有液を調製し、ついで２００℃〜３００℃の前記成形焼結物を０．１ｗｔ％〜１００ｗｔ％のイオン化金属含有液を含む処理液に浸漬して焼付け、さらに着磁することを特徴とする請求項１に記載のフェライト磁石。
【請求項３】
酸化鉄と炭酸ストロンチウムからなる主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物を焼成したのち粉砕し、この粉砕混合物を乾式もしくは湿式により磁界成形したのち焼結し、一方チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれの金属元素を含むイオン化金属含有液を調製し、ついで２００℃〜３００℃の前記成形焼結物を０．１ｗｔ％〜１００ｗｔ％のイオン化金属含有液を含む処理液に浸漬して焼付け、さらに着磁すすることを特徴とする請求項１に記載のフェライト磁石。
【請求項４】
原料混合物に、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を含むイオン化金属含有液を０．１ｗｔ％〜５０．０ｗｔ％含んだ処理液を混合することからなる請求項２または３に記載のフェライト磁石。
【請求項５】
イオン化金属含有液は、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を含むイオン性固体あるいは粉末を微細化したのち、この微細化物質とアルキル基を有する有機酸溶液とを静電磁場、荷電子放電場、超音波、回転水流場、低周波などを装備した容器内で混合攪拌するとともに遠赤外線照射を行うことにより有機酸溶液中に金属元素を解離させ、さらに濾過して前記金属元素を１．０ｗｔ％〜４．０ｗｔ％含有する醗酵熟成液であることからなる請求項２〜４のいずれかに記載のフェライト磁石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は、焼結（セラミック）磁石と称されるフェライト磁石に関するものであり、一層詳細には、導電性機能を備えるフェライト磁石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  フェライト磁石は酸化物磁石の一種であり、一般的には、酸化鉄と炭酸バリウムまたは炭酸ストロンチウムなどの主な原料にモリブデンなどを微量添加して１２００℃程度で焼成し、次にこれを１μｍ程の粒子に粉砕してから所望形状に成形し、さらにこの成形体を焼結したのち着磁することにより製造されている。【０００３】  そして、このようにして得られるフェライト磁石は、主原料が酸化鉄であるため安価に製造できるだけでなく粉末を成形して焼結するので自由な形状を得ることができ、さらには残留磁束密度（Ｂｒ）としては希土類磁石に比較すると低いものの保磁力（ｉＨｃ）が高くて消磁しにくいなどの理由から種々の日用品、民生機器などに使用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  また、フェライト磁石は薬品にも強く電気抵抗も高い非導電性素材として、例えば、コイル、変圧器、電磁石などの電子部品としても使用されているが、このフェライト磁石に導電性機能を付与することができれば新たな用途を開発することができることは想像に難くない。
しかしながら、フェライト磁石は粉末原料を成形して焼結したセラミック素材、すなわち、焼き物や磁器の類であるため導電性機能を備えるものは全くなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  ところで、発明者は、静電磁場と有機酸溶液を利用してミネラル（＝金属元素）含有物質からミネラルを解離（イオン化）する方法を開発し、例えば、金、銀、銅、マグネシウム、亜鉛、マンガン、アルミニウム、ステンレス、プラチナなど従来では考えられなかった多種多様の金属元素を電解質として解離（イオン化）する技術を確立しており、またこのようにして調製した金属元素を、例えば、ＪＩＳで規定された金属素材の結晶組織に架橋させることによりに該金属素材の特性を改質することができる方法も開発している。【０００６】  そこで、この発明ではフェライト磁石にチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を焼付けることにより新たな機能としての導電性を付与しよとするものである。【０００７】  具体的には、酸化鉄と炭酸バリウムからなる主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物を焼成したのち粉砕してこの粉砕混合物を成形して焼結し、一方チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれの金属元素を含むイオン化金属含有液を調製し、ついで２００℃〜３００℃の成形焼結物を前記イオン化金属含有液を０．１ｗｔ％〜１００ｗｔ％含む処理液に浸漬して焼付け、さらに着磁することにより等方性フェライト磁石として構成する。【０００８】  一方、酸化鉄と炭酸ストロンチウムからなる主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物を焼成したのち粉砕し、この粉砕混合物を乾式もしくは湿式により磁界成形したのち焼結し、一方チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれの金属元素を含むイオン化金属含有液を調製し、ついで２００℃〜３００℃の成形焼結物を前記イオン化金属含有液を０．１ｗｔ％〜１００ｗｔ％含む処理液に浸漬して焼付け、さらに着磁すれば、異方性フェライト磁石として構成することができる。【０００９】  代案として、主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物に、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を含むイオン化金属含有液を０．１ｗｔ％〜５０．０ｗｔ％含んだ処理液を混合して焼成することもできる。【００１０】  なお、イオン化金属含有液としては、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を含むイオン性固体あるいは粉末を微細化したのち、この微細化物質とアルキル基を有する有機酸溶液とを静電磁場、荷電子放電場、超音波、回転水流場、低周波などを装備した容器内で混合攪拌するとともに遠赤外線照射を行うことにより有機酸溶液中に金属元素を解離させ、さらに濾過して前記金属元素を１．０ｗｔ％〜４．０ｗｔ％含有する醗酵熟成液を使用するのが好適である。
【発明の効果】
【００１１】  本発明に係るフェライト磁石によれば、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を解離させた金属イオン含有液をＲＯ水などで希釈した金属イオン処理水を用意し、この処理水に酸化鉄と炭酸バリウムもしくは炭酸ストロンチウムを主原料とする焼結成形物を投入して金属イオン処理水に解離している金属イオンを成形焼結物の結晶空隙部に入れ込んだのち着磁するだけで導電性という全く新規な機能をフェライト磁石に付与することができ、大がかりな装置も必要とせず極めて簡便な手順で所期の目的を達成することができるものである。【００１２】  また、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素のうちゲルマニウムＧｅを含む金属元素を焼き付けた本発明に係るフェライト磁石によれば温度により電気伝導性（＝電気抵抗値）が変化し、実質的に半導体様機能を保持するフェライト磁石を得る事ができるものである。【００１３】  さらにまた、本発明に係る等方性フェライト磁石では、種々の添加物の添加量や添加時期あるいは焼結温度などの工夫によってもほんの僅かしか残留磁束密度の上昇を図ることができない従来の等方性フェライト磁石に比較してその残留磁束密度を１０％以上も増大することができるなどの優れた効果を呈するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】  次に、本発明に係るフェライト磁石につき、最良の実施の形態として等方性フェライト磁石につき添付図面を参照しながら以下説明する。
図１において、本実施の形態におけるフェライト磁石は、酸化鉄Ｆｅ２Ｏ３と炭酸バリウムＢａＣＯ３とを、例えば、５〜６のモル比となるように秤量するとともに反応性を向上させる添加物と水とを加えた原料混合物１０をペレット状に形成して、例えば、１２００℃程度で仮焼して得られた仮焼物を公知の手段により微粉砕する。
そしてこの粉砕混合物１２にＰＶＡおよび／またはワックスなどの粘結剤を加えて造粒したのち所定形状に成形し、さらに１２００℃〜１３００℃程度で焼結して焼結成形物１４として形成する。【００１５】  一方、これと併行して、容器１６に、例えば、水道水（Ｔａｐｗａｔｅｒ）を逆浸透膜（ＲＯ）で濾過することにより不純物を可及的に除去した浄水に金属イオン含有液を５．０ｗｔ％の濃度で溶解した金属イオン処理水１８を準備する。【００１６】  この場合、金属イオン含有液は、イオンとしてチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、パナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を含んでおり、実際的には、これらの金属元素を含むイオン性固体あるいは鉱物質を粉砕など機械的手段によりできるだけ微細化したのち、この微細化鉱物質とクエン酸や酢酸などのアルキル基を有する有機酸溶液とを静電磁場、加電子放電場、超音波、回転水流場、低周波などを装備した容器内でゆっくりと混合攪拌するとともにこの混合攪拌時に遠赤外線照射などの手段を駆使して有機酸溶液中に前記金属元素（Ｔｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶなど）を電解質（イオン）として１．０ｗｔ％〜４．０ｗｔ％程度解離させた金属イオン含有液を使用する。【００１７】  容器１６に金属イオン処理水１８の準備ができたら、この金属イオン処理水１８に２００℃〜３００℃に保持した焼結成形物１４を所定時間浸漬する。
この作業は、焼結成形物１４を２００℃〜３００℃に保持することにより、成形焼結物１４を構成している金属元素の分子運動が活発な状態において金属イオン処理水１８に電解質として解離しているチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を焼結成形物１４の結晶組織および空隙部に入れ込み架橋状態で焼付けるものである。
この場合、焼結成形物１４の温度が低くなりすぎたり、すでに焼結して常温程度に降下した焼結成形物の場合は、電気炉などを使用して再び所定の温度に加熱して浸漬処理を行えば良い。【００１８】  また、金属イオン処理液１８に対する金属イオン含有液の濃度が１．０ｗｔ％以下になると焼付け作業に長時間を要するので好ましくなく、また、金属イオン含有液を浄水で希釈することなく金属イオン含有液をそのまま容器１６に入れて使用すれば、迅速で効率的な焼付けを行うことができるが、費用対効果の面から好ましいとはいえない。【００１９】  このようにして、焼結成形物１４にチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を焼付けたら、数ＫＯｅ以上の磁場中で着磁することにより等方性フェライト磁石２０として構成するものである。【００２０】  次に前述の手順によって得られた本発明に係る等方性フェライト磁石２０と、図１の手順において成形焼結物にチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素の焼付けを行わないで形成した通常の等方性フェライト磁石（比較例）との電気抵抗値（環境温度２０℃）を計測したところ、以下の通りであった。
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これは、本発明フェライト磁石２０では、その結晶組織および僅かな空隙部分にチタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素が入り込み、架橋状態となっていることから電流が流れたためであり、フェライト磁石に新規な機能としての導電性が付与された証左である。【００２１】  また、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素のうちゲルマニウムＧｅを含む本発明フェラト磁石を暖めて３２℃に上昇させ、その抵抗値を計測したところ、環境温度２０℃の抵抗値に比べて１／４（５×１０−４Ω）になることが確認された。
これは温度により電気伝導性（＝電気抵抗値）が変化することを意味し、実質的に半導体様機能を有するフェライト磁石が得られたということである。【００２２】  さらに、本発明に係るフェライト磁石２０と通常のフェライト磁石（比較例）を夫々３０ｍｍφの棒状に形成してその残留磁束密度（Ｂｒ）を計測したところ、比較例のような通常の等方性フェライト磁石においてはその嵩密度との関係から凡そ１５００Ｇ程度が最大であるのに対し、本発明に係る等方性フェライト磁石２０では１７００Ｇ〜１８００Ｇ程度の残留磁束密度（Ｂｒ）を有しているのが確認された。
これは種々の添加物の添加量や添加時期あるいは焼結温度などの工夫によってもほんの僅かしか残留磁束密度の上昇を図ることができない従来に比べて画期的な効果といえるものである。【００２３】  なお、図１では等方性フェライト磁石として構成する実施の形態を説明したが、主原料として酸化鉄と炭酸ストロンチウムを使用し、この主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物を仮焼成したのち粉砕し、さらにこの粉砕混合物を乾式もしくは湿式により磁界中において所望の磁場配向を行って成形したのち、この焼結成形物１４を前述と同様に金属イオン処理液１８で処理すれば、磁気特性の良い異方性フェライト磁石として構成することができるものである。【００２４】  以上、本発明に係るフェライト磁石の好適な実施の形態を例示して説明したが、本発明はこの実施の態様に限定されるものではなく、例えば、主原料に反応性を向上させる添加物を加えた原料混合物に、チタンＴｉ、銀Ａｇ、銅Ｃｕ、ゲルマニウムＧｅ、バナジウムＶから選ばれる一もしくはそれ以上の金属元素を含むイオン化金属含有液を０．１ｗｔ％〜５０．０ｗｔ％含んだ処理液を予め混合して焼成するなど種々の変更をなし得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００２５】  先に述べたように、本発明に係るフェライト磁石によれば、従来の用途に加えて、例えば、血液の流動性を向上させるための健康器具、油類の活性化ないしは再利用治具、飲料の改質、さらには化粧品などにおける浸透性の向上手段などに利用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るフェライト磁石の最良の実施の形態の概略処理手順を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】    １０…原料混合物、
１２…粉砕混合物、
１４…焼結成形物、
１６…容器、
１８…金属イオン処理水、
２０…等方性フェライト、
【図１】
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