(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気研磨用砥粒において個々の砥粒全てが磁場により研磨に寄与し、かつ磁場を消去したときには他の磁性材料に引き寄せられることのない取り扱いの容易で、安価な新規磁性砥粒及びその製造方法を提供する。【解決手段】磁気研磨用砥粒を非磁性砥粒（ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、アルミナ、炭化珪素、セリア等）の核に微細な磁性粒子（磁性粒子成分にはＭＯＦｅ２Ｏ３のスピネルフェライト成分が含まれ、ＭがＦｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｏの１種または２種からなる）を被覆せしめた構造とする。該磁性粒子をFe,Mn,Zn,Ni,Coの硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩の複数混合溶液から水中中和析出せしめる磁性砥粒の製造方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性砥粒表面を磁性粒子で被覆せしめることを特徴とする磁性砥粒及びその製造方法。
【請求項２】
該非磁性砥粒がダイヤモンド，立方晶窒化ホウ素、アルミナ、炭化珪素，セリア等の研磨材砥粒であることを特徴とする、請求項１の磁性砥粒及びその製造方法。
【請求項３】
該磁性粒子成分にはＭＯＦｅ２Ｏ３のスピネルフェライト成分が含まれ、ＭがＦｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｏ１種または２種からなることを特徴とする、請求項１の磁性砥粒及びその製造方法。
【請求項４】
該非磁性砥粒の大きさが０．１〜２００μｍであるであることを特徴とする、請求項１の磁性砥粒及びその製造方法。
【請求項５】
該磁性粒子の一次粒子の大きさが５０ｎｍ以下であることを特徴とする、請求項１の磁性砥粒及びその製造方法。
【請求項６】
該磁性砥粒の内該研磨材砥粒成分が６０〜９８重量％であることを特徴とする、請求項１の磁性砥粒及びその製造方法。
【請求項７】
該磁性粒子をＦｅ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｎｉ，Ｃｏの硫酸塩、塩酸塩、硝酸塩の複数混合溶液から水中中和析出せしめることを特徴とする、請求項１の磁性砥粒及びその製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明はセラミックス部品・金属部品等の磁気研磨に用いる新規磁性砥粒及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】磁気研磨法として知られる研磨技術は、磁性砥粒に磁場を印加することによって砥粒に加工圧力及び保持力を与えセラミックス等の円筒内外面や球面等複雑形状の精密仕上げ加工に応用できる技術である。この磁気研磨に用いられる砥粒には砥粒として要求される硬度と共に磁性を併せ持つことが要求される。【０００３】一方、高い硬度を有するダイヤモンド，立方晶窒化ホウ素、アルミナ等の砥粒は、高い砥粒性能を有するものの非磁性であるため直接磁気研磨用砥粒として使用できない欠点があった。【０００４】従来、この問題を解決するために磁性金属等を芯材として表面にダイヤモンド等の非磁性砥粒群を付着させる複合磁性砥粒が提案されている。
【特許文献１】特開平４−１７６５５６
【特許文献２】特開平４−３０６２９０
【非特許文献１】安斉正博他、砥粒加工学会誌３３，４，ｐ３４（１９８９）
【０００５】しかしながら、これらの方法には多くの欠点がある。例えば、砥粒の含有率がいずれも５０重量％以下であること、さらに砥粒群を含有した磁性２次粒子の大きさが砥粒の数倍から数百倍あり一度に研磨に寄与する粒子数が少ないこと、磁場を取り去っても残留磁化があり他の磁性材料に引き寄せられ除去困難なこと、作成に高価で大掛かりな装置を要することなどがあげられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】本発明が解決しようとする課題は、個々の砥粒全てが磁場により研磨に寄与し、かつ磁場を消去したときには他の磁性材料に引き寄せられることのない取り扱いの容易で、安価な新規磁性砥粒及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】本発明者らは、鋭意検討の結果、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、アルミナ等の砥粒を核として液相析出金属酸化物及びその複合体のスピネルフェライトを含む微細な磁性粒子を被覆せしめることにより、上記目的が達成されることを知見した。【０００８】本発明の新規磁性砥粒は、ダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、アルミナ等の砥粒粒子個々の表面を液相析出させた５０ｎｍ以下の磁性微粒子が被覆していることを特徴とする。【０００９】この製造方法は、あらかじめ水に分散させたダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、アルミナ等の研磨材砥粒懸濁液に析出後スピネルフェライトとなり得る金属塩を溶解させ水酸化アルカリを添加し、該研磨材砥粒を核としてスピネルフェライト磁性粒子を該研磨材砥粒表面に析出被覆させることまたは、あらかじめ水酸化アルカリを添加した水に分散させたダイヤモンド、立方晶窒化ホウ素、アルミナ等の研磨材砥粒懸濁液に析出後スピネルフェライトとなり得る金属塩水溶液を添加し該研磨材砥粒を核としてスピネルフェライトを含む磁性粒子を該研磨材砥粒表面に析出被覆させることを特徴とする。製造に要する装置は、容器・攪拌羽・モーター等の一般的装置のみで特に加熱も要しないためきわめて安価に製造可能である。磁性微粒子の被覆（析出）量・組成は、砥粒・金属塩類の投入比率で容易に制御できる。
【発明の効果】
【００１０】本発明の磁性砥粒は、ダイヤモンド，立方晶窒化ホウ素アルミナ等の砥粒の硬度を備えた一次粒子が磁性粒子そのものとして磁気研磨に有効に寄与し、残留磁化のないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】本発明の磁気研磨用砥粒の製造方法に使用される砥粒はダイヤモンド及び立方晶窒化ホウ素アルミナ等の研磨材砥粒である。研磨用途に用いられる市販合成ダイヤモンドミクロンパウダー、立方晶窒化ホウ素及び人造研磨材が最も安価に入手できる。粒子径には特に制限はないが、入手可能な０．１〜６０μｍの大きさが研磨用途に適する。市販合成ダイヤモンドミクロンパウダー、立方晶窒化ホウ素及び人造研磨材は、すでに高度な分級が施されており砥粒単体で加工スクラッチを生じることがないものを用いる。例えば、市販合成ダイヤモンドミクロンパウダーでは、松本油脂製薬（株）製ジェネシスＫＭｍシリーズなどである。【００１２】本発明の磁気研磨用砥粒の製造に使用される析出磁性粒子は、スピネルフェライトである。このスピネルフェライト析出に用いる金属塩は硫酸塩、塩酸塩及び硝酸塩である。これらは、工業用に一般に市販されているものである。【００１３】上記金属塩からスピネルフェライトを析出させるには水酸化アルカリを用いる。水酸化アルカリは、金属塩を中和し、金属酸化物を析出させると共に該金属酸化物がスピネルフェライトとして析出するためのｐＨ調整の役割も担う。
上記研磨材砥粒は、ｐＨ９以上の水酸化アルカリ溶液中に攪拌羽を回転攪拌させて懸濁させる。後に添加する金属塩溶液によって中和されることを考慮し、あらかじめｐＨ１１以上まであげておいてもよい。【００１４】上記懸濁液に上記金属塩を添加して析出させる磁性金属酸化物の重量は上記生成物重量の２〜４０％の比率が最良である。少なすぎるとダイヤモンド表面を覆い尽くすことができず十分な磁気特性を得られず、多すぎると付着しない磁性粒子の量が増えかえって砥粒の磁気特性を悪化させる。【００１５】本発明の磁気研磨用砥粒の製造方法における上記研磨材砥粒（核）に析出する磁性粒子中にはスピネルフェライト以外の金属酸化物が同時含有されていてもよい。
ｐＨが８未満になるとスピネルフェライト以外の金属酸化物の生成が増え磁気特性に影響を与えることになる。金属塩の添加が終了するまでｐＨを９以上に保つことが望ましい。反応温度は、特に加熱冷却を必要とせず常温付近で行える。
上記析出スピネルフェライト及び金属酸化物の一次粒子の粒径は、５０ｎｍ以下のサイズであり磁区のサイズにほぼ匹敵するため残留磁化のない超常磁性挙動に近い磁気特性を有することになる。【００１６】以上の方法によって製造される磁気研磨用砥粒は、ほぼもとの研磨材砥粒と同サイズで、見掛け飽和磁化が５ｍＴ（ミリテスラ）以上、残留磁化はほぼゼロであり、磁気研磨用として用途が期待されるものである。
【実施例】
【００１７】以下に実施例を比較例とともに挙げ本発明の磁気研磨用砥粒の製造方法を具体的に説明する。【００１８】（実施例１〜４）
純粋１５０ｍｌに研磨材砥粒として所定サイズ（表１参照）のダイヤモンドを１０ｇ添加して攪拌懸濁させた後、アンモニア水を加えｐＨ１２とした。次いで攪拌しながらスピネルフェライトとしてマグネタイトを所定量析出（表１参照）させるための硫酸第一鉄と硫酸第二鉄を２０ｍｌの純水に溶解させたものを５分間かけて滴下させた。このときｐＨが９未満とならないよう適宜アンモニア水を追加した。その後、生成物を濾過し、乾燥した。得られた砥粒の磁気特性を次の表１に示した。磁気特性の内、見掛け飽和磁化は析出物が全てマグネタイトとした見掛け比重を用いてファラデー法で磁気天秤を使用して測定し、残留磁化はガウスメーターを用いて測定した。また、実施例１の製造物のＳＥＭ写真を次の図１に、磁気天秤のコイル電流に対する重量変化の実測値を次の［表２］に示した。【００１９】（比較例１〜３）
析出粒子量及びｐＨの条件を変えた他は上記実施例と同様にして磁気研磨用砥粒の製造を行った。製造条件及び得られた砥粒の磁気特性を次の表１に示した。【００２０】
【表１】
2005171214.tif 000002
【００２１】表１より製造物の磁気特性（特に見掛け飽和磁化）に対して析出粒子量及び析出ｐＨ条件の効果的な範囲がわかる。また、残留磁化が全てゼロであることから、全ての条件で析出磁性粒子のサイズは磁区程度の大きさ以下であることがわかる。【００２２】
【図１】
【００２３】図１より、製造物が出発原料砥粒とほぼ同サイズの５μｍ程度の個々の粒子であり、表面に磁性粒子群が付着していることも明らかである。付着磁性一次粒子のサイズは、ＳＥＭでは観察できないが表１及び表２の結果から５０ｎｍ以下と推定できる。
【００２４】
【表２】
2005171214.tif 000003
【００２５】表２は、実施例１における見掛け飽和磁化を計算するため力学的に磁化を測定したものである。磁気天秤において１分毎に電磁石のコイル電流すなわち磁場を変化させた時に製造物が磁場に引きよせられる力と釣り合う天秤の重量変化を読み取っている。
【００２６】表２より、磁場の変化に対して可逆的に力を受け、ヒステリシスがないことがわかる。これも磁性一次粒子が磁区程度の大きさ以下になっていることを示し残留磁化がないことを示している。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】実施例１の磁性砥粒のＳＥＭ写真である。
【図１】
2005171214.tif 000004