CN1699268A - 磁头滑块用材料、磁头滑块及磁头滑块用材料的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的磁头滑块用材料由含有氧化铝、碳化钛及碳并且当将氧化铝的重量设为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份的烧结体作成。
Description
技术领域
本发明涉及磁头滑块用材料、磁头滑块及磁头滑块用材料的制造方法。
背景技术
含有薄膜磁头的磁头滑块,从1979年开始用于硬盘装置,而此时的磁头滑块通常被称为小型滑块(100%滑块)。此后,磁头滑块经过约为小型滑块70%大小的微型滑块(70%滑块)发展到约为小型滑块50%大小的纳米滑块(50%滑块),向更小型化发展。
该磁头滑块通常在基板上设置含有薄膜磁头的层叠体而成。这类磁头滑块,通过如下这样而得到,即,在基板上层叠含有薄膜磁头的层叠体,制成层叠结构体后,平行于层叠方向地切断该层叠结构体,形成薄膜磁头的露出面,研磨该露出面,成为空气轴承面。
而且,在制造现有的磁头滑块时,例如,如下述专利文献1所记载的那样,将以氧化铝和碳化钛为主要成分的高强度的烧结体即所谓AlTiC(アルテイツク)烧结体用作磁头滑块的基板。
[专利文献1]特开昭57-82172号公报
现在的主流是约为小型滑块30%大小的被称为皮米滑块(30%滑块)的磁头滑块,今后,随着硬盘装置的小型化、低成本化,磁头滑块将向更小型化的方向发展,预计将来会发展到约为小型滑块20%大小的飞米滑块(20%滑块)。
随着这种磁头滑块的小型化,形成空气轴承面时的研磨工序中,要求降低因基板和在基板上层叠的层叠体的研磨量的不同而产生的空气轴承面的段差。
发明内容
本发明是鉴于上述课题而完成的发明,其目的在于提供一种可实现空气轴承面的段差的降低且具有充分强度的磁头滑块用材料、使用该材料的磁头滑块及磁头滑块用材料的制造方法。
本发明人等进行了专心研究,结果发现:作为现有的磁头滑块的基板而使用的AlTiC烧结体的研磨速度与含有薄膜磁头的层叠体的研磨速度相比极低,由此,研磨时层叠体的研磨量与基板的研磨量相比过度变大而产生段差。而且,本发明人等还发现:含有氧化铝、碳化钛及碳的规定组成的烧结体的研磨速度与现有的AlTiC烧结体的研磨速度相比,变得充分高且具有充分的强度,从而完成了本发明。
本发明的磁头滑块用材料是含有氧化铝、碳化钛及碳并且将氧化铝的重量设为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份的烧结体。
再者,本发明的磁头滑块包括由烧结体作成的基板和在该基板上形成的含有薄膜磁头的层叠体。而且,该烧结体含有氧化铝、碳化钛及碳并且将氧化铝的重量设为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份。
根据这些发明,该烧结体与现有的磁头滑块用材料所使用的AlTiC烧结体相比研磨速度快,因此,使用该磁头滑块用材料的基板的研磨速度和含有薄膜磁头的层叠体的研磨速度之差与现有之差相比变得更小。由此,在制造磁头滑块时,详细地说,在由该磁头滑块用材料作成的基板上层叠含有薄膜磁头的层叠体,成为层叠结构体,研磨与该层叠结构体的层叠方向平行的剖面而制造磁头滑块时,在因研磨而形成的空气轴承面上,在层叠体和基板之间难以产生段差。再者,该磁头滑块用材料具有充分的强度。
在本发明的磁头滑块用材料及磁头滑块中,当烧结体中的碳浓度小于0.2重量份时,与由现有的AlTiC烧结体作成的基板相比,研磨速度没有充分增加。另一方面,当烧结体中的碳的浓度大于9重量份时,强度降低。
随着碳的浓度变高,磁头滑块用材料的研磨速度增加的理由并不清楚,但例如可如下这样认为。即认为:当将碳添加到含有氧化铝及碳化钛的烧结体中时,烧结时的氧化铝或碳化钛的颗粒成长受到抑制,由此,烧结体的研磨速度变高。
再者,在本发明的磁头滑块用材料及磁头滑块中,当烧结体中的碳化钛的浓度小于20重量份时,材料的刚性降低且强度降低。另一方面,当烧结体中的碳化钛的浓度大于120重量份时,烧结性降低且强度降低。
在该磁头滑块用材料及磁头滑块中,当将氧化铝的重量设为100重量份时,烧结体优选含有碳为0.3~2.0重量份,更优选含有碳为0.5~1.5重量份。这时,以充分的水平可同时满足高的研磨速度和高的强度。
再者,在磁头滑块用材料及磁头滑块中,当将氧化铝的重量设为100重量份时,烧结体还优选含有二氧化钛为0.5~10重量份。这时,容易提高烧结体的烧结性、提高强度。
本发明的磁头滑块用材料的制造方法,包括:准备粉末的成形体的工序;和,在非氧化性环境中烧结该成形体的工序。该粉末的成形体含有氧化铝、碳化钛及碳并且当将氧化铝的重量为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份。
据此,可最佳地制造上述磁头滑块用材料。
这里,在准备成形体的工序中,混合含有氧化铝的粉末、含有碳化钛的粉末及含有碳的粉末,得到混合粉末,可对该混合粉末进行成形。
再者,在准备成形体的工序中,混合含有氧化铝的粉末、含有碳化钛的粉末及有机物,得到混合物,通过在非氧化性环境中热处理该混合物,使混合物中的有机物碳化,得到混合粉末,将该混合粉末进行成形也可以。
而且,在准备成形体的工序中,混合含有氧化铝的粉末、含有碳化钛的粉末及有机物,得到混合物,将该混合物进行成形,通过在非氧化性环境中热处理所成形的混合物,使混合物中的有机物碳化也可以。
利用本发明,可以实现具有充分的强度且降低空气轴承面的段差的磁头滑块。由此,可制造体积更小的磁头滑块,可更进一步实现高密度化。
附图说明
图1是本发明实施方式的磁头滑块的立体图。
图2是图1的磁头滑块上的II-II矢向图。
图3是用于说明本发明实施方式的磁头滑块的制造方法的立体图。
图4(a)、图4(b)是用于说明本发明实施方式的磁头滑块的制造方法的接着图3的立体图。
图5是表示研磨图4(b)的杆的状态的剖面示意图。
图6是表示实施例1~6及比较例1、2的磁头用基板的组成及特性的表。
图7(a)是实施例3的磁头用基板的剖面SEM照片、图7(b)是比较例1的磁头用基板的剖面SEM照片。
符号说明:10薄膜磁头,11磁头滑块,13基板,14层叠体,50涂层,D段差,S空气轴承面。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明优选的实施方式。另外,在附图的说明中,对相同或相当要素标记相同符号,省略重复的说明。
(磁头滑块用材料)
首先,说明本实施方式的磁头滑块用材料。本实施方式的磁头滑块用材料是含有氧化铝(Al2O3)、碳化钛(TiC)及碳(C)的烧结体。这里,在烧结体中,氧化铝或碳化钛分别形成结晶粒。再者,在烧结体中,碳是没有与氧化铝或碳化钛化学结合的游离成分,主要存在于氧化铝或碳化钛的结晶晶界。
这里,该磁头滑块用材料中的碳的浓度,当将氧化铝的重量设为100重量份时,为0.2~9重量份,优选为0.3~2.0重量份,更优选为0.5~1.5重量份。
这里,当碳的浓度比9重量份高时,材料的强度有过度变弱的倾向而不可取。另一方面,当碳的浓度比0.2重量份低时,与现有的AlTiC烧结体相比,研磨速度没有充分变高。
另外,作为现有的磁头滑块用材料使用的AlTiC烧结体,通过混合氧化铝粉末和碳化钛粉末并进行烧结而作成。而且,该碳化钛粉末中通常不可避免地含有0.05~0.15%左右的碳。因此,当将AlTiC烧结体中的氧化铝的重量设为100重量份时,现有的AlTiC烧结体中通常含有0.01~0.18重量份左右的碳。该现有的AlTiC烧结体的碳的浓度,与本实施方式的磁头滑块用材料的碳的浓度相比,是十分低的。
再者,当将氧化铝的重量设为100重量份时,本实施方式的磁头滑块用材料中的碳化钛的浓度为20~120重量份。当在该范围内时,可得到充分强度的磁头用基板。当碳化钛的浓度低于20重量份时,有刚性降低且强度降低的倾向。另一方面,碳化钛的浓度大于120重量份时,有烧结性降低且强度降低的倾向。
而且,该磁头滑块用材料还优选含有二氧化钛。当将氧化铝的重量设为100重量份时,二氧化钛的最佳浓度为0.5~10重量份。当磁头滑块用材料含有二氧化钛时,烧结性变高且容易高强度化。
另外,该磁头滑块用材料,以对特性不产生影响为限,也可以含有其它成分。
(磁头滑块用材料的制造方法)
接着,说明这类磁头滑块用材料的第一制造方法。
首先,准备氧化铝粉末、碳化钛粉末及碳粉末,而且根据需要还准备作为添加物的二氧化钛粉末。
这里,原料的氧化铝粉末的平均粒径优选为0.1~1μm,更优选为0.4~0.6μm。
再者,碳化钛粉末的平均粒径优选为0.1~3μm,更优选为0.5~1.5μm。碳化钛粉末也可以含有碳。
再者,碳粉末的平均粒径优选为20~100nm。就碳粉末而言,例如可使用由碳黑、乙烯黑等的碳制成的粉末。
再者,二氧化钛粉末的平均粒径优选为0.1~3μm,更优选为0.5~1μm。
而且,例如在乙醇、IPA、95%改性乙醇等有机溶剂中混合这些粉末,得到混合粉末。另外,当水作为溶剂使用时,因为溶剂和碳化钛引起化学反应,碳化钛粉末氧化,所以不能使用水。
这里,在混合粉末中,当将氧化铝的全部重量设为100重量份时,添加氧化铝粉末、碳化钛粉末、碳粉末、二氧化钛粉末,使得碳化钛粉末、碳、二氧化钛的重量分别满足上述条件。
这里,粉末的混合优选在球磨机或微粉碎机(アトライタ一)中混合。再者,粉末的混合优选混合10~100小时左右。另外,就在球磨机或at writer/lighter中的混合媒介而言,例如优选使用直径为1~20mm左右的氧化铝球等。
接着,喷射混合粉末进行造粒。这里,例如可以在几乎不含有氧的氮或氩等不活泼性气体的60~200℃的热风中喷雾干燥,由此,得到上述组成的混合粉末的造粒物。这里,例如造粒物的粒径优选为50~200μm左右。
接着,根据需要添加上述有机溶剂并调节造粒物的液体含量,造粒物中含有0.1~10重量%左右的有机溶剂。就调节液体含量使用的有机溶剂而言,例如可举出乙醇、IPA、95%改性乙醇等有机溶剂,通常使用混合粉末时所用的有机溶剂。这里,当水作为溶剂使用时,因为溶剂和碳化钛引起化学反应,碳化钛粉末氧化,所以不能使用水。
接着,在规定的模具内填充该造粒物,通过冷压制进行一次成形,得到成形体。这里,例如将造粒物填充到内径为150mm的圆板形成用的金属制或碳制的模具内,例如也可以用5~15MPa(约50~150kgf/cm2)左右的压力进行冷压制。
接着,热压制所得到的成形体,得到烧结体。这里,例如烧制温度为1200~1700℃,压力为10~50MPa(约100~500kgf/cm2),环境为真空、氮、氩等非氧化性环境中。另外,非氧化性环境是为了抑制碳化钛的氧化。再者,混合粉体的成形优选使用碳制的模具。再者,成形体的烧结时间优选为1~3小时左右。
由此,完成磁头滑块用材料。这里,磁头滑块用材料的形状没有特别限定,例如可以是直径为6英寸、厚度为2.5mm的圆板状的基板或矩形基板。
接着,说明这类磁头滑块用材料的第二制造方法。
在上述第一制造方法中使用了碳粉末,而在第二制造方法中代替碳粉末而使用有机物。具体地说,首先,混合氧化铝粉末、碳化钛粉末及有机物而得到混合物。这里,有机物没有特别限定,例如可列举聚乙烯醇、丙烯酸树脂、丁醛树脂等。再者,混合物中根据需要也可以添加二氧化钛粉末等添加物。
接着,通过在真空环境、氮环境等非氧化性环境中热处理该混合物,使混合物中的有机物碳化。这里,碳化条件根据有机物的种类可任意优选设定,例如,在真空干燥炉等中,在600℃下热处理5小时左右,可得到含有氧化铝、碳化钛及碳并且根据需要还含有二氧化钛等的混合粉末。
然后,可以与第一制造方法同样成形该混合物粉末,并使之烧结。
这样,在使用有机物进行制造时,碳可均匀分散,可缩短碳分散所需要的时间。
为了得到缜密的磁头滑块用材料,优选为如上述那样使有机物碳化后成形,也可以成形后使有机物碳化。
具体地说,在得到了含有氧化铝粉末、碳化钛粉末及有机物等的混合物后、碳化之前,与第一制造方法同样对该混合物进行成形。而且,对于含有该有机物的混合物的成形体,实施上述那样的热处理,使有机物碳化,可得到含有氧化铝、碳化钛及碳等的成形体。
这里,在第二制造方法中,在混合氧化铝粉末、碳化钛粉末及有机物并且根据需要还混合二氧化钛粉末等而成为混合物时,各粉末的浓度,以使这些混合物碳化后的混合粉末或成形体中的氧化铝、碳化钛、碳、二氧化钛的量为第一制造方法规定的浓度的方式预先设定。由此,得到与第一制造方法同样组成的成形体。
(磁头滑块)
接着,参照图1说明使用该磁头滑块用材料的磁头滑块。
本实施方式的磁头滑块11是具有薄膜磁头10的磁头滑块,是载置于具有硬盘的硬盘装置(没有图示)上的磁头滑块。该硬盘装置利用薄膜磁头10在高速转动的硬盘记录面上记录及再现磁信息。
本发明的实施方式的磁头滑块11大致呈长方体状。在图1中,磁头滑块11上的前侧面是与硬盘的记录面对向配置的记录媒体对向面,称为空气轴承面(ABS:Air Bearing Surface)S。再者,在空气轴承面上,在与轨道宽方向垂直的方向上形成沟11a。
当硬盘转动时,利用伴随着该转动而产生的空气流,磁头滑块11上浮,空气轴承面S离开硬盘的记录面。也可以对空气轴承面S实施DLC(类金刚碳,Diamond Like Carbon)等涂布。
该磁头滑块11包括由上述磁头滑块用材料作成的基板13和在该基板13上形成的同时还含有薄膜磁头10的层叠体14。更详细地说,在本实施方式中,基板13具有长方体形状,在基板13的侧面上形成层叠体14。
层叠体14的上面14a形成磁头滑块11的端面,在该层叠体14的上面14a上安装有连接于薄膜磁头10的记录用垫18a、18b及再现用垫19a、19b。再者,薄膜磁头10被设置在层叠体14内,其一部分从空气轴承面S上露至外部。另外,在图1中,考虑到识别的容易性,用实线表示埋设在层叠体14内的薄膜磁头10。
这类磁头滑块11,载置于万向节12上,通过连接于未图示的悬臂,构成磁头万向节组件。
图2是垂直于磁头滑块11的空气轴承面S且垂直于轨道宽方向的剖面示意图(图1的II-II剖面示意图)。如上述那样,磁头滑块11具有大致呈矩形板状的基板13和在该基板13侧面上层叠的层叠体14。层叠体14具有薄膜磁头10和包围该薄膜磁头10的涂层50。
薄膜磁头10从靠近基板13一侧依次具有作为读取硬盘的磁信息的读取元件GMR(巨大磁阻效应.Giant Magneto Resistive)元件40和作为将磁信息写入到硬盘上的写入元件的感应型电磁变换元件60,成为所谓的复合型薄膜磁头。
电磁变换元件60是采用被称为面内记录方式的元件,从基板13一侧依次具备下部磁极61及上部磁极64的同时,还具备薄膜线圈70。
下部磁极61及上部磁极64的空气轴承面S侧的端部,露出至空气轴承面S,下部磁极61及上部磁极64的各露出部以规定距离隔开,形成记录间隙G。另一方面,上部磁极64的远离空气轴承面S的一侧的端部64B向下部磁极61弯曲,该端部64B与下部磁极61的远离空气轴承面S的一侧的端部进行磁连接。由此,通过上部磁极64和下部磁极61形成夹住间隙G的磁电路。
薄膜线圈70以包围上部磁极64的端部64B的方式来配置,通过电磁感应,在记录间隙G间产生磁场,由此在硬盘的记录面上记录磁信息。
GMR元件40露出至省略图示但具有多层构造的空气轴承面S,利用磁阻效应,检测来自硬盘的磁场变化,读出磁信息。
GMR元件40和电磁变换元件60之间、上部磁极64和下部磁极61之间分别通过绝缘性的涂层50被隔开。再者,薄膜磁头10自身除了空气轴承面S以外也被涂层50覆盖。涂层50主要由氧化铝等绝缘材料形成。具体地说,通常使用由喷射法等形成的氧化铝层。这类氧化铝层通常具有非晶结构。
另外,使薄膜磁头10成为垂直记录方式而不是面内记录方式也可是。再者,使用利用各向异性磁阻效应的AMR(Anisotropy MagnetoResistive)元件、利用以轨道接合而产生的磁阻效应的TMR(Tunnel-typeMagneto Resistive)元件等代替GMR元件40也可以。
而且,在涂层50内,在GMR元件40和电磁变换元件60之间还可以含有磁绝缘的磁性层等。
接着,说明以上那样的磁头滑块11的制造方法。
首先,如上述那样,如图3所示,准备基板13,该基板是将上述的磁头滑块用材料形成为圆板晶片状。接着,如图4(a)所示,在该基板13上利用公知的方法层叠含有薄膜磁头10及涂层50的层叠体14。这里,在层叠体14中,薄膜磁头10以行列状多个并列的方式形成层叠体14。
接着,将层叠了层叠体14的基板13切成规定的形状和大小。这里,例如,通过如图4(a)中的虚线所示那样切断,如图4(b)所示,多个薄膜磁头10排成一列且这些薄膜磁头10以分别露出至侧面100BS的方式来配置,形成杆100B。
而且,进行研磨该杆100B的侧面100BS从而形成空气轴承面S的所谓研磨工序。在该研磨工序中,同时且在与层叠方向交叉的方向(图2的箭头X的方向)上研磨基板13和在其上面层叠的层叠体14。
这里,在本实施方式中,基板13由上述的磁头滑块用材料即含有氧化铝、碳化钛及碳并且以规定浓度添加它们的烧结体作成。因此,该基板13的研磨速度,与由现有的AlTiC烧结体作成的基板的研磨速度相比,充分变高,该基板13的研磨速度与含有薄膜磁头10的层叠体14的研磨速度约相同。
因此,在进行研磨时,层叠体14和基板13间的研磨量之差变得极小,层叠体14和基板13间的段差D(参照图5),与现有的相比,明显变小。由此,例如可使空气轴承面S为约平坦的状态。具体地说,例如可使段差D为1.2nm以下。
因此,可优选作成飞米滑块或比这更小的滑块,容易以更高密度记录。而且,本实施方式的基板13因具有充分的强度,因此也具有充分的可靠性。
实施例
以下,列举实施例及比较例,更详细地说明本发明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。
在本实施例中,制造多个构成材料不同的磁头滑块用材料的基板,分别测定了抗弯曲强度及研磨速度。
实施例(1~6)
首先,分别以规定量称量氧化铝粉末(平均粒径0.5μm)、碳化钛粉末(平均粒径0.5μm、含有0.1重量%碳)、二氧化钛粉末(平均粒径0.1μm)、碳粉末(碳黑、平均粒径35nm),在球磨机中与IPA(异丙醇:沸点82.4℃)一起粉碎30分钟并进行混合,然后,在氮中、在150℃下喷射造粒,得到造粒物。
这里,氧化铝粉末、碳化钛粉末、碳粉末及二氧化钛粉末,在造粒物中,以满足以下条件的浓度进行了混合。
在实施例1~6中,相对于氧化铝的碳化钛及二氧化钛的浓度相同,当氧化铝的重量为100重量份时,碳化钛为60重量份,二氧化钛为6.7重量份。再者,当将氧化铝的重量设为100重量份时,碳的重量,在实施例1中为0.23重量份,在实施例2中为0.48重量份,在实施例3中为0.89重量份,在实施例4中为1.7重量份,在实施例5中为3.4重量份,在实施例6中为8.4重量份。另外,碳是来自碳粉末的碳和来自碳化钛粉末的碳的合计值。
接着,在约0.5MPa(50kgf/cm2)下分别将所得到的造粒物一次成形,然后,利用热压制法在真空环境下、烧结温度1600℃、压制力约30MPa(约300kgf/cm2)下烧制1小时,得到各实施例的磁头滑块用材料。然后,将该材料分别切成20×20×1.8mm左右的切片,使用含有0.1μm直径的金刚石颗粒的浆液,使用单面研磨机,研磨该切片。这里,研磨条件是锡皿的转数为37.5次/min、负荷2550g、奥斯卡电动机的转数为55次/min、研磨时间为10分钟。而且,测定研磨前后的厚度,用研磨时间除厚度的变化,得到各实施例的研磨速度。再者,使用岛津制作所制的试验机,在JIS R1601(1995)的条件下测定各基板的抗弯曲强度。
(比较例1、2)
在比较例1中,除了不添加碳粉末、使碳的重量为来自碳化钛粉末的重量即0.06重量份以外,其它与实施例1一样。再者,在比较例2中,除了碳的重量为17重量份以外,其它与实施例1一样。这些条件及结果如图6的表所示。另外,将比较例1的研磨速度设为100,各研磨速度与比较例1的研磨速度之比表示研磨速度。这里,比较例1的研磨速度为1.7μm/10min。
与由碳的重量小于0.2重量份的现有AlTiC烧结体作成的比较例1的切片的研磨速度相比,碳的重量为0.2重量份以上的实施例1~6的切片具有充分高的研磨速度。另一方面,碳的重量为9重量份以上的比较例2的切片强度不充分。
另外,图7(a)、图7(b)依次表示实施例3的切片的剖面SEM照片和比较例1的切片的剖面SEM照片。当碳的量变多时,理解为抑制氧化铝或碳化钛的颗粒成长。另外,由SEM照片测定氧化铝的平均粒径后,实施例1的氧化铝的平均粒径为0.35μm,比较例1的为0.5μm。
Claims (12)
1.一种磁头滑块用材料,其特征在于:它是含有氧化铝、碳化钛及碳并且将氧化铝的重量设为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份的烧结体。
2.如权利要求1所述的磁头滑块用材料,其特征在于:当将氧化铝的重量设为100重量份时,所述烧结体含有碳0.3~2.0重量份。
3.如权利要求1所述的磁头滑块用材料,其特征在于:当将氧化铝的重量设为100重量份时,所述烧结体含有碳0.5~1.5重量份。
4.如权利要求1~3中任一项所述的磁头滑块用材料,其特征在于:当将氧化铝的重量设为100重量份时,所述烧结体还含有二氧化钛0.5~10重量份。
5.一种磁头滑块,其特征在于:
包括:由烧结体作成的基板;和,在所述基板上形成的含有薄膜磁头的层叠体,
所述烧结体含有氧化铝、碳化钛及碳并且当将氧化铝的重量设为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份。
6.如权利要求5所述的磁头滑块,其特征在于:当将氧化铝的重量设为100重量份时,所述烧结体含有碳0.3~2.0重量份。
7.如权利要求5所述的磁头滑块,其特征在于:当将氧化铝的重量设为100重量份时,所述烧结体含有碳0.5~1.5重量份。
8.如权利要求5~7中任一项所述的磁头滑块,其特征在于:当将氧化铝的重量设为100重量份时,所述烧结体还含有二氧化钛0.5~10重量份。
9.一种磁头滑块用材料的制造方法,其特征在于:包括:
准备含有氧化铝、碳化钛及碳并且当将氧化铝的重量设为100重量份时含有碳化钛为20~120重量份、碳为0.2~9重量份的成形体的工序;和
在非氧化性环境中烧结所述成形体的工序。
10.如权利要求9所述的磁头滑块用材料的制造方法,其特征在于:
在准备所述成形体的工序中,混合含有氧化铝的粉末、含有碳化钛的粉末及含有碳的粉末,得到混合粉末,使所述混合粉末成形。
11.如权利要求9所述的磁头滑块用材料的制造方法,其特征在于:
在准备所述成形体的工序中,混合含有氧化铝的粉末、含有碳化钛的粉末及有机物,得到混合物,通过在非氧化性环境中对所述混合物进行热处理,使所述混合物中的有机物碳化,得到混合粉末,使所述混合粉末成形。
12.如权利要求9所述的磁头滑块用材料的制造方法,其特征在于:
在准备所述成形体的工序中,混合含有氧化铝的粉末、含有碳化钛的粉末及有机物,得到混合物,使所述混合物成形,通过在非氧化性环境中对所成形的混合物进行热处理,使所述混合物中的有机物碳化。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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