JP2005050436A - Spacer for magnetic disk, and hard disk unit - Google Patents

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Yukio Kawaguchi
行雄 川口
Atsushi Hitomi
篤志 人見
Kazumitsu Tanaka
一満 田中
Takao Matsumoto
孝雄 松本
Masahiro Ito
正弘 伊東
Kenichi Jinguji
賢一 神宮寺
Tsutomu Koyanagi
勤 小柳
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spacer for a magnetic disk, the spacer having a thermal expansion coefficient of about 8.0 to 9.5×10<SP>-6</SP>/°C. <P>SOLUTION: The spacer for the magnetic disk l includes a sintered compact containing Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, TiC, and MgO, wherein the sintered compact includes 35 to 55 wt.% of MgO to the total weight of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, TiC, and MgO. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハードディスク装置(HDD)内において、磁気ディスク間に介在される磁気ディスク用スペーサ及びこれを用いたハードディスク装置に関する。   The present invention relates to a magnetic disk spacer interposed between magnetic disks in a hard disk device (HDD) and a hard disk device using the same.

従来より、円板上に磁気記録層が形成された複数の磁気ディスクと、磁気ディスク間に介在され磁気ディスク同士を所定の間隔に離間させる磁気ディスク用スペーサと、磁気ディスクを回転させるモータと、磁気ディスクの磁気記録層への情報の書き込み及び磁気記録層からの情報の読み出しの少なくとも一方を行う磁気ヘッドと、を備えるハードディスク装置(HDD)が知られている。   Conventionally, a plurality of magnetic disks having a magnetic recording layer formed on a disk, a magnetic disk spacer interposed between the magnetic disks and separating the magnetic disks at a predetermined interval, a motor for rotating the magnetic disk, 2. Description of the Related Art A hard disk device (HDD) including a magnetic head that performs at least one of writing information to and reading information from a magnetic recording layer of a magnetic disk is known.

近年では、磁気ディスクの基板としてガラス材料が用いられるようになっており、磁気ディスク用スペーサとして、軽量で強度の高いセラミック材料を使うことが試みられている(特許文献1参照)。
特開2001−247357号公報
In recent years, glass materials have been used as magnetic disk substrates, and attempts have been made to use lightweight and high-strength ceramic materials as magnetic disk spacers (see Patent Document 1).
JP 2001-247357 A

しかし、上述のセラミック材料の熱膨張係数は7×10-6/℃程度であり、磁気ディスクの基板の材料であるガラス材料の熱膨張係数8.5〜9.3×10-6/℃との差が大きい。このため、ハードディスク装置の許容環境温度とされる−30〜50℃の範囲でハードディスク装置における磁気ディスクや磁気ディスク用スペーサの温度が変動した場合に、磁気ディスクと磁気ディスク用スペーサとの膨張度合いが大きく異なるために、磁気ディスクにひずみ等を生じ、読みとり書き込み等の性能に影響を及ぼす可能性がある。 However, the thermal expansion coefficient of the above-mentioned ceramic material is about 7 × 10 −6 / ° C., and the thermal expansion coefficient of the glass material that is the material of the magnetic disk substrate is 8.5 to 9.3 × 10 −6 / ° C. There is a big difference. Therefore, when the temperature of the magnetic disk or the magnetic disk spacer in the hard disk device fluctuates within the range of −30 to 50 ° C., which is the allowable environmental temperature of the hard disk device, the degree of expansion of the magnetic disk and the magnetic disk spacer is increased. Due to the large difference, the magnetic disk may be distorted and the performance of reading / writing may be affected.

本発明は、上記課題に鑑みてなされた物であり、ガラス材料の磁気ディスクの熱膨張係数とほぼ等しい、熱膨張係数が8.0〜9.5×10-6/℃程度のセラミック製の磁気ディスク用スペーサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is made of a ceramic having a thermal expansion coefficient of approximately 8.0 to 9.5 × 10 −6 / ° C., which is substantially equal to the thermal expansion coefficient of a magnetic disk made of glass. An object is to provide a spacer for a magnetic disk.

発明者らは鋭意検討した結果、Al23(アルミナ)とTiC(炭化珪素)を含むアルティック材料にMgOを所定の割合添加することにより、熱膨張係数8.0〜9.5×10-6/℃程度のセラミック材料が得られることを見いだし、本発明に想到するに至った。 As a result of intensive studies, the inventors have added a predetermined ratio of MgO to an AlTiC material containing Al 2 O 3 (alumina) and TiC (silicon carbide), so that the thermal expansion coefficient is 8.0 to 9.5 × 10. The inventors have found that a ceramic material of about −6 / ° C. can be obtained and have come to the present invention.

本発明に係る磁気ディスク用スペーサは、Al23、TiC、及び、MgOを含む焼結体を有し、前記焼結体はAl23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、MgOを35〜55重量%含む。 Spacer for a magnetic disk according to the present invention, Al 2 O 3, TiC, and have a sintered body containing MgO, the sintered body is Al 2 O 3, TiC, and, relative to the total weight of MgO MgO is contained in an amount of 35 to 55% by weight.

本発明に係るハードディスク装置は、ガラス基板上に磁気記録層が形成された複数の磁気ディスクと、磁気ディスク間に介在される磁気ディスク用スペーサと、磁気ディスクを回転させるモータと、磁気ディスクの磁気記録層への情報の書き込み及び磁気ディスクの磁気記録層からの情報の読みとりの少なくとも一方を行う磁気ヘッドと、を備え、磁気ディスク用スペーサは、Al23、TiC、及び、MgOを含む焼結体を有し、焼結体はAl23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、MgOを35〜55重量%含む。 A hard disk device according to the present invention includes a plurality of magnetic disks having a magnetic recording layer formed on a glass substrate, a magnetic disk spacer interposed between the magnetic disks, a motor for rotating the magnetic disk, and a magnetic disk magnetic field. A magnetic head that performs at least one of writing information to the recording layer and reading information from the magnetic recording layer of the magnetic disk, and the spacer for the magnetic disk is a sintered body containing Al 2 O 3 , TiC, and MgO. The sintered body contains 35 to 55% by weight of MgO based on the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO.

本発明によれば、熱膨張係数が約8.0〜9.5×10-6/℃程度のセラミック製の磁気ディスク用スペーサが得られる。このため、磁気ディスク用スペーサの熱膨張係数を、ガラス基板を含む磁気ディスクの熱膨張係数に十分に近づけることができる。これにより、ハードディスク装置における磁気ディスクと及びスペーサの温度が変動しても、熱膨張の割合が互いに同程度となるので磁気ディスクに不要なひずみ等が発生しにくくなる。 According to the present invention, a ceramic magnetic disk spacer having a thermal expansion coefficient of about 8.0 to 9.5 × 10 −6 / ° C. can be obtained. For this reason, the thermal expansion coefficient of the magnetic disk spacer can be made sufficiently close to the thermal expansion coefficient of the magnetic disk including the glass substrate. As a result, even if the temperature of the magnetic disk and the spacer in the hard disk device fluctuates, the rate of thermal expansion becomes approximately the same, so that unnecessary distortion or the like is less likely to occur in the magnetic disk.

ここで、焼結体は、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、TiCを20〜30重量%含むことが好ましい。 Here, the sintered body, Al 2 O 3, TiC, and, relative to the total weight of MgO, preferably contains TiC 20 to 30 wt%.

これにより、十分な強度を持ち、かつ、十分に焼結がなされた磁気ディスク用スペーサが得られる。ここで、TiCの量が20重量%を下回ると、剛性が低下してスペーサの強度が低くなる傾向がある。また、TiCの量が30重量%を超えると、焼結しにくくなり、脆くなって再び強度が低下する傾向がある。   Thus, a magnetic disk spacer having sufficient strength and sufficiently sintered can be obtained. Here, if the amount of TiC is less than 20% by weight, the rigidity tends to decrease and the strength of the spacer tends to decrease. On the other hand, if the amount of TiC exceeds 30% by weight, it becomes difficult to sinter, becomes brittle, and the strength tends to decrease again.

また、焼結体は、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、MgOを40〜50重量%含むことが好ましく、これにより、8.5〜9.0×10-6/℃程度の熱膨張係数の磁気ディスク用スペーサが得られ、より好適である。 Further, the sintered body, Al 2 O 3, TiC, and, relative to the total weight of MgO, preferably comprises MgO 40 to 50 wt%, thereby, 8.5-9.0 × 10 -6 A spacer for a magnetic disk having a thermal expansion coefficient of about / ° C. is obtained, and is more preferable.

また、焼結体の外形形状が円環であることが好ましい。   The outer shape of the sintered body is preferably a ring.

本発明によれば、ハードディスク装置の信頼性が高められ、記録密度の向上が可能となる。   According to the present invention, the reliability of the hard disk device can be improved and the recording density can be improved.

まず、本実施形態に係るハードディスク装置(HDD)について説明する。   First, a hard disk device (HDD) according to the present embodiment will be described.

本実施形態に係るハードディスク装置100は、主として、図1に示すように、表面に磁気記録層25が形成された複数の磁気ディスク24と、複数の磁気ディスク24の回転軸となるスピンドル70と、磁気ディスク24間に各々介在されたスペーサ(磁気ディスク用スペーサに対応)10と、磁気ディスク24を回転させるモータ20と、磁気ディスク24の磁気記録層25と対向する磁気ヘッド18と、を有する。   As shown in FIG. 1, the hard disk device 100 according to the present embodiment mainly includes a plurality of magnetic disks 24 having a magnetic recording layer 25 formed on a surface thereof, a spindle 70 serving as a rotation axis of the plurality of magnetic disks 24, A spacer (corresponding to a magnetic disk spacer) 10 interposed between the magnetic disks 24, a motor 20 that rotates the magnetic disk 24, and a magnetic head 18 that faces the magnetic recording layer 25 of the magnetic disk 24 are included.

磁気ディスク24は、ガラス材料の円板23と、円板23の両面に形成された磁気記録層25とを有する。また、磁気ディスク24は、中央部に表裏に貫通する貫通孔24aを有している。   The magnetic disk 24 includes a glass material disk 23 and magnetic recording layers 25 formed on both surfaces of the disk 23. Further, the magnetic disk 24 has a through hole 24a penetrating front and back at the center.

磁気ディスク24のガラス材料としては、例えば、強化ガラス、化学強化ガラスが挙げられ、これらの熱膨張係数は概ね8.5〜9.3×10-6/℃程度である。例えば、強化ガラスとしては、HOYA(登録商標)のN5ガラス、ソーダライムガラス等が挙げられ、化学強化ガラスとしては、HOYA(登録商標)のN10ガラスが挙げられる。N5ガラスの熱膨張係数は、約9.1×10-6/℃、ソーダライムガラスの熱膨張係数は、約9.1×10-6/℃、N10ガラスの熱膨張係数は、約8.7×10-6/℃である。 Examples of the glass material of the magnetic disk 24 include tempered glass and chemically tempered glass, and their thermal expansion coefficient is approximately 8.5 to 9.3 × 10 −6 / ° C. For example, examples of the tempered glass include HOYA (registered trademark) N5 glass and soda lime glass, and examples of the chemically tempered glass include HOYA (registered trademark) N10 glass. The thermal expansion coefficient of N5 glass is about 9.1 × 10 −6 / ° C., the thermal expansion coefficient of soda lime glass is about 9.1 × 10 −6 / ° C., and the thermal expansion coefficient of N10 glass is about 8. 7 × 10 −6 / ° C.

スピンドル70は、円柱部70aを有し、その円柱部70aの外径は磁気ディスク24の貫通孔24aの内径と同程度とされている。   The spindle 70 has a cylindrical portion 70 a, and the outer diameter of the cylindrical portion 70 a is approximately the same as the inner diameter of the through hole 24 a of the magnetic disk 24.

スペーサ10は、図2に示すように、外径形状が円環状の複合セラミック焼結体である。具体的には、例えば、内径が20mm程度、外径が24mm程度、高さが2mm程度である。スペーサ10の内径は磁気ディスク24の貫通孔24aの内径と同程度である。スペーサ10の材料については後述する。   As shown in FIG. 2, the spacer 10 is a composite ceramic sintered body having an annular outer diameter. Specifically, for example, the inner diameter is about 20 mm, the outer diameter is about 24 mm, and the height is about 2 mm. The inner diameter of the spacer 10 is approximately the same as the inner diameter of the through hole 24 a of the magnetic disk 24. The material of the spacer 10 will be described later.

そして、これらの磁気ディスク24とスペーサ10は、磁気ディスク24,24間にスペーサ10を各々挟むようにして、スピンドル70の円柱部70aに対して嵌め込まれている。また、スピンドル70の端部は、クランプ21によって固定され、磁気ディスク24とスペーサ10とがスピンドル70に対して固定されている。   The magnetic disk 24 and the spacer 10 are fitted into the columnar portion 70a of the spindle 70 so that the spacer 10 is sandwiched between the magnetic disks 24 and 24, respectively. The end of the spindle 70 is fixed by the clamp 21, and the magnetic disk 24 and the spacer 10 are fixed to the spindle 70.

スペーサ10は、磁気ディスク24,24同士の間隔を所定の間隔に維持する。   The spacer 10 maintains the interval between the magnetic disks 24 and 24 at a predetermined interval.

モータ20は、スピンドル70をスピンドル70の軸回りに回転させることにより、磁気ディスク24を回転させる。   The motor 20 rotates the magnetic disk 24 by rotating the spindle 70 around the axis of the spindle 70.

磁気ヘッド18は、磁気ディスク24の磁気記録層25の表面に対して平行に移動可能とされ、磁気記録層25の所望の部分に対して情報の記録を行うと共に、磁気記録層25の所望の部分から情報の読み出しを行う。   The magnetic head 18 is movable in parallel to the surface of the magnetic recording layer 25 of the magnetic disk 24, records information on a desired portion of the magnetic recording layer 25, and Read information from the part.

そして、本実施形態における磁気ディスク用スペーサ10は、Al23(アルミナ)、TiC(炭化チタン)、及び、MgO(マグネシア)を含有し、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対してMgOを35〜55重量%含む複合セラミクス焼結体から形成されている。 The magnetic disk spacer 10 in this embodiment contains Al 2 O 3 (alumina), TiC (titanium carbide), and MgO (magnesia), and the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO. The composite ceramic sintered body containing 35 to 55% by weight of MgO is formed.

このようなスペーサ10は、熱膨張係数が約8.0〜9.5×10-6/℃程度となる。このため、スペーサ10の熱膨張係数を、主としてガラス材料の円板23により形成される磁気ディスク24の熱膨張係数8.5〜9.3×10-6/℃に十分に近づけることができる。 Such a spacer 10 has a thermal expansion coefficient of about 8.0 to 9.5 × 10 −6 / ° C. For this reason, the thermal expansion coefficient of the spacer 10 can be made sufficiently close to the thermal expansion coefficient 8.5 to 9.3 × 10 −6 / ° C. of the magnetic disk 24 formed mainly by the disk 23 made of glass material.

これにより、ハードディスク装置100の磁気ディスク24及びスペーサ10の温度が変動しても、各々の熱膨張の割合が同程度となるので磁気ディスク24に不要なひずみ等を発生させにくくなる。   As a result, even if the temperature of the magnetic disk 24 and the spacer 10 of the hard disk device 100 fluctuates, the rate of thermal expansion of each becomes the same, so that it is difficult to generate unnecessary distortion or the like in the magnetic disk 24.

このため、このようなスペーサ10を磁気ディスク24のスペーサ10として用いると、ハードディスク装置100の信頼性が向上すると共に、記録密度の向上を図ることができる。   Therefore, when such a spacer 10 is used as the spacer 10 of the magnetic disk 24, the reliability of the hard disk device 100 can be improved and the recording density can be improved.

ここで、MgOの含有量が35重量%を下回ると、熱膨張係数が8.0×10-6/℃より低くなる。一方、MgOの含有量が55重量%を超えると、熱膨張係数が9.5×10-6/℃より高くなる。 Here, when the content of MgO is less than 35% by weight, the thermal expansion coefficient becomes lower than 8.0 × 10 −6 / ° C. On the other hand, when the content of MgO exceeds 55% by weight, the thermal expansion coefficient becomes higher than 9.5 × 10 −6 / ° C.

そして、例えば、熱膨張係数が9.5×10-6/℃を超えたり、8.0×10-6/℃を下回ると、ガラス材料の磁気ディスク24との熱膨張係数の差が大きくなり、温度変化に伴って磁気ディスク24等に歪み等が発生する場合がある。 For example, if the thermal expansion coefficient exceeds 9.5 × 10 −6 / ° C. or falls below 8.0 × 10 −6 / ° C., the difference in thermal expansion coefficient from the magnetic disk 24 made of glass material increases. In some cases, distortion or the like may occur in the magnetic disk 24 or the like as the temperature changes.

なお、Al23及びTiC以外に他の物質をほとんど含まない焼結体からなるスペーサ10の熱膨張係数は、7.3×10-6/℃であり、MgOを添加することにより熱膨張係数が下げられている。また、Al23とTiCとの含有比率は、熱膨張係数自体にほとんど影響を与えない。 The thermal expansion coefficient of the spacer 10 made of a sintered body containing almost no other substances other than Al 2 O 3 and TiC is 7.3 × 10 −6 / ° C., and thermal expansion is achieved by adding MgO. The coefficient has been lowered. Further, the content ratio of Al 2 O 3 and TiC hardly affects the thermal expansion coefficient itself.

ここで、特に、MgOの含有量をAl23、TiC、及び、MgOの全重量に対して40〜50重量%とすることが好ましい。これによれば、スペーサ10の熱膨張係数を、8.5〜9.0×10-6/℃程度とすることができ、好都合である。この場合は、特に、ソーダライムガラスを含む磁気ディスク24やN10ガラスを含む磁気ディスク24に対して好適である。また、MgOの含有量をAl23、TiC、及び、MgOの全重量に対して43〜47重量%とすることがさらに好ましい。 Here, in particular, the content of MgO is preferably 40 to 50% by weight based on the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO. According to this, the thermal expansion coefficient of the spacer 10 can be set to about 8.5 to 9.0 × 10 −6 / ° C., which is convenient. This case is particularly suitable for the magnetic disk 24 containing soda lime glass and the magnetic disk 24 containing N10 glass. Further, it is more preferable that the content of MgO is 43 to 47% by weight with respect to the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO.

また、TiCの量は、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、20〜30重量%であることが好ましい。これにより、十分な強度を持ち、かつ、十分に焼結がなされたスペーサ10が得られる。また、TiCの含有量が23〜27重量%であることがさらに好ましい。ここで、TiCの量が20重量%を下回ると、剛性が低下してスペーサの強度が低くなる傾向がある。また、TiCの量が30重量%を超えると、焼結しにくくなり、脆くなって再び強度が低下する傾向がある。 The amount of TiC is, Al 2 O 3, TiC, and, relative to the total weight of MgO, is preferably 20 to 30 wt%. Thereby, the spacer 10 having sufficient strength and sufficiently sintered can be obtained. The TiC content is more preferably 23 to 27% by weight. Here, if the amount of TiC is less than 20% by weight, the rigidity tends to decrease and the strength of the spacer tends to decrease. On the other hand, if the amount of TiC exceeds 30% by weight, it becomes difficult to sinter, becomes brittle, and the strength tends to decrease again.

さらに、このようなスペーサ10は、TiCとAl23とを含む複合セラミクス焼結体であるので高硬度の導電性セラミクスであるアルティック(AlTiC)の性質を示し、高い強度を有している。このため、磁気ディスクのスペーサとして用いると、磁気ディスク間を所定の間隔に維持することができる。また、このようなスペーサ10は、1〜1×104Ω・m程度の比抵抗を呈して導電性であるので、静電気等がたまりにくくされている。 Furthermore, since such a spacer 10 is a composite ceramics sintered body containing TiC and Al 2 O 3, it exhibits the properties of Altic (AlTiC), which is a highly hard conductive ceramic, and has high strength. Yes. For this reason, when used as a spacer of a magnetic disk, the magnetic disk can be maintained at a predetermined interval. In addition, since such a spacer 10 has a specific resistance of about 1 to 1 × 10 4 Ω · m and is conductive, static electricity or the like is hardly collected.

次に、このようなスペーサの製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing such a spacer will be described.

このようなスペーサ10は、Al23粉末、TiC粉末、及び、MgOの粉末を混合し、リング状に成形し、成形体を所定の温度で焼成し、放冷することにより得られる。 Such a spacer 10 is obtained by mixing Al 2 O 3 powder, TiC powder, and MgO powder, forming into a ring shape, firing the molded body at a predetermined temperature, and allowing to cool.

以下に、本実施形態に係るスペーサの製造方法について詳しく説明する。まず、原料となる、Al23粉末、TiC粉末、及び、MgO粉末を用意する。ここで、原料のAl23粉末は、微粉であることが好ましく、平均粒子径が0.1〜1μm、特に0.4〜0.6μmであることが好ましい。またTiC粉末は、微粉であることが好ましく、平均粒子径が0.1〜3μm、特に0.5〜1.5μmであることが好ましい。また、MgO粉末は、微粉であることが好ましく、平均粒子径が0.1〜3μm、特に0.5〜1μmであることが好ましい。 Below, the manufacturing method of the spacer which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. First, Al 2 O 3 powder, TiC powder, and MgO powder as raw materials are prepared. Here, the raw material Al 2 O 3 powder is preferably a fine powder, and the average particle size is preferably 0.1 to 1 μm, particularly preferably 0.4 to 0.6 μm. The TiC powder is preferably fine powder, and the average particle size is preferably 0.1 to 3 μm, particularly preferably 0.5 to 1.5 μm. The MgO powder is preferably a fine powder, and the average particle size is preferably 0.1 to 3 μm, particularly preferably 0.5 to 1 μm.

そして、これらの粉末を混合し、混合粉末を得る。ここで、Al23粉末、TiC粉末、及び、MgO粉末の全重量に対してMgO粉末が35〜55重量%含まれるようにこれらの粉末を混合する。 And these powders are mixed and mixed powder is obtained. Here, these powders are mixed so that the MgO powder is contained in an amount of 35 to 55% by weight with respect to the total weight of the Al 2 O 3 powder, the TiC powder, and the MgO powder.

好ましくは、TiCが20〜30重量%含まれるようにこれらの粉末を混合する。また、好ましくは、MgOが40〜50重量%含まれるようにこれらの粉末を混合する。   Preferably, these powders are mixed so that 20 to 30% by weight of TiC is contained. Preferably, these powders are mixed so that MgO is contained in an amount of 40 to 50% by weight.

ここで、粉末の混合は、ボールミルやアトライター中で行うことが好ましい。また、好適に混合すべく、水以外の、例えば、エタノール、IPA、95%変性エタノール等を溶剤として用いることが好ましい。また、これらの粉末を10〜100時間程度混合することが好ましい。なお、ボールミルやアトライター中の混合メディアとしては、例えば、直径1〜20mm程度の、アルミナボールや、ジルコニアボールを使用することが好ましい。   Here, it is preferable to mix the powder in a ball mill or an attritor. In order to mix suitably, it is preferable to use, for example, ethanol, IPA, 95% denatured ethanol or the like as a solvent other than water. Moreover, it is preferable to mix these powders for about 10 to 100 hours. In addition, as a mixing medium in a ball mill or an attritor, it is preferable to use an alumina ball or a zirconia ball having a diameter of about 1 to 20 mm, for example.

次に、混合された混合粉末を、スプレー造粒する。ここでは、例えば、酸素をほとんど含まない窒素やアルゴン等の不活性ガスの、60〜200℃程度の温風中で噴霧乾燥すればよく、これによって、上記の組成の混合粉末の造粒物が得られる。ここで、例えば、造粒物の粒径は、50μm〜200μm程度が好ましい。   Next, the mixed powder thus mixed is spray granulated. Here, for example, it may be spray-dried in a warm air of about 60 to 200 ° C. of an inert gas such as nitrogen or argon containing almost no oxygen, whereby a granulated product of the mixed powder having the above composition is obtained. can get. Here, for example, the particle size of the granulated product is preferably about 50 μm to 200 μm.

次に、必要に応じて溶剤等を添加して造粒物の液体含有量の調節を行い、0.1〜10重量%程度、造粒物中に溶剤が含まれるようにする。   Next, if necessary, a solvent or the like is added to adjust the liquid content of the granulated product so that the solvent is contained in the granulated product by about 0.1 to 10% by weight.

次に、この造粒物を所定の型内に充填し、冷間プレスにより一次成形を行ってリング状の成形体を得る。ここでは、例えば、内径150mmの円板形成用の金属製あるいはカーボン製の型内に造粒物を充填し、例えば、5〜15MPa(50〜150kgf/cm2)程度の圧力で冷間プレスすればよい。 Next, this granulated material is filled in a predetermined mold, and primary molding is performed by cold pressing to obtain a ring-shaped molded body. Here, for example, a granule is filled in a metal or carbon mold for forming a disk having an inner diameter of 150 mm, and cold pressing is performed at a pressure of about 5 to 15 MPa (50 to 150 kgf / cm 2 ). That's fine.

続いて、一次成形された成形体をホットプレスし焼結体を得る。ここで、例えば、焼成温度を1200〜1700℃、圧力を10〜50MPa(100〜500MPa)、雰囲気を真空、窒素、アルゴン中とすることが好ましい。なお、非酸化性雰囲気とするのは、TiCの酸化を防ぐためである。また、カーボン製の型を用いることが好ましい。焼結時間は1〜3時間程度が好ましい。   Subsequently, the primary molded body is hot pressed to obtain a sintered body. Here, for example, it is preferable that the firing temperature is 1200 to 1700 ° C., the pressure is 10 to 50 MPa (100 to 500 MPa), and the atmosphere is vacuum, nitrogen, or argon. The non-oxidizing atmosphere is used to prevent oxidation of TiC. Moreover, it is preferable to use a carbon mold. The sintering time is preferably about 1 to 3 hours.

そして、外観等を検査した後に、ダイヤモンド砥石等によって、上下面、内周面、及び、外周面の機械仕上げ加工を行い、磁気ディスク用スペーサ10が完成する。   Then, after the appearance and the like are inspected, the upper and lower surfaces, the inner peripheral surface, and the outer peripheral surface are mechanically finished with a diamond grindstone or the like to complete the magnetic disk spacer 10.

さらに、このようなスペーサ10を公知の方法で、磁気ディスク24間に介在させてスピンドル70に組み付けることにより、図1のようなハードディスク装置を製造できる。   Further, the hard disk device as shown in FIG. 1 can be manufactured by interposing the spacer 10 between the magnetic disks 24 and assembling the spindle 70 by a known method.

次に、本実施形態に係るスペーサの実施例について説明する。   Next, examples of the spacer according to the present embodiment will be described.

(実施例1)
まず、Al23粉末(平均粒径0.5μm、純度99.9%)、TiC粉末(平均粒径0.5μm、純度99%、炭素含有量19%以上でその1%以下は遊離黒鉛である)、及び、MgO粉末(平均粒径0.1μm)を所定量秤量し、ボールミル中でエタノールと共に30分粉砕混合し、窒素中で150℃でスプレー造粒し造粒物を得た。ここで、Al23粉末、TiC粉末、及び、MgO粉末を合わせた全重量に対して、MgO粉末の含有量が35重量%、TiC粉末の含有量が25重量%、Al23粉末の含有量が40重量%となるように造粒物の組成を調製した。
(Example 1)
First, Al 2 O 3 powder (average particle size 0.5 μm, purity 99.9%), TiC powder (average particle size 0.5 μm, purity 99%, carbon content 19% or more, 1% or less of which is free graphite And a predetermined amount of MgO powder (average particle size 0.1 μm), weighed and mixed with ethanol in a ball mill for 30 minutes, and spray granulated in nitrogen at 150 ° C. to obtain a granulated product. Here, with respect to the total weight of the Al 2 O 3 powder, the TiC powder, and the MgO powder, the content of the MgO powder is 35% by weight, the content of the TiC powder is 25% by weight, and the Al 2 O 3 powder The composition of the granulated product was prepared so that the content of was 40% by weight.

続いて、これらの造粒物を各々約0.5MPa(50kgf/cm2)でリング状に一次成形し、ホットプレス法によって真空雰囲気で1時間、焼結温度1600℃、プレス圧力約30MPa(約300kgf/cm2)で焼成し実施例1についてのスペーサを得た。 Subsequently, these granulated materials are each formed into a ring shape at a pressure of about 0.5 MPa (50 kgf / cm 2 ), and are hot-pressed in a vacuum atmosphere for 1 hour at a sintering temperature of 1600 ° C. and a press pressure of about 30 MPa (about The spacer for Example 1 was obtained by firing at 300 kgf / cm 2 ).

(実施例2〜5)
MgOの含有量を40重量%、Al23の含有量を35重量%とする以外は、実施例1と同様にして、実施例2のスペーサを得た。また、MgOの含有量を45重量%、Al23の含有量を30重量%とする以外は、実施例1と同様にして、実施例3のスペーサを得た。また、MgOの含有量を50重量%、Al23の含有量を25重量%とする以外は、実施例1と同様にして、実施例4のスペーサを得た。また、MgOの含有量を55重量%、Al23の含有量を20重量%とする以外は、実施例1と同様にして、実施例5のスペーサを得た。
(Examples 2 to 5)
A spacer of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1 except that the MgO content was 40% by weight and the Al 2 O 3 content was 35% by weight. Further, a spacer of Example 3 was obtained in the same manner as Example 1 except that the content of MgO was 45% by weight and the content of Al 2 O 3 was 30% by weight. Further, a spacer of Example 4 was obtained in the same manner as Example 1 except that the content of MgO was 50% by weight and the content of Al 2 O 3 was 25% by weight. Further, a spacer of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of MgO was 55 wt% and the content of Al 2 O 3 was 20 wt%.

(比較例1、比較例2)
MgOの含有量を30重量%、Al23の含有量を45重量%とする以外は、実施例1と同様にして、比較例1のスペーサを得た。また、MgOの含有量を60重量%、Al23の含有量を15重量%とする以外は、実施例1と同様にして、比較例2のスペーサを得た。
(Comparative Example 1 and Comparative Example 2)
A spacer of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of MgO was 30% by weight and the content of Al 2 O 3 was 45% by weight. Further, a spacer of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the content of MgO was 60% by weight and the content of Al 2 O 3 was 15% by weight.

(実施例6〜実施例9)
TiC粉末の含有量を15重量%、Al23の含有量を40重量%とする以外は、実施例3と同様にして、実施例6のスペーサを得た。また、TiC粉末の含有量を20重量%、Al23の含有量を35重量%とする以外は、実施例3と同様にして、実施例7のスペーサを得た。また、TiC粉末の含有量を30重量%、Al23の含有量を25重量%とする以外は、実施例3と同様にして、実施例8のスペーサを得た。さらに、TiC粉末の含有量を35重量%、Al23の含有量を20重量%とする以外は、実施例3と同様にして、実施例9のスペーサを得た。
(Example 6 to Example 9)
A spacer of Example 6 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the content of TiC powder was 15 wt% and the content of Al 2 O 3 was 40 wt%. Further, a spacer of Example 7 was obtained in the same manner as Example 3 except that the content of TiC powder was 20% by weight and the content of Al 2 O 3 was 35% by weight. Further, a spacer of Example 8 was obtained in the same manner as Example 3 except that the content of TiC powder was 30% by weight and the content of Al 2 O 3 was 25% by weight. Further, a spacer of Example 9 was obtained in the same manner as in Example 3 except that the content of TiC powder was 35% by weight and the content of Al 2 O 3 was 20% by weight.

これらの実施例1〜9と、比較例1〜2における各成分の組成について図3の表に示す。また、このようにして得られた各スペーサについて、熱膨張係数と、3点曲げ強度、焼結性について図3の表に各々示す。さらに、MgOの添加量と熱膨張率との関係を図4に示す。なお、3点曲げ強度は、スパン間距離30mm、クロスヘッドスピード0.1 mm/minとし、島津製作所製オートグラフ材料試験機で測定した。   The table | surface of FIG. 3 shows about the composition of each component in these Examples 1-9 and Comparative Examples 1-2. In addition, the thermal expansion coefficient, the three-point bending strength, and the sinterability are shown in the table of FIG. 3 for each spacer thus obtained. Furthermore, the relationship between the added amount of MgO and the coefficient of thermal expansion is shown in FIG. The three-point bending strength was measured with an autograph material testing machine manufactured by Shimadzu Corporation at a span distance of 30 mm and a crosshead speed of 0.1 mm / min.

図4より明らかなように、実施例1〜9のようにMgOの含有量が35〜55重量%であると、熱膨張係数が8.0〜9.5×10-6/℃程度となる。また、実施例3、6〜9からわかるように、Al23とTiCの重量比は、熱膨張係数にほとんど影響を及ぼさない。また、通常好ましいとされる400MPa以上の強度のスペーサを得るためには、TiCの含有量を20%以上30%以下とすることが好ましいことが確認された。なお、TiCの重量比が多くなりすぎると、焼結性が低下して強度が低下するものと考えられる。 As is clear from FIG. 4, when the MgO content is 35 to 55% by weight as in Examples 1 to 9, the thermal expansion coefficient is about 8.0 to 9.5 × 10 −6 / ° C. . Moreover, as can be seen from Examples 3 and 6 to 9, the weight ratio of Al 2 O 3 and TiC hardly affects the thermal expansion coefficient. Moreover, in order to obtain a spacer having a strength of 400 MPa or more, which is usually preferred, it was confirmed that the content of TiC is preferably 20% or more and 30% or less. In addition, when the weight ratio of TiC increases too much, it is thought that sinterability falls and intensity | strength falls.

さらに、上述のスペーサの強度は、アルミナの3点曲げ強度324MPaよりも十分強く、スペーサとして好ましい。   Furthermore, the strength of the spacer described above is sufficiently higher than the three-point bending strength of 324 MPa of alumina, which is preferable as a spacer.

本実施形態に係るハードディスク装置を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing a hard disk device according to the present embodiment. 図1のスペーサを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the spacer of FIG. 実施例1〜9及び比較例1〜2の組成、熱膨張係数、3点曲げ強度を示す表である。It is a table | surface which shows the composition of Examples 1-9 and Comparative Examples 1-2, a thermal expansion coefficient, and 3 point | piece bending strength. 熱膨張率と、MgOの添加量との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a thermal expansion coefficient and the addition amount of MgO.

符号の説明Explanation of symbols

10…スペーサ(磁気ディスク用スペーサ)、23…ガラス基板、24…磁気ディスク、25…磁気記録層、20…モータ、18…磁気ヘッド、100…ハードディスク装置。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Spacer (magnetic disk spacer) 23 ... Glass substrate 24 ... Magnetic disk 25 ... Magnetic recording layer 20 ... Motor 18 ... Magnetic head 100 ... Hard disk device

Claims (6)

Al23、TiC、及び、MgOを含む焼結体を有し、前記焼結体はAl23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、MgOを35〜55重量%含む、磁気ディスク用スペーサ。 Having a sintered body containing Al 2 O 3 , TiC and MgO, the sintered body containing 35 to 55 wt% of MgO based on the total weight of Al 2 O 3 , TiC and MgO; Magnetic disk spacer. 前記焼結体は、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、TiCを20〜30重量%含む請求項1に記載の磁気ディスク用スペーサ。 The magnetic disk spacer according to claim 1, wherein the sintered body contains 20 to 30% by weight of TiC based on the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO. 前記焼結体は、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、MgOを40〜50重量%含む請求項1又は2に記載の磁気ディスク用スペーサ。 The magnetic disk spacer according to claim 1, wherein the sintered body contains 40 to 50% by weight of MgO with respect to the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO. 前記焼結体の外形形状が円環であることを特徴とする、請求項1〜3の何れか一項に記載の磁気ディスク用スペーサ。 The magnetic disk spacer according to claim 1, wherein an outer shape of the sintered body is a ring. ガラス基板上に磁気記録層が形成された複数の磁気ディスクと、
前記磁気ディスク間に介在される磁気ディスク用スペーサと、
前記磁気ディスクを回転させるモータと、
前記磁気ディスクの磁気記録層への情報の書き込み及び前記磁気ディスクの磁気記録層からの情報の読みとりの少なくとも一方を行う磁気ヘッドと、
を備え、
前記磁気ディスク用スペーサは、Al23、TiC、及び、MgOを含む焼結体を有し、前記焼結体はAl23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、MgOを35〜55重量%含む、ハードディスク装置。
A plurality of magnetic disks each having a magnetic recording layer formed on a glass substrate;
A magnetic disk spacer interposed between the magnetic disks;
A motor for rotating the magnetic disk;
A magnetic head that performs at least one of writing information to the magnetic recording layer of the magnetic disk and reading information from the magnetic recording layer of the magnetic disk;
With
The magnetic disk spacer has a sintered body containing Al 2 O 3 , TiC, and MgO, and the sintered body contains MgO with respect to the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO. Hard disk device containing 35 to 55% by weight.
前記磁気ディスク用スペーサの焼結体は、Al23、TiC、及び、MgOの全重量に対して、TiCを20〜30重量%含む請求項5に記載のハードディスク装置。


The hard disk drive according to claim 5, wherein the sintered body of the magnetic disk spacer includes 20 to 30 wt% of TiC with respect to the total weight of Al 2 O 3 , TiC, and MgO.


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