JPH029767A - 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造法 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造法Info
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- JPH029767A JPH029767A JP63048502A JP4850288A JPH029767A JP H029767 A JPH029767 A JP H029767A JP 63048502 A JP63048502 A JP 63048502A JP 4850288 A JP4850288 A JP 4850288A JP H029767 A JPH029767 A JP H029767A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は各種磁気ヘッドのスライダー、スペーサー等に
用いられる高密度非磁性セラミックスの製造法に関する
ものである。
用いられる高密度非磁性セラミックスの製造法に関する
ものである。
［従来の技術］
従来よりフェライトを磁芯とした磁気ヘットには、その
磁芯な保持固定するために非磁性セラミックスが使用さ
れている。
磁芯な保持固定するために非磁性セラミックスが使用さ
れている。
この場合、磁気ヘッドの耐久性、信頼性を高めるため、
非磁性セラミックスとフェライト磁芯とをガラスで爆着
する必要かあり、従って非磁性セラミックスの熱膨張係
数かフェライト磁芯のそれと近似していることが求めら
れている。一般にこの要求特性を満足するものとして、
従来よりＮｉ−Ｚｎ系フェライト磁芯にはＢａ０−Ｔｉ
Ｏ□系セラミックス、またＭｎ−Ｚｎ系フェライト磁芯
用にはＣａＯ−ＴｉＯ７系セラミックスが使用されてい
る。
非磁性セラミックスとフェライト磁芯とをガラスで爆着
する必要かあり、従って非磁性セラミックスの熱膨張係
数かフェライト磁芯のそれと近似していることが求めら
れている。一般にこの要求特性を満足するものとして、
従来よりＮｉ−Ｚｎ系フェライト磁芯にはＢａ０−Ｔｉ
Ｏ□系セラミックス、またＭｎ−Ｚｎ系フェライト磁芯
用にはＣａＯ−ＴｉＯ７系セラミックスが使用されてい
る。
この非磁性セラミックスに要求される特性とし・ては、
フェライト磁芯と同程度の硬さを有することの他、セラ
ミックスに気孔が存在すると、磁気ヘットと記録媒体が
接触して走行する場合、記録媒体の磁性媒体が気孔内に
埋没し、雑音発生の原因となったり、気孔縁部よりチッ
ピングが発生し、磁気媒体や磁気ヘッドを損傷すること
があるため、気孔の少ないことも重要であった。
フェライト磁芯と同程度の硬さを有することの他、セラ
ミックスに気孔が存在すると、磁気ヘットと記録媒体が
接触して走行する場合、記録媒体の磁性媒体が気孔内に
埋没し、雑音発生の原因となったり、気孔縁部よりチッ
ピングが発生し、磁気媒体や磁気ヘッドを損傷すること
があるため、気孔の少ないことも重要であった。
［発明が解決しようとする課題］
従来、気孔を少なくするため、Ａ！；Ｌ２０３，５ｉ０
２等の焼結助剤を添加し、焼結密度をＬげる方法がある
か、充分な効果か得られていない。従って、常圧焼結法
では、低気孔率の非磁性セラミックスを得ることか難し
く、こうした問題点を解決するため、ホットプレス法あ
るいは熱間静水圧プレス法等の方法も提案されている。
２等の焼結助剤を添加し、焼結密度をＬげる方法がある
か、充分な効果か得られていない。従って、常圧焼結法
では、低気孔率の非磁性セラミックスを得ることか難し
く、こうした問題点を解決するため、ホットプレス法あ
るいは熱間静水圧プレス法等の方法も提案されている。
しかし、これ等の方法は、大型で複雑な装置を必要とす
るため得られるセラミックスは高価でかつ量産性に乏し
いという欠点かあった。
るため得られるセラミックスは高価でかつ量産性に乏し
いという欠点かあった。
また、非磁性セラミックスにおいては気孔率の問題の他
、焼結体内部にＴｉｅ２の還元によると考えられる黒灰
色の色むら（灰色層）の生じ易い等の欠点もあった。
、焼結体内部にＴｉｅ２の還元によると考えられる黒灰
色の色むら（灰色層）の生じ易い等の欠点もあった。
従って、本発明の目的は上記従来の欠点を改良し、高密
度で機械的強度が高く、色むらがなくかつ量産性に富む
非磁性セラミックスの製造法を提供するものである。
度で機械的強度が高く、色むらがなくかつ量産性に富む
非磁性セラミックスの製造法を提供するものである。
［課題を解決するための手段］
本発明によれば、上記目的は、セラミックス系原料組成
物を混合、成形後焼成することにより磁気ヘッド用非磁
性セラミックスを製造する方法において、少なくとも８
０容量％の酸素を含む雰囲気下で焼成する非磁性セラミ
ックスの製造法により、達成することかできる。
物を混合、成形後焼成することにより磁気ヘッド用非磁
性セラミックスを製造する方法において、少なくとも８
０容量％の酸素を含む雰囲気下で焼成する非磁性セラミ
ックスの製造法により、達成することかできる。
即ち１本発明は、焼成中加圧することなく、常圧焼成に
おいて、少なくとも８０容量％の酸素を含む雰囲気下て
焼成することによって、極めて高密度の非磁性セラミッ
クスを製造できることを見出したことにより完成したも
のである。
おいて、少なくとも８０容量％の酸素を含む雰囲気下て
焼成することによって、極めて高密度の非磁性セラミッ
クスを製造できることを見出したことにより完成したも
のである。
一般に焼結密度は焼成スケジュールにおける最高保持温
度を上げることによって可能であり、非磁性セラミック
スの場合、１２００℃以上の温度で９７％程度の焼結相
対密度か得られる。
度を上げることによって可能であり、非磁性セラミック
スの場合、１２００℃以上の温度で９７％程度の焼結相
対密度か得られる。
またこれよりさらに焼結密度を上げることは、炉内の焼
成雰囲気を制御することにより可能であることを見出し
、通常用いられる空気雰囲気より酸化性雰囲気で焼成す
ることにより焼結密度か上がり、具体的には炉内雰囲気
を８０容量％の酸素を含む雰囲気とすることにより焼結
密度９９％以上の高密度セラミックスが得られるのであ
る。
成雰囲気を制御することにより可能であることを見出し
、通常用いられる空気雰囲気より酸化性雰囲気で焼成す
ることにより焼結密度か上がり、具体的には炉内雰囲気
を８０容量％の酸素を含む雰囲気とすることにより焼結
密度９９％以上の高密度セラミックスが得られるのであ
る。
また、Ｂａ０−ＴｉＯ□系セラミックスの場合であって
最高保持温度を１２００°Ｃ以上とした場合、焼成雰囲
気か８０容量％の酸素を含む雰囲気下においては該セラ
ミックス焼結体内部に第１図に示すような灰色の色むら
（灰色層ｌ）が生じる場合がある。
最高保持温度を１２００°Ｃ以上とした場合、焼成雰囲
気か８０容量％の酸素を含む雰囲気下においては該セラ
ミックス焼結体内部に第１図に示すような灰色の色むら
（灰色層ｌ）が生じる場合がある。
熱力学的考察により一定の化学量論組成を与える酸素分
圧ｐｏ、と温度Ｔとの間に１＋１（ＰＯ□）は１／Ｔに
比例するという関係があり、同じ焼成雰囲気であれば温
度の低い方がより酸化状態の焼結体とすることが可能で
ある。従って上記の如く、より高温で熱処理した後降温
し、雰囲気を８０容量％以上の酸素を含む雰囲気とし、
温度９００〜１１００°Ｃで１詩間以内温度保持する工
程を設けることにより、還元色を解消し、色むらのない
セラミックスとすることができる。
圧ｐｏ、と温度Ｔとの間に１＋１（ＰＯ□）は１／Ｔに
比例するという関係があり、同じ焼成雰囲気であれば温
度の低い方がより酸化状態の焼結体とすることが可能で
ある。従って上記の如く、より高温で熱処理した後降温
し、雰囲気を８０容量％以上の酸素を含む雰囲気とし、
温度９００〜１１００°Ｃで１詩間以内温度保持する工
程を設けることにより、還元色を解消し、色むらのない
セラミックスとすることができる。
この場合、１１００’Ｃ以上の温度では還元状態となり
、色むらをなくすことはできない、一方９００℃以下の
温度では色むらをなくすのに長時間必要となる。雰囲気
として、８０容量％未膚の酸素を含む雰囲気下ではさら
に低温が必要で、しかも長時間を必要とするため好まし
くない。
、色むらをなくすことはできない、一方９００℃以下の
温度では色むらをなくすのに長時間必要となる。雰囲気
として、８０容量％未膚の酸素を含む雰囲気下ではさら
に低温が必要で、しかも長時間を必要とするため好まし
くない。
本発明はＢａｄ−Ｔｉｅ、系セラミックス、Ｃａｂ−Ｔ
ｉｌｔ系セラミックス等のＢａＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ２を
主成分としたセラミックスの他、ＭｇＯ，ＳｒＯ，Ｚｒ
Ｏ□を含んだセラミックスにも適用できるものである。
ｉｌｔ系セラミックス等のＢａＯ，ＣａＯ，ＴｉＯ２を
主成分としたセラミックスの他、ＭｇＯ，ＳｒＯ，Ｚｒ
Ｏ□を含んだセラミックスにも適用できるものである。
［実施例］
以下、本発明を実施例に基いてさらに詳細に説明するが
、本発明がこれら実施例に限られないことは明らかであ
ろう。
、本発明がこれら実施例に限られないことは明らかであ
ろう。
（実施例１）
Ｔｉｅ、およびＣａＣ０ｆｆは純度９９％以上の原料を
使用し、Ｔｉｅ２： ５０ ＭＯＬＳ、ＣａＯ：５０ｍ
ｏＨからなる組成物をボールミルで湿式混合し、その後
１０５０〜１１００°Ｃの温度で２時間大気中で仮焼し
、得られた仮焼物を粉砕した後２ ｔｏｎ／ｃ朧２の圧
力で２０ｘ２０ｘ５０ｍｍの大きさに成形した。この成
形体を表−１に示す酸素と窒素とよりなる焼成雰囲気で
３００’Ｃ／ ｈで昇温し、表−１に示した最高保持温
度に達した後、４時間温度保持し、３００℃／ｈで降温
焼成し、このセラミックスの焼結体密度、抗折強度、熱
膨張係数（４０〜５００℃）およびビッカース硬度（荷
重３００ｇ）を測定した。その結果を表−１に示す。
使用し、Ｔｉｅ２： ５０ ＭＯＬＳ、ＣａＯ：５０ｍ
ｏＨからなる組成物をボールミルで湿式混合し、その後
１０５０〜１１００°Ｃの温度で２時間大気中で仮焼し
、得られた仮焼物を粉砕した後２ ｔｏｎ／ｃ朧２の圧
力で２０ｘ２０ｘ５０ｍｍの大きさに成形した。この成
形体を表−１に示す酸素と窒素とよりなる焼成雰囲気で
３００’Ｃ／ ｈで昇温し、表−１に示した最高保持温
度に達した後、４時間温度保持し、３００℃／ｈで降温
焼成し、このセラミックスの焼結体密度、抗折強度、熱
膨張係数（４０〜５００℃）およびビッカース硬度（荷
重３００ｇ）を測定した。その結果を表−１に示す。
この表から明らかなように、セラミックスの焼結密度は
焼成の最高保持温度が高い程、また焼成雰囲気酸素濃度
が高い捏上がる。
焼成の最高保持温度が高い程、また焼成雰囲気酸素濃度
が高い捏上がる。
温度に関しては１２００°Ｃ以上の温度でほぼ同じ密度
となるが、同じ温度では酸素濃度の高い雰囲気で焼成し
たもの程密度が増し、酸素を８０容量％以上含む雰囲気
で９９％以上の焼結密度となった。
となるが、同じ温度では酸素濃度の高い雰囲気で焼成し
たもの程密度が増し、酸素を８０容量％以上含む雰囲気
で９９％以上の焼結密度となった。
この材料の微構造観察を行ったところ、多成分よりなり
、その成分比率は酸素濃度によらないと推定された。
、その成分比率は酸素濃度によらないと推定された。
抗折強度は焼結体密度の上昇に伴って高い値を示した。
熱膨張係数α、ビッカース硬度ｌνは焼成条件に依らず
α＝１１３〜ｌ １６ｘ １０−’／ ’Ｃ。
α＝１１３〜ｌ １６ｘ １０−’／ ’Ｃ。
Ｈｖ＝８８０〜９２０ ｋｇ／ｃｍ”とほぼ一定であっ
た。
た。
この結果から分かるように、焼成雰囲気において、酸素
を８０容量％以上含む雰囲気とすることにより、熱膨張
係数、ビッカース硬度といった機械的特性を変えること
なく焼結密度９９％以トーといった高密度で抗折強度の
高いセラミックスか得られる。
を８０容量％以上含む雰囲気とすることにより、熱膨張
係数、ビッカース硬度といった機械的特性を変えること
なく焼結密度９９％以トーといった高密度で抗折強度の
高いセラミックスか得られる。
（以下、余白）
（実施例２）
Ｔｉｅ□、 Ｃａ（：０．およびＢａＣＯ３は純度９９
％以上の原料を使用し、 ＴｉＯ２： ８２ ｍａｌｔ
、 Ｃａｂ：１２ ｍｏｌＬＢａＯ：６１Ｉｏｌ＄から
なる組成物をボールミルで湿式混合し、その後１０５０
〜１１００℃の温度で２時間大気中で仮焼し、得られた
仮焼物を粉砕した後、 ２ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で２０
Ｘ２０Ｘ５０＋ｍの大きさに成形した。この成形体を実
施例１と同様な焼成スケジュールにて表−２に示す最高
保持温度、雰囲気条件で焼成し、セラミックスの焼結体
密度、抗折強度、熱膨張係数（４０〜５００°Ｃ）およ
びビッカース硬度（荷重３００ｇ）を測定した。結果を
表＝２に示す。
％以上の原料を使用し、 ＴｉＯ２： ８２ ｍａｌｔ
、 Ｃａｂ：１２ ｍｏｌＬＢａＯ：６１Ｉｏｌ＄から
なる組成物をボールミルで湿式混合し、その後１０５０
〜１１００℃の温度で２時間大気中で仮焼し、得られた
仮焼物を粉砕した後、 ２ｔｏｎ／ｃｍ２の圧力で２０
Ｘ２０Ｘ５０＋ｍの大きさに成形した。この成形体を実
施例１と同様な焼成スケジュールにて表−２に示す最高
保持温度、雰囲気条件で焼成し、セラミックスの焼結体
密度、抗折強度、熱膨張係数（４０〜５００°Ｃ）およ
びビッカース硬度（荷重３００ｇ）を測定した。結果を
表＝２に示す。
表−２から明らかなように、セラミックスの密度は焼成
雰囲気の酸素濃度か高い捏上がり、抗折強度は焼結体密
度が上がるにつれ大きくなった。
雰囲気の酸素濃度か高い捏上がり、抗折強度は焼結体密
度が上がるにつれ大きくなった。
熱膨張係数α、ビッカース硬度Ｈｖは焼成条件に依らず
、α＝９４〜９７Ｘ １０−’／ ”Ｃ，Ｈｖ−８８０
〜９２０ ｋｇ／ｃ鳳２とほぼ一定であった。
、α＝９４〜９７Ｘ １０−’／ ”Ｃ，Ｈｖ−８８０
〜９２０ ｋｇ／ｃ鳳２とほぼ一定であった。
また、微構造観察を行なったところ、ＸＭＡ解析からす
ると少なくとも３相より成り、その比率は酸素濃度に依
存しないと推定された。
ると少なくとも３相より成り、その比率は酸素濃度に依
存しないと推定された。
（以下、余白）
（実施例３）
ＴｉＯ□およびＢａＣ０ｚは純度９９％以上の原料を使
用し、ＴｉＯ２： ９２１ ｍｏｌ＄、 Ｂａｄニア、
７ ｍｏｌ＄からなる組成物をボールミルで湿式混合し
、その後１０５０〜１１００°Ｃの温度で２時間大気中
で仮焼し、得られた仮焼物を粉砕した後２ ｔｏｎ／ｃ
ｍ２の圧力で２０×２０Ｘ５０ｍ■の大きさに成形した
。
用し、ＴｉＯ２： ９２１ ｍｏｌ＄、 Ｂａｄニア、
７ ｍｏｌ＄からなる組成物をボールミルで湿式混合し
、その後１０５０〜１１００°Ｃの温度で２時間大気中
で仮焼し、得られた仮焼物を粉砕した後２ ｔｏｎ／ｃ
ｍ２の圧力で２０×２０Ｘ５０ｍ■の大きさに成形した
。
この成形体を、第一次焼成工程として実施例１と同様に
して最高保持温度１３００°Ｃ２８０容量％の酸素と２
０容量％の窒素とを含む雰囲気および１００容量％の酸
素雰囲気下にて４時間温度保持した後降温し、同一雰囲
気下で第二次焼成工程として表−３に示す９００〜１２
００℃の温度で１〜４時間温度保持して焼成したセラミ
ックスの試料中心部をカッターで切断し、第１図に示す
色むら（灰色層１）の有無を観察した。その結果を表−
３に示す。
して最高保持温度１３００°Ｃ２８０容量％の酸素と２
０容量％の窒素とを含む雰囲気および１００容量％の酸
素雰囲気下にて４時間温度保持した後降温し、同一雰囲
気下で第二次焼成工程として表−３に示す９００〜１２
００℃の温度で１〜４時間温度保持して焼成したセラミ
ックスの試料中心部をカッターで切断し、第１図に示す
色むら（灰色層１）の有無を観察した。その結果を表−
３に示す。
この表−３から明らかなように、１１００℃以下の保持
温度とすることにより色むらは消える。また、保持温度
が下がるに従って色むらが消えるまでの時間が長くかか
り、８００℃では４時間以上温度保持しても無くならな
かった。
温度とすることにより色むらは消える。また、保持温度
が下がるに従って色むらが消えるまでの時間が長くかか
り、８００℃では４時間以上温度保持しても無くならな
かった。
なお、このセラミックスの特性は２焼結布度９９．２％
、熱膨張係数９１ｘｌＯ−７／’Ｃ２抗折強度３０ ｋ
ｇ／ｍ１２、ビッカース硬度９００ｋｇ／ｃ＊”であっ
た。
、熱膨張係数９１ｘｌＯ−７／’Ｃ２抗折強度３０ ｋ
ｇ／ｍ１２、ビッカース硬度９００ｋｇ／ｃ＊”であっ
た。
（以下、余白）
表−３
色むら層の有無
〔発明の効果］
以上説明したように、本発明の製造法によれば、 Ｍｎ
−Ｚｎフェライト、 Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の磁芯材
料に適した非磁性セラミックスの焼成において、高密度
で試料内に色むらの無い焼成法を提供することができる
。
−Ｚｎフェライト、 Ｎｉ−Ｚｎフェライト等の磁芯材
料に適した非磁性セラミックスの焼成において、高密度
で試料内に色むらの無い焼成法を提供することができる
。
またホットプレス法、熱間静水圧プレス法といった加圧
焼成法のような大型で複雑な装置を必要とすることもな
く、高密度焼結体を得ることが可能であり、工業的価値
が大きい。
焼成法のような大型で複雑な装置を必要とすることもな
く、高密度焼結体を得ることが可能であり、工業的価値
が大きい。
第１図は焼成体内部に色むら（灰色層）が生じた様子を
表わす断面図である。 １・・・灰色層、２・・・白色層。
表わす断面図である。 １・・・灰色層、２・・・白色層。
Claims (1)
- （１）セラミックス系原料組成物を混合、成形後焼成す
ることにより磁気ヘッド用非磁性セラミックスを製造す
る方法において、少なくとも８０容量％の酵素を含む雰
囲気下で焼成することを特徴とする磁気ヘッド用非磁性
セラミックスの製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048502A JPH029767A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63048502A JPH029767A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5330182A Division JP2622078B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH029767A true JPH029767A (ja) | 1990-01-12 |
| JPH0513107B2 JPH0513107B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=12805158
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63048502A Granted JPH029767A (ja) | 1988-03-01 | 1988-03-01 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH029767A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6210596B1 (en) | 1997-12-26 | 2001-04-03 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Magnetic ceramic composition and inductor using the composition |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453300A (en) * | 1977-08-16 | 1979-04-26 | Philips Nv | Method of producing dielectric having perovskite*s stone structure |
-
1988
- 1988-03-01 JP JP63048502A patent/JPH029767A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5453300A (en) * | 1977-08-16 | 1979-04-26 | Philips Nv | Method of producing dielectric having perovskite*s stone structure |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100307486B1 (ko) * | 1997-12-26 | 2002-05-09 | 무라타 야스타카 | 세라믹자기조성물및이를이용한인덕터부품 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0513107B2 (ja) | 1993-02-19 |
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