JPH03115184A - フェライト単結晶の製造装置 - Google Patents
フェライト単結晶の製造装置Info
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- JPH03115184A JPH03115184A JP1256296A JP25629689A JPH03115184A JP H03115184 A JPH03115184 A JP H03115184A JP 1256296 A JP1256296 A JP 1256296A JP 25629689 A JP25629689 A JP 25629689A JP H03115184 A JPH03115184 A JP H03115184A
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- Soft Magnetic Materials (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】
イ０発明の目的
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特にＶＴＲ用磁気ヘッド材料等に用いるフェ
ライト単結晶を、ブリッジマン法で製造するフェライト
単結晶の製造装置・に関するものである。
ライト単結晶を、ブリッジマン法で製造するフェライト
単結晶の製造装置・に関するものである。
従来、フェライト単結晶のような酸化物単結晶を作製す
る装置としては、装置が簡単で比較的容易に単結晶が得
られるブリッジマン法に基づくフェライト単結晶の製造
装置が知られている。この装置は、第２図の断面概略図
に示すように、炉芯管３の外周に抵抗体の発熱体４を複
数本設け、炉芯管３内の上下方向に所定の温度勾配を有
する縦型環状の電気炉７を形成し、電気炉７内の温度の
ピーク付近に、上下に移動するるつぼ支持バイブ５の上
端に設けた支持台６を設置し、支持台６の上にあらかじ
め結晶原料を充填した白金系のＶ′底を有するるつぼｌ
を搭載し、温度のピーク付近で結晶原料を溶融後、るつ
ぼ支持バイブ５により一定の速度でるつぼ１を徐々に降
下させ、るつぼ１内の下□端より順次温度下降による結
晶成長を行わせて単結晶化し、その後除冷して単結晶を
作製するものである。
る装置としては、装置が簡単で比較的容易に単結晶が得
られるブリッジマン法に基づくフェライト単結晶の製造
装置が知られている。この装置は、第２図の断面概略図
に示すように、炉芯管３の外周に抵抗体の発熱体４を複
数本設け、炉芯管３内の上下方向に所定の温度勾配を有
する縦型環状の電気炉７を形成し、電気炉７内の温度の
ピーク付近に、上下に移動するるつぼ支持バイブ５の上
端に設けた支持台６を設置し、支持台６の上にあらかじ
め結晶原料を充填した白金系のＶ′底を有するるつぼｌ
を搭載し、温度のピーク付近で結晶原料を溶融後、るつ
ぼ支持バイブ５により一定の速度でるつぼ１を徐々に降
下させ、るつぼ１内の下□端より順次温度下降による結
晶成長を行わせて単結晶化し、その後除冷して単結晶を
作製するものである。
ところが、上記の装置では、発熱体４による抵抗加熱で
あるため、各発熱体４の劣化による抵抗値の相違により
発熱体４の発熱量のばらつきが発生し、第３図に示すご
とく、炉芯管３内の水平面内での温度分布の等温線８が
真円とはならず、５℃ないし１０℃のばらつきが生じる
。そのため、るつぼ１内でも等温線８が真円とならず温
度のばらつきが生じ、るつぼ１内で溶融された結晶原料
が固化する場合において、均一な凝固が行われず、温度
不均一による熱歪に基づいて、得られる単結晶にクラッ
クが発生するという問題があった。更に、このクラック
は、単結晶のＶＴＲ用磁気ヘッド素材等への切断加工に
おいて、得られる素材の歩留りが非常に悪いという欠点
にもつながっていた。
あるため、各発熱体４の劣化による抵抗値の相違により
発熱体４の発熱量のばらつきが発生し、第３図に示すご
とく、炉芯管３内の水平面内での温度分布の等温線８が
真円とはならず、５℃ないし１０℃のばらつきが生じる
。そのため、るつぼ１内でも等温線８が真円とならず温
度のばらつきが生じ、るつぼ１内で溶融された結晶原料
が固化する場合において、均一な凝固が行われず、温度
不均一による熱歪に基づいて、得られる単結晶にクラッ
クが発生するという問題があった。更に、このクラック
は、単結晶のＶＴＲ用磁気ヘッド素材等への切断加工に
おいて、得られる素材の歩留りが非常に悪いという欠点
にもつながっていた。
本発明は、これらの欠点を除去し、単結晶にクラックが
発生せず、ＶＴＲ用磁気ヘッド素材などを歩留り良く得
られるフェライト単結晶の製造装置を提供しようとする
ものである。
発生せず、ＶＴＲ用磁気ヘッド素材などを歩留り良く得
られるフェライト単結晶の製造装置を提供しようとする
ものである。
口０発明の構成
〔課題を解決するための手段〕
即ち本発明は、
１、炉芯管の外周に抵抗体の発熱体を設け、前記炉芯管
内上下方向に所定の温度分布を有する縦型環状の電気炉
内に、下方より支持した白金系■底のるつぼを配置し、
前記るつぼ内でフェライト原料を溶融後、徐々にるつぼ
の位置を降下させて、該るつぼの底部より単結晶の成長
を行わせるフェライト単結晶の製造装置において、前記
電気炉内炉芯管と前記るつぼの間のるつぼ側近傍に、高
耐熱性で高熱伝導性の均熱管を配置してなることを特徴
とするフェライト単結晶の製造装置である。
内上下方向に所定の温度分布を有する縦型環状の電気炉
内に、下方より支持した白金系■底のるつぼを配置し、
前記るつぼ内でフェライト原料を溶融後、徐々にるつぼ
の位置を降下させて、該るつぼの底部より単結晶の成長
を行わせるフェライト単結晶の製造装置において、前記
電気炉内炉芯管と前記るつぼの間のるつぼ側近傍に、高
耐熱性で高熱伝導性の均熱管を配置してなることを特徴
とするフェライト単結晶の製造装置である。
２、前記均熱管の材質が、アルミナ、ジルコニア、又は
マグネシア系セラミックスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のフェライト単結晶の製造装置で
ある。
マグネシア系セラミックスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のフェライト単結晶の製造装置で
ある。
電気炉を構成する炉芯管の外周に設けた発熱体の発熱量
にばらつきがあっても、炉心管とるつぼの間のるつぼ側
近傍の外周に、高耐熱性で高熱伝導性の均熱管を設ける
ことにより、均熱管は、発熱体からのばらつきのある熱
線を受けて、均熱管内で熱の伝導や輻射により温度のば
らつきを緩和せしめ、均熱管の内部各部の水平面内の温
度分布を均一化し、均熱管の内部に設けた単結、晶を育
成するるつぼの内部各部の水平面内の温度分布を均一化
する。従って、この均熱管内のるつぼ内で溶融された結
晶原料が固化する場合には、凝固が均一に行われて熱歪
が発生せず、得られる単結晶にクラックが発生しない。
にばらつきがあっても、炉心管とるつぼの間のるつぼ側
近傍の外周に、高耐熱性で高熱伝導性の均熱管を設ける
ことにより、均熱管は、発熱体からのばらつきのある熱
線を受けて、均熱管内で熱の伝導や輻射により温度のば
らつきを緩和せしめ、均熱管の内部各部の水平面内の温
度分布を均一化し、均熱管の内部に設けた単結、晶を育
成するるつぼの内部各部の水平面内の温度分布を均一化
する。従って、この均熱管内のるつぼ内で溶融された結
晶原料が固化する場合には、凝固が均一に行われて熱歪
が発生せず、得られる単結晶にクラックが発生しない。
よって加工したＶＴＲ用磁気ヘッド素材等の歩留りも向
上する。
上する。
以下に本発明の実施例について図面を参照しながら詳細
に説明する。
に説明する。
第１図は本発明の一実施例を示すフェライト単結晶の製
造装置の断面概略図である。即ち炉芯管３の外周に抵抗
体からなる発熱体４を複数本設けて、炉芯管３内の上下
方向に所定の温度勾配を有する縦型環状の電気炉７が形
成されている。電気炉７内の温度のピークとなる近辺に
、上下に移動す・るるつぼ支持パイプ５の上端に設けた
支持台６を設置し、支持台６の上に白金系の■底を有す
るるつぼ１が搭載されている。るつぼ１と炉芯管３の間
のるつぼ１の近傍外周には、高耐熱性で高熱伝導性の例
えばアルミナの環状の均熱管２が支持台６に搭載されて
、フェライト単結晶の製造装置が形成されている。
造装置の断面概略図である。即ち炉芯管３の外周に抵抗
体からなる発熱体４を複数本設けて、炉芯管３内の上下
方向に所定の温度勾配を有する縦型環状の電気炉７が形
成されている。電気炉７内の温度のピークとなる近辺に
、上下に移動す・るるつぼ支持パイプ５の上端に設けた
支持台６を設置し、支持台６の上に白金系の■底を有す
るるつぼ１が搭載されている。るつぼ１と炉芯管３の間
のるつぼ１の近傍外周には、高耐熱性で高熱伝導性の例
えばアルミナの環状の均熱管２が支持台６に搭載されて
、フェライト単結晶の製造装置が形成されている。
このようなフェライト単結晶の製造装置では、発熱体４
で発生したそれぞればらつきのある熱線が、炉芯管３を
通して高耐熱性で高熱伝導性の均熱管２に伝わり、均熱
管２内での熱の伝導、あるいは輻射により温度のばらつ
きが緩和されて、均熱管２の内部各部水平面内の熱が均
一化され、るつぼ１内の各部の水平面内の温度分布も均
一化される。
で発生したそれぞればらつきのある熱線が、炉芯管３を
通して高耐熱性で高熱伝導性の均熱管２に伝わり、均熱
管２内での熱の伝導、あるいは輻射により温度のばらつ
きが緩和されて、均熱管２の内部各部水平面内の熱が均
一化され、るつぼ１内の各部の水平面内の温度分布も均
一化される。
ここに本発明の優位性を実証するため、本実施例の装置
として第１図のフェライト単結晶の製造装置主要各部の
形状寸法を下記の如く形成した。
として第１図のフェライト単結晶の製造装置主要各部の
形状寸法を下記の如く形成した。
炉芯管３・・・１２０φ×１００φ■
均熱管２・・・８０φ×７０φ、アルミするつぼ１・・
・６０φｘ０．３ｔｘ２００Ｉ２．白金そこでＦｅ２Ｏ
３：５２ｍｏ１％、ＭｎＯ：３３ｍｏ１％、’ＺｎＯ：
１５ｍｏ１％に調整したフェライト結晶原料を本装置の
るつぼ１に充填し、最初は本装置の電気炉７の最高温度
位置において、１６７０℃でるつぼｌのＶ゛底のフェラ
イト結晶原料を溶解し、然る後５鳳墓／Ｈｒの速度でる
つぼ１を降下させ、その後１００℃／Ｈｒで降温して６
０φ×１５０βｍｍのフェライト単結晶の実施例サンプ
ルを作成した。この単結晶を、光像法により方位を決定
後、多数個の３ Ｘ １．５Ｘ ２０（履膳）のＶＴＲ
用磁気ヘッド素材に切断加工したところ、クラックによ
る歩留りは９８％となり、クラックのない良質の単結晶
が作製出来た。
・６０φｘ０．３ｔｘ２００Ｉ２．白金そこでＦｅ２Ｏ
３：５２ｍｏ１％、ＭｎＯ：３３ｍｏ１％、’ＺｎＯ：
１５ｍｏ１％に調整したフェライト結晶原料を本装置の
るつぼ１に充填し、最初は本装置の電気炉７の最高温度
位置において、１６７０℃でるつぼｌのＶ゛底のフェラ
イト結晶原料を溶解し、然る後５鳳墓／Ｈｒの速度でる
つぼ１を降下させ、その後１００℃／Ｈｒで降温して６
０φ×１５０βｍｍのフェライト単結晶の実施例サンプ
ルを作成した。この単結晶を、光像法により方位を決定
後、多数個の３ Ｘ １．５Ｘ ２０（履膳）のＶＴＲ
用磁気ヘッド素材に切断加工したところ、クラックによ
る歩留りは９８％となり、クラックのない良質の単結晶
が作製出来た。
一方均熱管を配置しない従来の第２図に示す装置を用い
、その他の条件を実施例と同様にしてフェライト単結晶
の比較例サンプルを作製し、ＶＴＲ用磁気ヘッド素材に
切断したところ、クラックによる不良が発生し、歩留り
が７０％であった。
、その他の条件を実施例と同様にしてフェライト単結晶
の比較例サンプルを作製し、ＶＴＲ用磁気ヘッド素材に
切断したところ、クラックによる不良が発生し、歩留り
が７０％であった。
従って、本発明のフェライト単結晶の製造装置によれば
、均熱管２内の各部水平面内の温度分布が均一化され、
この均熱管２の内部のるつぼ１で作製された単結晶のク
ラックの発生が防止され、高品質で加工歩留りを大巾に
向上した単結晶が得られることが実証された。
、均熱管２内の各部水平面内の温度分布が均一化され、
この均熱管２の内部のるつぼ１で作製された単結晶のク
ラックの発生が防止され、高品質で加工歩留りを大巾に
向上した単結晶が得られることが実証された。
又本例の装置では、均熱管２をアルミナとしたが、これ
と同様に高耐熱性で高熱伝導性を有するジルコニア又は
マグネシア系のセラミックスであっても、同様の効果を
有することは明白である。
と同様に高耐熱性で高熱伝導性を有するジルコニア又は
マグネシア系のセラミックスであっても、同様の効果を
有することは明白である。
ハ６発明の効果
〔発明の効果〕
以上述べたごとく本発明によれば、るつぼ近傍に均熱管
を配置することで、るつぼ内の各部水平面内の温度分布
を均一化することが出来、クラックのない高品質の単結
晶が得られ、それにより単結晶を加工したＶＴＲ用磁気
ヘッド素材等を、高い歩留りで得ることが出来るフェラ
イト単結晶の製造装置の提供が可能となる。
を配置することで、るつぼ内の各部水平面内の温度分布
を均一化することが出来、クラックのない高品質の単結
晶が得られ、それにより単結晶を加工したＶＴＲ用磁気
ヘッド素材等を、高い歩留りで得ることが出来るフェラ
イト単結晶の製造装置の提供が可能となる。
第１図は、本発明の一実施例を示すフェライト単結晶の
製造装置の断面概略図。 第２図は、従来のフェライト単結晶の製造装置の断面概
略図。 第３図は、第２図における炉芯管内の水平面内温度分布
を示す等温線図。 １・・・るつぼ、２・・・均熱管、３・・・炉芯管、４
・・・発熱体、５・・・るつぼ支持パイプ、６・・・支
持台、７・・・電気炉、８・・・等温線。
製造装置の断面概略図。 第２図は、従来のフェライト単結晶の製造装置の断面概
略図。 第３図は、第２図における炉芯管内の水平面内温度分布
を示す等温線図。 １・・・るつぼ、２・・・均熱管、３・・・炉芯管、４
・・・発熱体、５・・・るつぼ支持パイプ、６・・・支
持台、７・・・電気炉、８・・・等温線。
Claims (2)
- １．炉芯管の外周に抵抗体の発熱体を設け、前記炉芯管
内上下方向に所定の温度分布を有する縦型環状の電気炉
内に、下方より支持した白金系Ｖ底のるつぼを配置し、
前記るつぼ内でフェライト原料を溶融後、徐々にるつぼ
の位置を降下させて、該るつぼの底部より単結晶の成長
を行わせるフェライト単結晶の製造装置において、前記
電気炉内炉芯管と前記るつぼの間のるつぼ側近傍に、高
耐熱性で高熱伝導性の均熱管を配置してなることを特徴
とするフェライト単結晶の製造装置。 - ２．前記均熱管の材質が、アルミナ、ジルコニア、又は
マグネシア系セラミックスであることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のフェライト単結晶の製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1256296A JPH03115184A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | フェライト単結晶の製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1256296A JPH03115184A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | フェライト単結晶の製造装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03115184A true JPH03115184A (ja) | 1991-05-16 |
Family
ID=17290689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1256296A Pending JPH03115184A (ja) | 1989-09-29 | 1989-09-29 | フェライト単結晶の製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03115184A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010150136A (ja) * | 2010-03-05 | 2010-07-08 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造装置及びその製造方法 |
| JP2013503810A (ja) * | 2009-09-05 | 2013-02-04 | クリステク カンパニー リミテッド | サファイア単結晶成長方法とその装置 |
-
1989
- 1989-09-29 JP JP1256296A patent/JPH03115184A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013503810A (ja) * | 2009-09-05 | 2013-02-04 | クリステク カンパニー リミテッド | サファイア単結晶成長方法とその装置 |
| JP2010150136A (ja) * | 2010-03-05 | 2010-07-08 | Nippon Mining & Metals Co Ltd | 化合物半導体単結晶の製造装置及びその製造方法 |
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