JPH03261652A - 磁気ヘッド用磁器組成物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンピュータ用ハードディスク、フロッピー
ディスク、磁気テープ、オーディオ用レコーダ、ビデオ
テープレコーダ等の磁気記録に使用される磁気ヘッド装
置において、ヘッドコア等を固定するためのスライダー
用材料等に好適な非磁性の磁器組成物に関する。

（従来技術） 近年、磁気ヘッドを用いた磁気記録装置は、高記録密度
化、高容量化が進みつつあり、それにともない磁気ヘッ
ドに対しても高綿密度および高トラツク密度化が要求さ
れている。そこで従来よりＭｎ−Ｚｎフェライト等から
なる磁気ヘッドコアをセラミックス製のスライダーにガ
ラス等で接着した、いわゆるコンポジット型の磁気ヘッ
ド装置が使用されている。このコンポジット型磁気ヘッ
ドによれば、スライダーに装着されるＭｎ−Ｚｎフェラ
イトは熱膨張係数が１００〜１２０　Ｘｌ０−７／　”
Ｃであることから、接着時の４００°Ｃ＠後の熱履歴に
対してフェライトとスライダー材料との熱膨張係数の差
から生しる亀裂や残留歪みの影響で、加工時にはがれ等
の問題を生しないよう熱膨張係数を一致されることが必
要とされている。また、スライダーとしてはボアが小さ
く且つ少ない材料であること、ヘットの小型化に対応す
るためにスライダー自体の加工性が優れること、さらに
は適度の強度を有することが要求されている。

この種のスライダー材料としては、ＴｉＯ□とＣａＯ等
からなる複合酸化物が主流であり、例えば特公昭５１−
１５５２８号、特開昭５８−４５１６６号、特開昭６３
−１９５１６５号等が知られている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記先行技術によれば、熱膨張係数、加
工性、緻密性、強度の全ての特性を満足するものは得ら
れておらず、例えば特公昭５１−１５５２８号によれば
、粒径０．１〜１．３μｍのチタン酸カルシウムとルチ
ル構造のＴｉＯ２とからなる微細な結晶構造の磁器が開
示されているが、このような微細な組織からなる磁器は
加工性の点で劣り、ヘッドの生産性を増大することが困
難であった。また、特開昭５８−４５１６６号に開示の
磁器は、前述の特性をある程度満足するものではあるけ
れども、未だ特性的には不十分であり、特にＭｇＯ等の
多量添加はその分散性等が問題となり組織の不均一化を
招く恐れがあるために量産時に安定した特性の磁器が得
られ難い問題がある。さらに、特開昭６３−１９５１６
５号によれば、平均粒径が７．２〜８．１μｍと大きい
ためにボアの発生を招き易いという問題があった。

（発明の目的） 本発明は、上記の問題点を解決しＭ　ｎ　−Ｚ　ｎフェ
ライトと近似の１０５〜１２０　Ｘｌ０−７／　”Ｃの
熱膨張係数を有するとともに強度、加工性に優れ、ボア
のない磁器を提供することを目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、上記問題点に対して検討を重ねた結果、
磁器の組成の点からＣａがＣａＯ換算で４０〜４８モル
％、ＴｉがＴｉＯ□換算で５２〜６０モル％からなり、
且つ磁器の結晶の平均粒径を４μｍ以上、７μｍ未満に
制御することにより、優れた特性の磁器が得られること
を知見した。

以下、本発明を詳述する。

本発明によれば、磁器の組成がＣａとＴｉの酸化物から
実質的に構成され、ＣａＯが４０〜４８モル％、特に４
５〜４８モル％、ＴｉＯ□が５２〜６０モル％、特に５
２〜５５モル％の組成からなることが重要である。

上記組成を限定した理由は、ＣａがＣａＯ換算で４０モ
ル％より少なく、ＴｉがＴｉＯ□換算で６０モル％を越
えると熱膨張係数が１０５　Ｘｌ０−７／　’Ｃ未満と
なり、Ｍｎ−Ｚｎフェライト用のスライダー材料として
は適切でない。逆にＣａがＣａＯ換算で４８モル％を越
え、ＴｉがＴｉＯ□換算で５２モル％より少ないと磁器
中のＴｉＯ□結晶相が少なくなり、チタン酸カルシウム
結晶の粒成長を抑制することができないために異常粒が
発生し磁器中にボアが残存する。

また、本発明によれば、磁器を構成する結晶の平均粒径
が４μｍ以上、７μｍ未満、特に４〜６μｍであること
が重要で、この平均粒径が４μｍを下回ると従来のスラ
イダー材料と加工性に大きな優位差がみられず、７μｍ
以上では結晶粒成長に伴いボアが大きくなり緻密な磁器
を得ることができない。

上記の磁器を作成するには、焼成によりＣａＯやＴｉＯ
□を生成する原料粉末、例えばＣａＣＯ３粉末やＴｉＯ
□粉末等を場合により一部仮焼等をおこなった後に前述
した割合になるように秤量、混合する。

混合した粉末は所望の成形手段によって成形した後に焼
成する。

焼成は、最終焼結体の結晶粒径が前述の範囲になるよう
に焼成温度や焼成時間を調整することが必要である。具
体的には、１３００〜１４２５°Ｃの大気中で１〜２時
間焼成する。焼成手段としては普通焼成、ホットプレス
法の他、これらの方法によって９５％以上の相対密度を
有する焼結体を得た後、さらに１１００〜１４００’Ｃ
１１０００〜２０００気圧の高圧下で熱間静水圧焼成す
ることによりボアのない焼結体を得ることができる。

このようにして得られる磁器は、結晶相としてチタン酸
カルシウム相とルチル構造の酸化チタン相が生成し、酸
化チタン相がチタン酸カルシウム相の結晶の成長を抑制
する効果を有する。

以下、本発明を次の例で説明する。

（実施例１） 酸化カルシウム（Ｃａｂ）源として市販の炭酸カルシウ
ム（ＣａＣＯ３）粉末と酸化チタン（ＴｉＯ□）粉末を
第１表に示す組成比となるように秤量し、ボールミルを
用いて湿式混合した。これを乾燥させ、乾燥後の原料を
１０００〜１３００°Ｃで１〜２時間仮焼を行った。仮
焼後の原料を不純物の混合を抑えて平均ね径が１．５μ
ｍ以下になるように微粉砕した。これにバインダーを添
加し造粒を行った後に０．８〜２゜０Ｌｏｎ／　ｃｆｆ
ｌの圧力で底形した。その後、１２５０〜１４２５°Ｃ
の大気中で焼威し、第１表中の試料Ｎ０１１〜２１の磁
器を得た。

得られた磁器に対して平均結晶粒径と加工性を次の方法
で測定した。

平均結晶粒径は得られた磁器を鏡面研磨後、エツチング
し１５００倍の走査電子顕微鏡写真を撮り、この写真上
に任意に８ｃｍの直線を３本引きこの線上にある結晶粒
の数をＮとして次式 ％式％ により算出した。

加工性は平面研削盤を用いて、ダイヤモンドホイールで
深さ２ｍｍの溝を加工した時にダイヤモンドホイールの
主軸に加わる最大付加電力で加工性を評価した。この最
大付加電力が小さい程加工性に優れることを意味する。

また、磁器に対して、嵩比重、４０〜４００°Ｃにおけ
る熱膨張係数、ボア率及び硬度について調べた。

ボア率は１１ｊｍのダイヤモンド砥粒による最終ラップ
面に占める５μｍ以上のボア個数を測定する事によ／）
評価し、１　、６９ｍｍ　２当たりボア個数が５０個以
上を×印、１０〜５０個をΔ印、３〜１０個を○印、２
個以下を◎印で示した。

各測定結果は第１表に示した。

（以下余白） 第１表の結果によれば、ＣａＯの量が４８モル％を越え
、ＴｉＯ□量が５２モル％を下回る試料Ｎｏ、　１　、
２はいずれも焼結が不十分でボアが多く、結晶粒径の測
定はできなかった。

また、逆にＣａＯ量が４０モル％を下回る試料Ｎα２０
゜２１では結晶粒径の大小に関わらず、熱膨張係数が１
０５　Ｘｌ０−’／　’Ｃより小さいため、本発明の目
的に適合しない。

Ｃａｂ、　ＴｉＯ□の量が適量であっても、焼成温度を
高く設定し結晶粒径が’／ｌｔｍ以上の試料Ｎｏ、　１
５では比重が小さくボアが多く見られた。また、焼成温
度が低く結晶粒径が４μｍより小さい試料Ｎｏ、３．４
，６゜９１２．１３．１６．１８．２０はいずれも加工
性が悪く最大付加電力が１００Ｗを越えるものであった
。

これらの比較例に対して、本発明品はいずれも１０５〜
１２０　Ｘｌ０−７／’Ｃの熱膨張係数を示し、ボア率
も３〜１０個と少なく、加工性１００Ｗ以下、硬度８０
０ｋｇ／ｍｍ”以上が達成された。

（実施例２） 実施例１における試料Ｎｏ、　９　、１０．１３．１４
．１５の各磁器について、さらに第１表の条件で熱間静
水圧焼成を行った。焼成は１０００〜Ｉ４００°Ｃ１１
０００〜２０００ｋｇ／ｃｍ２でアルゴン雰囲気中で１
〜２時間焼威焼成。

処理後の磁器に対して平均結晶粒径と加工性を実施例１
と同様な方法で評価した。

結果は第２表に示した。

第２表 ＊印は本発明の範囲外の試料を示す。

第２表によれば、熱間静水圧焼成により各試料のボアは
減少したが、平均結晶粒径が小さい試料では加工性が未
だ不十分であった。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明によれば、特定の比率の酸化
カルシウム及び酸化チタンとからなる磁器の結晶粒径を
特定の範囲に調整することにより強度、加工性に優れ、
ボアのない磁器を提供することができ、Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライト等をコアとする磁気ヘッド用スライダー材料とし
て適用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　ＣａをＣａＯ換算で４０〜４８モル％と、ＴｉをＴｉ
   Ｏ＿２換算で５２〜６０モル％の割合で含有するととも
   に、平均結晶粒径が４μｍ以上、７μｍ未満であること
   を特徴とする磁気ヘッド用磁器組成物。