JPH04279010A - 磁気ヘッド用非磁性基板 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属性磁性膜を蒸着す
るための非磁性の磁気ヘッド用非磁性基板に関するもの
である。

【０００２】

【従来技術】従来この種の用途のものとしては、チタン
酸バリウム、チタン酸カルシウム、アルミナ等が使用さ
れていた。しかしながら、その熱膨張率が磁性膜構造体
と大きく異なっていたため、蒸着した磁性膜構造体が剥
離しやすく、また熱膨張率の差により応力が発生しクラ
ックが発生することがあった。

【０００３】さらに、従来の材料は硬さが低く、特に高
保磁力テ−プ（いわゆるメタルテ−プ）が使用された場
合には、非磁性基板が磁性膜構造体と硬度及び耐摩耗性
が異なり、磁気テ−プとの摺動により発生する摩擦のた
めに偏摩耗等を引き起こし、磁気特性に変化をきたすと
いう問題があった。特に硬度が低い場合には、磁気ヘッ
ドの寿命が短くなること、あるいは非磁性基板の変形や
割れ及び剥離を引き起こすといった欠点が顕著であった
。

【０００４】本発明者等は上記の欠点を解決すべく酸化
物系セラミックスについて研究を進め、ＣｏＯ及びＮｉ
ＯまたはＮｉＯを基本組成とした酸化物が有効であると
して既に開示した。（特開平０１−２８７８１１、特開
平０２−１６８６０２、特願平０１−２１４２０６）さ
らに硬度や密度の向上を図るための添加材を検討し、Ｃ
ｏＯ、ＮｉＯを基本組成として、酸化マンガン、二酸化
チタン、アルミナ、カルシアのうち１種以上を０．１〜
５ｗｔ％添加した場合、及び１〜５ｗｔ％のイットリア
、０．１〜１％の窒化チタン、０．３〜２ｗｔ％の酸化
ホウ素のうち１種以上を添加した場合、あるいは１〜５
ｗｔ％の二酸化ケイ素を添加した場合の有効性を確認し
これらを開示した。（特開平０２−９４４０８、特願平
０１−１５９６２２、特願平０１−２１４２０８）

【０
００５】

【問題点を解決するための手段】以上の問題点を解決す
るために、本発明者等はＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉ
Ｏを基本組成とした添加材の検討を更に続けた結果、該
組成物に対して周期表５ｂ族の元素の酸化物のうち少な
くとも一種を０．１〜３ｗｔ％添加した場合に、上記の
特性を満たすことを見い出した。従って、本発明の目的
は、具体的には蒸着した磁性膜構造体に近い熱膨張率を
有し、ビッカ−ス硬度が高く、さらに他のヘッド構成材
料間で過度の化学的侵食反応を起こさない材料を提供す
ることである。

【０００６】

【発明の構成】即ち、本発明は、ＣｏＯ及びＮｉＯある
いはＮｉＯを基本組成として、該組成物に対して周期表
５ｂ族の元素の酸化物のうち少なくとも一種を０．１〜
３ｗｔ％添加したことを特徴とする磁気ヘッド用非磁性
基板を提供する。

【０００７】

【発明の具体的説明】本発明の理解を容易にするため具
体的かつ詳細に説明する。基本組成は、ＮｉＯ単独の酸
化物あるいはＮｉＯとＣｏＯの複合酸化物を意味し、例
えば、ＣｏＯ／ＮｉＯ（モル比）＝０／１００〜８０／
２０で、より好ましくは、ＣｏＯ／ＮｉＯ（モル比）＝
３／９７〜６０／４０である。

【０００８】上記組成物に対して、本発明は、周期表５
ｂ族の元素の酸化物のうち少なくとも一種を０．１〜３
ｗｔ％添加する。周期表５ｂ族の元素は、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
ａである。周期表５ｂの元素の酸化物はＣｏＯ、ＮｉＯ
との濡れ性が良く、０．１ｗｔ％以上の添加により密度
が向上し硬度が増加する。しかしながら熱膨張率がＮｉ
Ｏ、ＣｏＯより低く、添加量が３ｗｔ％を超えると熱膨
張率の調整が困難となる。また、添加量が３ｗｔ％を超
えると粒界部への偏析が生じ、硬度の低下をもたらすた
め好ましくない。添加は、単独あるいは既に開示してい
る添加材との組み合わせも有効である。所望の硬度、熱
膨張率に対応した組み合わせを採用するのが望ましい。

【０００９】次に、基板の製造方法について記す。市販
の各酸化物を原料として、所望組成になるよう秤量し、
ボ−ルミルにより混合する。混合は例えばエタノ−ル中
湿式ボ−ルミルで１０〜３０時間行なう。乾燥後、ＣＩ
Ｐ成形し、例えばＡｒ中８５０〜１１００℃で仮焼し、
次いで粗砕機を用いて粉砕し、１００〜２００μｍの篩
で篩分けを行なう。仮焼粉はさらに例えばエタノ−ル中
湿式ボ−ルミルで２０〜７２時間処理し、１μｍ以下に
微粉砕する。これを造粒後、ＣＩＰ成形し、例えば酸素
中１２３０〜１４００℃で焼結し、その後、ＨＩＰ処理
を行なう。ＨＩＰ処理条件は、８０〜１２０ＭＰａ、１
２００〜１３５０℃、１〜２時間が望ましい。

【００１０】このようにして得られた焼結体は、緻密で
岩塩型構造を有し、テ−プの摺動による摩擦やエッヂ部
の欠けが少なく従来の材料よりも優れていることが確認
できた。

【００１１】以下、本発明の実施例について説明する。

【実施例１】ＣｏＯ、ＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ（
モル比）＝３５／６５組成となるように調整し、これに
添加材として酸化ニオブを表１のように混合した。混合
は、エタノ−ル中湿式ボ−ルミルで２０時間行なった。 この混合粉をＡｒ中１０００℃で仮焼後、エタノ−ルの
湿式ボ−ルミルで４０時間粉砕した。この粉砕粉をＣＩ
Ｐ成形後酸素中１３５０℃で焼結した。これを１２５０
℃、１００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処理を行なった。焼
結体の相対密度は、９９％を超える値であった。

【００１２】この実施例による焼結体の物性値を表１に
示す。物性値としては、熱膨張率（α：μｍ／ｍ℃）と
ビッカース硬度（Ｈｖ）を選択した。

【００１３】比較例として、従来の材料であるチタン酸
バリウムと基本組成は同じで添加材の量を変えた場合の
物性値を併記した。

【表１】 ＊は比較例である。 熱膨張率は、基本組成でほぼ決定され、本実施例の範囲
では１３．８±０．２μｍ／ｍ℃である。この値は磁性
膜構造体とほぼ等価の値である。従って、表１より添加
量は３ｗｔ％以内とすることが必要である。

【００１４】

【実施例２】ＣｏＯ、ＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ（
モル比）＝３５／６５組成となるように調整し、これに
添加材として酸化タンタルを表２のように混合した。 混合は、エタノ−ル中湿式ボ−ルミルで２０時間行なっ
た。この混合粉をＡｒ中１０００℃で仮焼後、エタノ−
ルの湿式ボ−ルミルで４０時間粉砕した。この粉砕粉を
ＣＩＰ成形後酸素中１３５０℃で焼結した。これを１２
５０℃、１００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処理を行なった
。焼結体の相対密度は、９９％を超える値であった。

【００１５】この実施例による焼結体の物性値を表２に
示す。物性値としては、表１と同様に熱膨張率とビッカ
ース硬度を選択した。

【００１６】比較例として、従来の材料であるチタン酸
バリウムと基本組成は同じで添加材の量を変えた場合の
物性値を併記した。

【表２】 ＊は比較例である。 熱膨張率は、基本組成でほぼ決定され、本実施例の範囲
では１３．８±０．２μｍ／ｍ℃である。この値は磁性
膜構造体とほぼ等価の値である。従って、表２より添加
量は３ｗｔ％以内とすることが必要である。

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、（１）本組成の非
磁性基板は、熱膨張率、硬度とも磁性膜構造体とほぼ同
等の特性を得ることができる。このため、磁性膜構造体
の剥離やクラックの発生を著しく防止できる。

【００１８】（２）さらに、硬度を高めることにより磁
気ヘッドの短寿命化や非磁性基板の変形、割れ等を抑え
ることができ、ヘッドの耐摩耗性、耐久性に特にすぐれ
ている利点がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基
   本組成として、該組成物に対して周期表５ｂ族の元素の
   酸化物のうち少なくとも一種を０．１〜３ｗｔ％添加し
   たことを特徴とする磁気ヘッド用非磁性基板。