JPH0522665B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘツドの構成に用いられる非磁性
セラミツク材料に係り、特に金属磁性薄膜を蒸着
あるいはスパツタリング等をするための薄膜磁気
ヘツド用の非磁性セラミツク基板材料に関するも
のである。 〔従来技術〕 磁気ヘツドはVTR（Video Tape Recorder）、
コンピユータ、オーデイオ機器の心臓部品として
近年需要が急拡大している。 VTRやコンピユータ等の高密度記録が一段と
進むにつれ、次世代の磁気ヘツドとして薄膜で構
成する薄膜磁気ヘツドの研究が最近活発に行われ
ている。 薄膜ヘツドは記録、再生機能をパーマロイ
（Fe−Ni）、センダスト（Fe−Al−Si）等の金属
磁性薄膜に持たせ、耐摩耗性等の摺動性能を非磁
性基板に持たせる複合ヘツドであり、基板自体に
も重要な特性が要求される。 従来この種の非磁性セラミツク基板としては、
チタン酸バリウムBaTiO₃、チタン酸カルシウム
CaTiO₃、アルミナ・炭化チタンAl₂O₃・TiC等の
セラミツク材料が提案されていた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 ところがこのような材料で構成されたセラミツ
ク基板には次の如き問題があつた。 すなわち金属磁性薄膜の特性を引き出すための
蒸着、スパツタリング等の膜形成の際およびその
後の熱処理や、ギヤツプ部のガラスボンデイング
時に、後述するように基板との熱膨張率の相異か
ら薄膜が剥離するという難点があつた。 また従来提案されていた前記セラミツク基板は
その熱膨張係数が高々10×10^-6／℃程度と小さ
く、又熱膨張率が金属磁性薄膜と一致するガラス
の場合には、硬度が低く磁気テープとの摺動時の
摩耗が大きい欠点があつた。 このためパーマロイ等の金属磁性薄膜の熱膨張
率12〜15×10^-6／℃にほぼ合致し、フエライト並
みの耐摩耗性を有する非磁性基板の出現が強く要
望されていた。 本発明者は、先の発明、即ち、特願昭59−
59931号（特開昭60−204668）によりTiO₂20〜60
重量％、NiO60〜20重量％、及びCaO又はMgO
の少なくとも１種が10〜40重量％からなる組成物
で、熱膨張率が11〜14×10^-6／℃であることを要
旨とするセラミツク材料がかかる問題を解決しう
ることを開示した。 上記セラミツク材料は、固有抵抗が10¹¹Ω・cm
以上の絶縁性を有するものであるが、磁気ヘツド
用非磁性セラミツク材料としては、磁気ヘツドが
記録媒体と接触摺動下で使用される場合には、摺
動時に発生する帯電現象が問題となることがあ
り、この場合には固有抵抗を10⁶Ω・cm以下とす
ることが好ましい。 〔問題を解決するための手段〕 本発明は、かかる点に鑑み、先に開示した組成
物の熱膨張率、耐摩耗性をそこなうことなく固有
抵抗を低下せしめる改良研究を進めた結果、
TiO₂20〜60重量％、NiO60〜20重量％及びCaO
又はMgOの少なくとも一種が10〜40重量％から
なる組成物を主成分として、主成分全量に対して
Li₂Oを0.05〜0.5重量％添加することが有効であ
ることを見い出し本発明をなすに至つた。 本発明の薄膜ヘツド用に好適な磁気ヘツド用セ
ラミツク基板材料で形成された非磁性基板の特徴
は、Tiイオン、Niイオン及びCaイオン又はMg
イオンの少なくとも一種類とLiイオンを含む特定
組成の複合酸化物よりなる点にあり、これにより
固有抵抗が10⁶Ω・cm以下で熱膨張率が11〜14×
10^-6／℃と金属磁性膜にほぼ合致し、フエライト
並み以上の耐摩耗性を有するものを提供する点に
ある。 本発明の磁気ヘツド用非磁性セラミツク材料に
おいてLi₂Oは、TiO₂20〜60重量％、NiO60〜20
重量％、さらにCaO又はMgOの少なくとも一種
10〜40重量％よりなる組成物全量に対して0.05〜
0.5重量％である必要があり、この範囲を逸脱す
ると目的とするものが得られない。 前記範囲においてLi₂Oは0.05重量％以下では、
固有抵抗が高く、0.5重量％以上では焼結性を劣
化せしめるため耐摩耗性が悪化する。 〔実施例〕 本発明の磁気ヘツド用非磁性セラミツク材料に
よりセラミツク基板を製造する方法について一例
を示す。 所定量の酸化チタン、酸化ニツケル、酸化カル
シウム、酸化マグネシウム及び酸化リチウムある
いは焼成によりこれらの酸化物に変換しうる化合
物をボールミル等の混合機を用いて充分混合した
のち、これらの混合物を800〜1200℃の温度で仮
焼する。 次にこの仮焼粉末をボールミル等の混合機を用
いて再混合粉砕し、乾燥後プレスバインダーを混
ぜて成形し、1250〜1400℃の温度範囲で大気又は
窒素中で焼成する。この場合、各原料を独立粉末
として用いてもよいし、任意の組合せの仮焼粉末
を用いてもよい。さらに共沈法やコロイド添加法
等の公知の手段によつて調整した複合酸化物粉末
として用いてもよい。成形後の焼成においては常
圧焼結法以外にホツトプレス法などの高密度化焼
成法を使用してもよい。 次に具体的な実施例により本発明をさらに詳し
く説明する。 なお熱膨張率はJIS法に準し、室温より500℃に
おける平均線膨張より求めた。又耐摩耗性は、ピ
ン−円板式摩耗試験機を使用し、荷重50Kg／cm²、
周速150cm／secの条件で100時間運転し、試験片
の長さの変化より求めた。なおピンにサンプル、
円板には鉄を用いた。固有抵抗は、サンプルの両
端にインジウム、ガリウム電極を塗布し絶縁抵抗
計を用いて室温で測定した。 実施例 酸化チタン、酸化ニツケル、酸化マグネシウム
及び炭酸カルシウム、炭酸リチウムの比率を変
え、ボールミルで24時間エタノール湿式混合し、
乾燥後、大気中で1000℃で焼成し各種仮焼物粉末
を作成した。次に得られた各種仮焼粉末をボール
ミルで24時間再度エタノール湿式混合粉砕し、乾
燥後プレスバインダーとして１重量％のPVA（ポ
リビニルアルコール）を加え、2ton／cm²で成形
し、1300℃で１時間大気中焼成して表１に示すサ
ンプル１〜24を作成した。 この表においてサンプル３〜６、11〜14、19〜
22が本発明の範囲内のものである。またサンプル
１，９，17の固有抵抗は10¹¹Ω・cm以上の値であ
つた。 この結果より明らかなように、本発明による特
定組成の複合酸化物が熱膨張率において金属磁性
薄膜とほぼ合致し、しかも耐摩耗性においてフエ
ライト並み以上の性能を有し、かつ固有抵抗が
10⁶Ω・cm以下であることがわかる。

〔効果〕

本発明によれば、固有抵抗が低くかつその熱膨
張率が金属磁性薄膜にほぼ合致し、しかも摩耗量
が小さい非磁性の薄膜ヘツド用セラミツク基板と
して好適なものを得ることができる。 なお本発明のセラミツク材料は前記薄膜ヘツド
用として限定されるものではなく、かかる性能が
適用しうる他の磁気ヘツド用非磁性セラミツク材
料として当然に使用し得るものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ TiO₂20〜60重量％、NiO60〜20重量％、及
   びCaO又はMgOの少なくとも一種が10〜40重量
   ％とを主成分として、Li₂Oが前記主成分全量に
   対して0.05〜0.5重量％添加されることを特徴と
   する磁気ヘツド用非磁性セラミツク材料。