JPH06162428A - 磁気ヘッド用非磁性セラミック材料及びその製造方法 - Google Patents

磁気ヘッド用非磁性セラミック材料及びその製造方法

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JPH06162428A
JPH06162428A JP4309973A JP30997392A JPH06162428A JP H06162428 A JPH06162428 A JP H06162428A JP 4309973 A JP4309973 A JP 4309973A JP 30997392 A JP30997392 A JP 30997392A JP H06162428 A JPH06162428 A JP H06162428A
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JP
Japan
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mol
magnetic head
ceramic material
magnetic
zro
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Application number
JP4309973A
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English (en)
Inventor
Masatake Miyazaki
正剛 宮崎
Kenichiro Kaneko
健一郎 金子
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は常圧焼成下で高緻密性を有する磁気
ヘッド用非磁性セラミック材料の提供を目的とする。 【構成】 本発明の磁気ヘッド用非磁性セラミック材料
は、CaTiO3 :0〜95 mol%,SrTiO3 :0
〜95 mol%,TiO2 :0.5〜20 mol%の3成分
の合計が100 mol%からなる主組成物に対し、添加物
としてP25を0.5〜2.5 mol%好ましくは1〜
2 mol%,SiO2 を0.5〜2.5 mol%好ましくは
1〜2 mol%,ZrO2 を1.5〜4 mol%好ましくは
2〜3.5mol %,Al23 を1.1〜2.0 mol%
好ましくは0.3〜1.5 mol%かつZrO2 とAl2
3 成分の合計が5 mol%以下を含有する組成物を常圧
下で酸素を95 vol%以上含有する大気圧雰囲気下で焼
成してなる構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種磁気ヘッド(例えば
ハードディスクヘッド・フロッピィーディスクヘッド
等)の構成に欠くことのできないスライダーあるいはス
ペーサーとして使用される磁気ヘッド用非磁性セラミッ
ク材料及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、特に進歩が著しい磁気記録の高密
度化・高信頼化に伴いスライダー材料に対して高緻密化
が要請されている。
【0003】しかしながら、従来磁気ヘッドを製作する
場合、Mn−Znフェライトコアとスライダーをガラス
で接着する方法が一般的に用いられており、ガラスとし
て、特開昭52−30162号公報等に開示されている
ように、スライダーとの熱膨張係数の違いに起因する接
着時のコアクラック及びコア歪みによる磁気特性の劣化
を防止するため、25〜350℃での熱膨張係数110
〜117(×10-7/℃)を有するCaTiO3 ・Sr
TiO3 を主成分とするチタニア系セラミックが用いら
れている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のチタニア系セラミック等の磁気ヘッド用非磁性セラミ
ック材料は常圧焼成下では十分な緻密化を図ることがで
きないという問題点を有していた。そこで、約1000
(kgf/cm2)の高圧ガス下によるHIP焼成法が採用され
たが、HIP焼成法ではAr等の不活性ガスを用いるた
め焼成時に還元反応が起こり磁気ヘッド用セラミック材
料にとって不可欠な絶縁性が損なわれるという問題点が
あった。これを改善するため常圧下一次焼成しある程度
緻密な焼結体を得た後にHIP焼成法で焼成し更に酸化
雰囲気下で再焼成をする方法が採用されているが、これ
では多大の生産工数を要し、量産性に欠けるという問題
点を有していた。また焼成設備も高圧用のため大がかり
となり原価を上げるという問題点があった。
【0005】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、常圧焼成下で高緻密性を有する磁気ヘッド用非磁性
セラミック材料及びその製造方法を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の磁気ヘッド用非磁性セラミック材料は、Ca
TiO3 :0〜95 mol%,SrTiO3 :0〜95 m
ol%,TiO2 :0.5〜20 mol%の3成分の合計が
100 mol%からなる主組成物に対し、添加物として、
P,Si,Zr,AlをP25 ,SiO2 ,ZrO
2 ,Al23 換算で各々P25 を0.5〜2.5 m
ol%好ましくは1〜2 mol%,SiO2 を0.5〜2.
5 mol%好ましくは1〜2 mol%,ZrO2 を1.5〜
4 mol%好ましくは2〜3.5 mol%,Al23
0.1〜2.0 mol%好ましくは0.3〜1.5 mol%
かつZrO2 とAl23 成分の合計が5 mol%以下を
含有する組成物を焼成してなる構成を有している。
【0007】磁気ヘッド用非磁性セラミック材料の製造
方法は上記磁気ヘッド用非磁性セラミック組成物を常圧
下で酸素を90 vol%以上好ましくは95 vol%以上含
有する大気圧雰囲気下で焼成する構成からなっている。
【0008】
【作用】この構成によって、P,Si,Zr,Al等の
酸化物を所定の割合で含有させることにより焼成時の液
相によってαCaTiO3 +βSrTiO3 +γTiO
2 (α+β+γ=100,α≦99.5,β≦99.
5,0.5≦γ≦20)相当のCaTiO3 とSrTi
3 の固溶体とTiO2 の混合相からなる主組成物の緻
密化を高めることができる。
【0009】またP,Si,Zr,Al等の酸化物等の
添加物の存在により液相化を容易に達成できるので常圧
下で高緻密性の磁気ヘッド用セラミック材料を得ること
ができる。
【0010】
【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
【0011】(試料の調整)原料としてCaCO3 やS
rCO3 ,TiO2 は市販されている平均粒径が0.5
μm以下で純度が99%以上の粉末を用いた。P化合物
としては(NH4 3 PO4 の1級試薬を用いた。Si
2 は市販されている平均粒径が0.02μm以下で純
度が99.9%以上の粉末を用いた。ZrO2 ・Al2
3 は市販されている平均粒径が0.1μm以下で純度
が99%以上の粉末を用いた。これらの原料を(表1)
に示す組成に秤量し、ボールミルで水による湿式混合を
6時間行った。
【0012】
【表1】
【0013】乾燥後石英の角槽と電気炉を用いて、略1
140℃の温度、大気雰囲気下で6時間の仮焼を行っ
た。仮焼により次の反応式1)乃至3)により仮焼粉末
生成物が得られる。
【0014】 1)48CaCO3 +52TiO2 →48CaTiO3 +4TiO2 +48CO2 ↑ ≡92.3CaTiO3 +7.7TiO2 2)22.3CaCO3 +22.3SrCO3 +55.4TiO2 →22.3CaTiO3 +22.3SrTiO3 +10.8TiO2 +44.6CO2 ↑ ≡40.2CaTiO3 +40.2SrTiO3 +19.6TiO2 3)48SrCO3 +52TiO2 →48SrTiO3 +2.5TiO2 +49.5CO2 ↑ ≡92.3SrTiO3 +7.7TiO2 これらの仮焼粉をジェットミル粉砕機によって平均粒度
0.8μm以下にまで粉砕し、この粉砕粉をボールミル
でアニオン分散剤とPVAバインダーと水により8時間
粉砕し、遠心噴霧タイプの造粒機にて乾燥、造粒を行っ
た。更にこの造粒粉を圧力1.0(ton/cm2)で成形し試
料を得た。
【0015】(試料の焼成)焼成は、上記試料をセット
した管状炉中に大気、酸素ガスボンベ(純度99%以
上)を用いて酸素ガスを循環させた雰囲気にて昇温速度
150(℃/hr)で1340℃まで加熱した後3時間保
持し、降温速度200(℃/hr)以下で100℃まで冷
却するという方法で行った。なお、酸素ガスの濃度は9
0 vol%以上になるように調整して行った。
【0016】(試料の緻密性の評価)試料の緻密性の評
価は、切り出した試料の3μmダイヤモンド粉を用いた
湿式ラップ仕上げの研磨面における気孔の分布量より求
めた気孔率で評価した。その結果を(表2)に示す。
【0017】
【表2】
【0018】この(表2)から明らかなように、添加物
として(NH43 PO4 ,SiO 2 ,ZrO2 ,Al
23 と主組成物原料CaCO3 ,SrCO3 ,TiO
2 の混合物を仮焼した組成物を原料とし、かつ酸素雰囲
気を用いれば常圧焼成によっても非常に緻密な焼結体が
得られることがわかった。
【0019】なお、各添加物の量としては、Pについて
は上記主組成物に対しP25 換算で1 mol%以下、S
iについてSiO2 換算で1 mol%以下であると液相が
少なく緻密化効果が劣り、2 mol%以上であると強度が
低下(加工時での脆さ)が認められた。更に前記添加量
の場合においても、磁気ヘッド製造工程に必要なアルカ
リ洗浄工程における耐アルカリ性(PH12)において、図
1(a),(b)に示すように洗浄前の図1(a)に比
べて洗浄後の図1(b)では新たな気孔の発生が3〜4
%増加することが認められた。これは、リン分を中心と
する相(化合物)の溶出によるものと考えられる。そこ
でP,Siの添加量において、ZrO2とAl23
添加し耐アルカリ性を調べた。この結果耐アルカリ性の
向上と緻密化の低下が認められた。そこで、種々配合量
を変えて検討した結果、ZrO2を2〜3.5 mol%、
Al23 を0.3〜1.5 mol%かつZrO2 とAl
23 成分の合計が5 mol%以下となるように添加する
ことで前記問題点及び添加に伴う緻密化の低下を解決す
ることができることがわかった。即ち、添加量において
ZrO2 は2 mol%以下であると耐アルカリ性が劣り、
3.5 mol%以上であると緻密化低下が発生した。同様
にAl23 は0.3 mol%以下であると耐アルカリ性
が劣り、1.5 mol%以上であると緻密化効果が劣るこ
とが認められた。
【0020】以上のように、本発明の実施例である試料
No. 5〜11,16〜22,27〜33は、CaTiO
3 ,SrTiO3 及びTiO2 の固溶体あるいは混合体
の系における緻密化がP,Si,Zr,Al酸化物の存
在によって耐アルカリ性を損なうことなく高められてい
ることがわかる。また、焼成時に酸素ガスを90 vol%
以上加えることにより試料中のガスを減少させその分緻
密化していることがわかる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明はCaTiO3 ,S
rTiO3 ,TiO2 からなる主成分にP25 ,Si
2 ,ZrO2 ,Al23 の添加物を所定量添加する
ことにより、高緻密で機械的強度や化学的性質の著しく
改善され加工性を飛躍的に向上させるとともに製品歩留
りの高い磁気ヘッド用非磁性セラミック材料を実現する
ことができる。また、その製造方法は少ない廉価な設備
で機械的強度に優れ化学的に安定な磁気ヘッド用材料を
低原価で量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は試験片のアルカリ洗浄前の表面状態を
表わす模式図 (b)は試験片のアルカリ洗浄後の表面状態を表わす模
式図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】CaTiO3 :0〜95 mol%,SrTi
    3 :0〜95 mol%,TiO2 :0.5〜20 mol%
    の3成分の合計が100 mol%からなる主組成物に対
    し、添加物として、P,Si,Zr,AlをP25
    SiO2 ,ZrO 2 ,Al23 換算で各々P25
    0.5〜2.5 mol%好ましくは1〜2 mol%,SiO
    2 を0.5〜2.5 mol%好ましくは1〜2 mol%,Z
    rO2 を1.5〜4 mol%好ましくは2〜3.5 mol
    %,Al23 を0.1〜2.0 mol%好ましくは0.
    3〜1.5 mol%かつZrO2 とAl23 成分の合計
    が5 mol%以下を含有する組成物を焼成してなることを
    特徴とする磁気ヘッド用非磁性セラミック材料。
  2. 【請求項2】請求項1に記載された磁気ヘッド用非磁性
    セラミック組成物を常圧下で酸素を90 vol%以上好ま
    しくは95 vol%以上含有する大気圧雰囲気下で焼成す
    ることを特徴とする磁気ヘッド用非磁性セラミック材料
    の製造方法。
JP4309973A 1992-11-19 1992-11-19 磁気ヘッド用非磁性セラミック材料及びその製造方法 Pending JPH06162428A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007112689A (ja) * 2005-10-24 2007-05-10 Tdk Corp 誘電体粉末の製造方法、複合電子部品およびその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007112689A (ja) * 2005-10-24 2007-05-10 Tdk Corp 誘電体粉末の製造方法、複合電子部品およびその製造方法

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