JPH0628607A - 磁気ヘッド用非磁性材料 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性材料Info
- Publication number
- JPH0628607A JPH0628607A JP4185149A JP18514992A JPH0628607A JP H0628607 A JPH0628607 A JP H0628607A JP 4185149 A JP4185149 A JP 4185149A JP 18514992 A JP18514992 A JP 18514992A JP H0628607 A JPH0628607 A JP H0628607A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tio
- magnetic head
- cao
- magnetic
- nio
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 従来の材料以上に一層の高硬度，高耐摩耗
性，焼結体としての平滑な研磨面の確保，良好な加工性
の実現，及びヘッドコア材の熱膨張係数に合致した簡易
な組成選定が図られる磁気ヘッド用非磁性材料を提供す
るものである。 【構成】 （２９〜５８）ｍｏｌ％のＴｉＯ2 と、（０
〜１２）ｍｏｌ％のＣａＯと、（３１〜６１）ｍｏｌ％
のＮｉＯとを組成選定することにより、磁気ヘッド用非
磁性材料として適当な試料番号２，３，４，６，７，
８，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１８，１
９，及び２２のＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミック
ス試料が得られる。
性，焼結体としての平滑な研磨面の確保，良好な加工性
の実現，及びヘッドコア材の熱膨張係数に合致した簡易
な組成選定が図られる磁気ヘッド用非磁性材料を提供す
るものである。 【構成】 （２９〜５８）ｍｏｌ％のＴｉＯ2 と、（０
〜１２）ｍｏｌ％のＣａＯと、（３１〜６１）ｍｏｌ％
のＮｉＯとを組成選定することにより、磁気ヘッド用非
磁性材料として適当な試料番号２，３，４，６，７，
８，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１８，１
９，及び２２のＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミック
ス試料が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスク装
置，ハードディスク装置，ＶＴＲ，オーディオ機器等の
磁気読取り装置に備えられ、磁気記録媒体を対象に磁気
情報の記録，読取りを行う磁気ヘッドに用いられる磁気
ヘッド用非磁性材料に関する。
置，ハードディスク装置，ＶＴＲ，オーディオ機器等の
磁気読取り装置に備えられ、磁気記録媒体を対象に磁気
情報の記録，読取りを行う磁気ヘッドに用いられる磁気
ヘッド用非磁性材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の磁気ヘッド用非磁性材料
には、ＢａＯ−ＴｉＯ2 系又はＣａＯ−ＴｉＯ2 系のチ
タニア−セラミックスが用いられている。これらのセラ
ミックスに共通する性質は、ビッカース硬度が（７００
〜９００）ｋｇ／ｍｍ2 あること、焼結体として緻密で
平滑な研磨面が得られること、熱膨張係数が組成の選定
によりＢａＯ−ＴｉＯ2 系では（９０〜１００）×１０
-7／℃、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系では（９０〜１２０）×１
０-7／℃と自由に調整できること等である。
には、ＢａＯ−ＴｉＯ2 系又はＣａＯ−ＴｉＯ2 系のチ
タニア−セラミックスが用いられている。これらのセラ
ミックスに共通する性質は、ビッカース硬度が（７００
〜９００）ｋｇ／ｍｍ2 あること、焼結体として緻密で
平滑な研磨面が得られること、熱膨張係数が組成の選定
によりＢａＯ−ＴｉＯ2 系では（９０〜１００）×１０
-7／℃、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系では（９０〜１２０）×１
０-7／℃と自由に調整できること等である。
【０００３】ここでのビッカース硬度は、それぞれの材
料の耐摩耗性に係わりを有するが、スライダー材として
要求される条件を満たす必要があるもので、通常磁気ヘ
ッドのコア材であるＮｉ−Ｚ系フェライトやＭｎ−Ｚｎ
系フェライトのものと比較的近い硬度のものが選定され
る。
料の耐摩耗性に係わりを有するが、スライダー材として
要求される条件を満たす必要があるもので、通常磁気ヘ
ッドのコア材であるＮｉ−Ｚ系フェライトやＭｎ−Ｚｎ
系フェライトのものと比較的近い硬度のものが選定され
る。
【０００４】又、焼結体としての平滑な研磨面は、磁気
記録媒体と常に接触して摺動する磁気ヘッドの構成部位
を成す重要な箇所であるので、記録媒体を傷つけないよ
うに摩擦が極力小さいものであることが要求される。従
って、この摩擦条件は不可欠なものである。
記録媒体と常に接触して摺動する磁気ヘッドの構成部位
を成す重要な箇所であるので、記録媒体を傷つけないよ
うに摩擦が極力小さいものであることが要求される。従
って、この摩擦条件は不可欠なものである。
【０００５】更に、熱膨張係数を調整可能とする組成選
定条件も、磁気ヘッドのコア材とのガラスボンディング
又は磁性合金のスパッタで接合される際に膨張係数の不
一致によるコアのヒビ割れやソリを起こしたり、残留熱
応力による磁気特性の劣化を来すことがないようにする
ために、或いは動作時の温度変化による熱応力の発生を
防止するためにも不可欠な条件とできる。
定条件も、磁気ヘッドのコア材とのガラスボンディング
又は磁性合金のスパッタで接合される際に膨張係数の不
一致によるコアのヒビ割れやソリを起こしたり、残留熱
応力による磁気特性の劣化を来すことがないようにする
ために、或いは動作時の温度変化による熱応力の発生を
防止するためにも不可欠な条件とできる。
【０００６】ＢａＯ−ＴｉＯ2 系又はＣａＯ−ＴｉＯ2
系のセラミックスは、上述した磁気ヘッドのスライダー
材として要求されている基本的条件を充分満足できるも
のである為、昨今の殆どの磁気ヘッド用非磁性材料とし
て用いられている。
系のセラミックスは、上述した磁気ヘッドのスライダー
材として要求されている基本的条件を充分満足できるも
のである為、昨今の殆どの磁気ヘッド用非磁性材料とし
て用いられている。
【０００７】加えて、これらのセラミックスは比較的加
工性に富み、チッピングの発生が少ないことも幅広く使
用される理由に挙げられる。
工性に富み、チッピングの発生が少ないことも幅広く使
用される理由に挙げられる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばＶＴ
Ｒやオーディオ機器の磁気ヘッドは、一般に摺動摩耗量
が大きく、その寿命が短かくなり易い。この為、磁気ヘ
ッドの構成部位である非磁性材料には特に摺動摩耗が少
なく、硬質であることが要求される。
Ｒやオーディオ機器の磁気ヘッドは、一般に摺動摩耗量
が大きく、その寿命が短かくなり易い。この為、磁気ヘ
ッドの構成部位である非磁性材料には特に摺動摩耗が少
なく、硬質であることが要求される。
【０００９】図２は従来の磁気ヘッド用非磁性材料に係
る複数の結晶相を有するＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミック
ス（それによる非磁性の磁器）の微細構造を示したもの
である。但し、図中において結晶相のＡ相は斜線を有す
るもので、Ｂ相は斜線の無いものとする。
る複数の結晶相を有するＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミック
ス（それによる非磁性の磁器）の微細構造を示したもの
である。但し、図中において結晶相のＡ相は斜線を有す
るもので、Ｂ相は斜線の無いものとする。
【００１０】ここで、Ａ相の熱膨張係数をαA 、Ｂ相の
熱膨張係数をαB とし、又それぞれの相が一定の体積当
りで占める体積比率をλa ，λb とすると、２相の混合
体セラミックスの熱膨張係数αは、α＝λa αa ＋λb
αb で推定される。よって、目的とする熱膨張係数αが
例えばαa とαb との間にあれば、２相の混合比率を調
整してλa ，λb が適当な値となるようにすれば、所望
の熱膨張係数αを得ることができる。但し、この場合、
混合する２つの結晶相Ａ，Ｂの間で新しい反応生成物が
生じ、熱膨張係数αがαa ，αb とはかけ離れない範囲
で混合比率を調整する必要がある。
熱膨張係数をαB とし、又それぞれの相が一定の体積当
りで占める体積比率をλa ，λb とすると、２相の混合
体セラミックスの熱膨張係数αは、α＝λa αa ＋λb
αb で推定される。よって、目的とする熱膨張係数αが
例えばαa とαb との間にあれば、２相の混合比率を調
整してλa ，λb が適当な値となるようにすれば、所望
の熱膨張係数αを得ることができる。但し、この場合、
混合する２つの結晶相Ａ，Ｂの間で新しい反応生成物が
生じ、熱膨張係数αがαa ，αb とはかけ離れない範囲
で混合比率を調整する必要がある。
【００１１】図３は従来の磁気ヘッド用非磁性材料に係
るＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスにおけるＴｉＯ2 の
添加量（モル比）と、この添加量に対する熱膨張係数と
の関係（測定結果）を示したものである。但し、図中に
おいて、破線は計算によって求められた熱膨張係数の推
定値を示し、白丸は実測値を示す。
るＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスにおけるＴｉＯ2 の
添加量（モル比）と、この添加量に対する熱膨張係数と
の関係（測定結果）を示したものである。但し、図中に
おいて、破線は計算によって求められた熱膨張係数の推
定値を示し、白丸は実測値を示す。
【００１２】先ず、出発点となる初期組成において、Ｔ
ｉＯ2 の含有比率がＣａＯより多い場合には、焼結体と
して得られるセラミックスの微細構造はＣａＴｉＯ3 相
とＴｉＯ2 の２相とが混在された状態になる。
ｉＯ2 の含有比率がＣａＯより多い場合には、焼結体と
して得られるセラミックスの微細構造はＣａＴｉＯ3 相
とＴｉＯ2 の２相とが混在された状態になる。
【００１３】ここでＣａＴｉＯ3 の熱膨張係数は、温度
範囲（１００〜４００）℃で約１１８×１０-7／℃程度
となり、ＴｉＯ2 相の熱膨張係数は、温度範囲（１００
〜４００）℃で８０×１０-7／℃程度となる。又、それ
ぞれの比重は、ＣａＴｉＯ3で４．１（ｇ／ｃｍ3 ）で
あり、ＴｉＯ2 では４．２５（ｇ／ｃｍ3 ）程度であ
る。そこで、上述した混合体セラミックスの熱膨張係数
αの導入式を用いることにより、組成と熱膨張係数との
関係を計算によって見積ることが可能となる。図３によ
り、実測値と理論値とが極めて良く一致する結果となっ
た為、上述した熱膨張係数αの導入式が材料選定上極め
て重要であることが判っている。
範囲（１００〜４００）℃で約１１８×１０-7／℃程度
となり、ＴｉＯ2 相の熱膨張係数は、温度範囲（１００
〜４００）℃で８０×１０-7／℃程度となる。又、それ
ぞれの比重は、ＣａＴｉＯ3で４．１（ｇ／ｃｍ3 ）で
あり、ＴｉＯ2 では４．２５（ｇ／ｃｍ3 ）程度であ
る。そこで、上述した混合体セラミックスの熱膨張係数
αの導入式を用いることにより、組成と熱膨張係数との
関係を計算によって見積ることが可能となる。図３によ
り、実測値と理論値とが極めて良く一致する結果となっ
た為、上述した熱膨張係数αの導入式が材料選定上極め
て重要であることが判っている。
【００１４】ところで、ＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミック
スにおいては、ＴｉＯ2 が５０ｍｏｌ％以下では焼結性
が悪くなって緻密な磁器が得られなくなり、ＴｉＯ2 が
８５ｍｏｌ％以上になっても、硬度的にもろくなって加
工性が劣る傾向を示すので、ＴｉＯ2 は５０〜８５ｍｏ
ｌ％の範囲で用いる必要がある。この範囲では熱膨張係
数が（１００〜１１８）×１０-7／℃までの間で組成を
調整できる。
スにおいては、ＴｉＯ2 が５０ｍｏｌ％以下では焼結性
が悪くなって緻密な磁器が得られなくなり、ＴｉＯ2 が
８５ｍｏｌ％以上になっても、硬度的にもろくなって加
工性が劣る傾向を示すので、ＴｉＯ2 は５０〜８５ｍｏ
ｌ％の範囲で用いる必要がある。この範囲では熱膨張係
数が（１００〜１１８）×１０-7／℃までの間で組成を
調整できる。
【００１５】しかしながら、ＶＴＲやオーディオ機器の
磁気ヘッドに用いられる磁気ヘッド用非磁性材料の場
合、このようなＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックス材料を
用いても摺動摩耗量が大きい条件下で長時間使用される
為、摩耗されて比較的短命になるという問題がある。
磁気ヘッドに用いられる磁気ヘッド用非磁性材料の場
合、このようなＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックス材料を
用いても摺動摩耗量が大きい条件下で長時間使用される
為、摩耗されて比較的短命になるという問題がある。
【００１６】本発明は、かかる問題点を解決すべくなさ
れたもので、その技術的課題は、従来の材料以上に一層
の高硬度，高耐摩耗性，焼結体としての平滑な研磨面の
確保，良好な加工性の実現，及びヘッドコア材の熱膨張
係数に合致した簡易な組成選定が図られる磁気ヘッド用
非磁性材料を提供することにある。
れたもので、その技術的課題は、従来の材料以上に一層
の高硬度，高耐摩耗性，焼結体としての平滑な研磨面の
確保，良好な加工性の実現，及びヘッドコア材の熱膨張
係数に合致した簡易な組成選定が図られる磁気ヘッド用
非磁性材料を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、（２９
〜５８）ｍｏｌ％のＴｉＯ2 と、（０〜１２）ｍｏｌ％
のＣａＯと、（３１〜６１）ｍｏｌ％のＮｉＯとから成
る磁気ヘッド用非磁性材料が得られる。
〜５８）ｍｏｌ％のＴｉＯ2 と、（０〜１２）ｍｏｌ％
のＣａＯと、（３１〜６１）ｍｏｌ％のＮｉＯとから成
る磁気ヘッド用非磁性材料が得られる。
【００１８】又、本発明によれば、上記磁気ヘッド用非
磁性材料において、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＳｎＯ2 ，
ＺｒＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＭｎＯ，及びＳｒＯ
のうちの少なくとも１種を（０．１〜５）ｗｔ％有する
磁気ヘッド用非磁性材料が得られる。
磁性材料において、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＳｎＯ2 ，
ＺｒＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＭｎＯ，及びＳｒＯ
のうちの少なくとも１種を（０．１〜５）ｗｔ％有する
磁気ヘッド用非磁性材料が得られる。
【００１９】
【実施例】以下に実施例を挙げ、本発明の磁気ヘッド用
非磁性材料について、図面を参照して詳細に説明する。
非磁性材料について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】最初に、本発明の磁気ヘッド用非磁性材料
に係る物性を説明する。磁気ヘッドの基本構成部位とし
て摺動摩耗量を対策するためには、図２で説明したよう
な主結晶成分であるＣａＴｉＯ3 及びＴｉＯ2 に加え、
第３の結晶相を均一に分散添加させ、できるだけ磁気記
録媒体との接触面積を小さくし、摺動抵抗を小さくする
必要がある。この第３の結晶相を成す添加物質は、Ｃａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系セラミックスの組成分と混合した際にな
じみが良く、且つＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスの基
本的な性質，即ち、適度の硬度，良好な加工性や非磁性
等の諸特性を損わないものを選定する必要がある。
に係る物性を説明する。磁気ヘッドの基本構成部位とし
て摺動摩耗量を対策するためには、図２で説明したよう
な主結晶成分であるＣａＴｉＯ3 及びＴｉＯ2 に加え、
第３の結晶相を均一に分散添加させ、できるだけ磁気記
録媒体との接触面積を小さくし、摺動抵抗を小さくする
必要がある。この第３の結晶相を成す添加物質は、Ｃａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系セラミックスの組成分と混合した際にな
じみが良く、且つＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスの基
本的な性質，即ち、適度の硬度，良好な加工性や非磁性
等の諸特性を損わないものを選定する必要がある。
【００２１】そこで、本発明においては、種々の物質を
検討した結果、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を基本添加成分
に定めてＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスに混合し、Ｃ
ａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックスを得た。このＣ
ａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックスは、磁気ヘッド
用非磁性材料として基本的に必要な全ての条件を具備す
ると共に、熱膨張膨張係数が（１００〜１３０）×１０
-7／℃の間で組成を適当に調整できるものである。
検討した結果、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を基本添加成分
に定めてＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスに混合し、Ｃ
ａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックスを得た。このＣ
ａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックスは、磁気ヘッド
用非磁性材料として基本的に必要な全ての条件を具備す
ると共に、熱膨張膨張係数が（１００〜１３０）×１０
-7／℃の間で組成を適当に調整できるものである。
【００２２】加えて、副成分として、Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｓｉ
Ｏ2 ，ＭｇＯ，ＳｎＯ2 ，ＺｒＯ2，Ｙ2 Ｏ3 、Ｍｎ
Ｏ，及びＳｒＯの中から少なくとも１種を添加すること
により、基本成分であるＣａＴｉＯ3 相、ＴｉＯ2 相、
及びＮｉＯ相の結晶粒径の成長を抑制，減少させること
が判った。これにより、生成された磁気ヘッド用非磁性
材料は、機械的強度が向上し、加工時のチッピングの問
題等を解決できることが判明した。
Ｏ2 ，ＭｇＯ，ＳｎＯ2 ，ＺｒＯ2，Ｙ2 Ｏ3 、Ｍｎ
Ｏ，及びＳｒＯの中から少なくとも１種を添加すること
により、基本成分であるＣａＴｉＯ3 相、ＴｉＯ2 相、
及びＮｉＯ相の結晶粒径の成長を抑制，減少させること
が判った。これにより、生成された磁気ヘッド用非磁性
材料は、機械的強度が向上し、加工時のチッピングの問
題等を解決できることが判明した。
【００２３】尚、このＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラ
ミックス材料による磁器は、基本的に深緑から黒の色彩
を呈する。因みに、従来より磁器ヘッド用非磁性材料
は、一般的にＨＩＰ（熱間静水圧）処理に際して還元に
よる着色が無く、製造ラインにおける色の不安定さを生
じないことが求められるが、このＣａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎ
ｉＯ系セラミックス材料の場合も還元による着色は生じ
ない。
ミックス材料による磁器は、基本的に深緑から黒の色彩
を呈する。因みに、従来より磁器ヘッド用非磁性材料
は、一般的にＨＩＰ（熱間静水圧）処理に際して還元に
よる着色が無く、製造ラインにおける色の不安定さを生
じないことが求められるが、このＣａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎ
ｉＯ系セラミックス材料の場合も還元による着色は生じ
ない。
【００２４】次に、本発明のＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ
系セラミックス材料の製造方法を比較例のものと合わせ
て具体的に説明する。
系セラミックス材料の製造方法を比較例のものと合わせ
て具体的に説明する。
【００２５】先ず、原料として、市販の試薬である二酸
化チタン（９９％以上）、炭酸カルシウム（９９％以
上）、及び酸化ニッケル（９９％以上）を所定の組成に
従って秤量し、樹脂ボールミル及び樹脂被覆ボールミル
と純水とで２０時間以上混合した。次に、濾過，乾燥を
行った後、混合体をアルミナ厚鉢に入れて温度（８００
〜１２００）℃の間で２時間以上電気炉で予焼した。
化チタン（９９％以上）、炭酸カルシウム（９９％以
上）、及び酸化ニッケル（９９％以上）を所定の組成に
従って秤量し、樹脂ボールミル及び樹脂被覆ボールミル
と純水とで２０時間以上混合した。次に、濾過，乾燥を
行った後、混合体をアルミナ厚鉢に入れて温度（８００
〜１２００）℃の間で２時間以上電気炉で予焼した。
【００２６】引き続き、予焼体を磁性ボールミルと磁性
ボールとを用いて純水で２０時間以上湿式粉砕し、濾
過，乾燥を行った後、ＰＶＡ８％溶液を１０ｗｔ％注入
器で混入し、２８メッシュの篩を通しての水分調整後、
油圧プレスにて１ｔ／ｃｍ2 の圧力でプレスして５０×
４０×１０（ｃｍ）の寸法を有する直方体を得、大気中
にて（１２００〜１３００）℃の間で２時間以上焼成し
た。
ボールとを用いて純水で２０時間以上湿式粉砕し、濾
過，乾燥を行った後、ＰＶＡ８％溶液を１０ｗｔ％注入
器で混入し、２８メッシュの篩を通しての水分調整後、
油圧プレスにて１ｔ／ｃｍ2 の圧力でプレスして５０×
４０×１０（ｃｍ）の寸法を有する直方体を得、大気中
にて（１２００〜１３００）℃の間で２時間以上焼成し
た。
【００２７】最後に、ＨＩＰ処理装置により（１１００
〜１２００）℃×１０００ｋｇ／ｃｍ2 の温度，圧力の
条件下で１時間の熱間静水圧プレスを施し、各種のＣａ
Ｏ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックス試料（ＣａＯ−Ｔ
ｉＯ2 系セラミックス試料を含む）を製造した。表１
は、これらの各種ＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミッ
クス試料の基本的諸物性について分析した結果を示した
ものである。
〜１２００）℃×１０００ｋｇ／ｃｍ2 の温度，圧力の
条件下で１時間の熱間静水圧プレスを施し、各種のＣａ
Ｏ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックス試料（ＣａＯ−Ｔ
ｉＯ2 系セラミックス試料を含む）を製造した。表１
は、これらの各種ＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミッ
クス試料の基本的諸物性について分析した結果を示した
ものである。
【００２８】
【表１】
【００２９】このうち、試料番号２，３，４，６，７，
８，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１８，１
９，及び２２のものは、本発明の実施例となるもので、
試料番号１，５，９，１３，１７，２０，２１，２３，
２４，２５，及び２６のものは、比較例となるものであ
る。更に、従来のＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックス試料
を比較として表記している。
８，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１８，１
９，及び２２のものは、本発明の実施例となるもので、
試料番号１，５，９，１３，１７，２０，２１，２３，
２４，２５，及び２６のものは、比較例となるものであ
る。更に、従来のＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックス試料
を比較として表記している。
【００３０】ここでビッカース硬度は、５００ｇ荷重に
て２０秒保持した条件下で測定し、熱膨張係数は１００
℃から４００℃の温度範囲における平均線膨張率を求め
たものである。又、耐摩耗性については、ピン−円板試
験により荷重１ｋｇ／ｃｍ2にて周速２００ｃｍ／ｓｅ
ｃで２００時間運転した条件下で測定した。尚、ピンに
はサンプルを装着し、円板の素材は酸化鉄を用いたもの
である。
て２０秒保持した条件下で測定し、熱膨張係数は１００
℃から４００℃の温度範囲における平均線膨張率を求め
たものである。又、耐摩耗性については、ピン−円板試
験により荷重１ｋｇ／ｃｍ2にて周速２００ｃｍ／ｓｅ
ｃで２００時間運転した条件下で測定した。尚、ピンに
はサンプルを装着し、円板の素材は酸化鉄を用いたもの
である。
【００３１】表１から明らかなように、ＣａＯ−ＴｉＯ
2 −ＮｉＯ系セラミックス試料においては、従来のＣａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系セラミックス試料では実現できなかった
耐摩耗性を有する結果（摩耗量を参照）となった。又、
ビッカース硬度抗折強度は従来のＣａＯ−ＴｉＯ2 系セ
ラミックス試料に近く、基本的に充分な性能を具備して
いることが判った。
2 −ＮｉＯ系セラミックス試料においては、従来のＣａ
Ｏ−ＴｉＯ2 系セラミックス試料では実現できなかった
耐摩耗性を有する結果（摩耗量を参照）となった。又、
ビッカース硬度抗折強度は従来のＣａＯ−ＴｉＯ2 系セ
ラミックス試料に近く、基本的に充分な性能を具備して
いることが判った。
【００３２】因みに、ＮｉＯが３０モル％以下である
と、熱膨張係数が１００×１０-7／℃以下となって実用
性が劣化し、ＣａＯが１２ｍｏｌ％を越えても逆にビッ
カース硬度が下って耐摩耗性が劣化することが判った。
又、ＮｉＯが７０ｍｏｌ％を越えると、熱膨張係数が必
要以上に高くなり、磁気ヘッドのコア材よりも大きくな
り、ガラスボンディングの際の熱膨張係数の不一致によ
るコアのヒビ割れや磁気特性の劣化が懸念されるので、
不適当となることが判った。
と、熱膨張係数が１００×１０-7／℃以下となって実用
性が劣化し、ＣａＯが１２ｍｏｌ％を越えても逆にビッ
カース硬度が下って耐摩耗性が劣化することが判った。
又、ＮｉＯが７０ｍｏｌ％を越えると、熱膨張係数が必
要以上に高くなり、磁気ヘッドのコア材よりも大きくな
り、ガラスボンディングの際の熱膨張係数の不一致によ
るコアのヒビ割れや磁気特性の劣化が懸念されるので、
不適当となることが判った。
【００３３】図１は、表１に示したＣａＯ−ＴｉＯ2 −
ＮｉＯ系セラミックス材料の組成の成分比をピラミッド
状の３変数相関図により示したものである。ここでは、
本発明の試料として適当な試料番号２，３，４，６，
７，８，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１８，
１９，及び２２のものは、何れも上述した通りにＴｉＯ
2 が（２９〜５８）ｍｏｌ％、ＣａＯが（０〜１２）ｍ
ｏｌ％、ＮｉＯが（３１〜６１）ｍｏｌ％の範囲にある
ことを示している。
ＮｉＯ系セラミックス材料の組成の成分比をピラミッド
状の３変数相関図により示したものである。ここでは、
本発明の試料として適当な試料番号２，３，４，６，
７，８，１０，１１，１２，１４，１５，１６，１８，
１９，及び２２のものは、何れも上述した通りにＴｉＯ
2 が（２９〜５８）ｍｏｌ％、ＣａＯが（０〜１２）ｍ
ｏｌ％、ＮｉＯが（３１〜６１）ｍｏｌ％の範囲にある
ことを示している。
【００３４】即ち、この３相関範囲にあるＣａＯ−Ｔｉ
Ｏ2 −ＮｉＯ系セラミックス材料は、何れも本発明の磁
気ヘッド用非磁性材料として適当なものである。
Ｏ2 −ＮｉＯ系セラミックス材料は、何れも本発明の磁
気ヘッド用非磁性材料として適当なものである。
【００３５】次に、本発明の磁気ヘッド用非磁性材料と
なる各試料のうち、試料番号１４のものについて、以下
に説明する添加物を副成分として混合段階で混入し、上
述した製造プロセスに従って各種ＣａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎ
ｉＯ系セラミックス試料を製造した。表２は、これらの
各種ＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックス試料の基
本的諸物性について分析した結果を示したものである。
なる各試料のうち、試料番号１４のものについて、以下
に説明する添加物を副成分として混合段階で混入し、上
述した製造プロセスに従って各種ＣａＯ−ＴｉＯ2 −Ｎ
ｉＯ系セラミックス試料を製造した。表２は、これらの
各種ＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックス試料の基
本的諸物性について分析した結果を示したものである。
【００３６】
【表２】
【００３７】このうち、試料番号１〜５のものは、Ａｌ
2 Ｏ3 を副成分として表記の割合で添加し、試料番号６
〜１０のものは、ＳｉＯ2 を副成分として添加したもの
である。又、試料番号１１〜１５のものは、ＺｒＯ2 を
副成分として添加し、試料番号１６〜２０のものは、Ｙ
2 Ｏ3 を副成分として添加し、試料番号２１〜２５のも
のは、ＭｎＯを副成分として添加したものである。更
に、試料番号２６〜３０のものは、ＭｇＯを副成分とし
て添加し、試料番号３１〜３５のものは、ＳｎＯ2 を副
成分として添加したものである。
2 Ｏ3 を副成分として表記の割合で添加し、試料番号６
〜１０のものは、ＳｉＯ2 を副成分として添加したもの
である。又、試料番号１１〜１５のものは、ＺｒＯ2 を
副成分として添加し、試料番号１６〜２０のものは、Ｙ
2 Ｏ3 を副成分として添加し、試料番号２１〜２５のも
のは、ＭｎＯを副成分として添加したものである。更
に、試料番号２６〜３０のものは、ＭｇＯを副成分とし
て添加し、試料番号３１〜３５のものは、ＳｎＯ2 を副
成分として添加したものである。
【００３８】表２から明らかなように、Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｓ
ｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，ＭｇＯ，ＳｎＯ
2 の何れを添加しても、平均粒径を細かくし、抗折力や
ビッカース硬度を向上できることが判った。尚、これら
の添加物の他、ＳｒＯを副成分として添加させても良
い。
ｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，ＭｇＯ，ＳｎＯ
2 の何れを添加しても、平均粒径を細かくし、抗折力や
ビッカース硬度を向上できることが判った。尚、これら
の添加物の他、ＳｒＯを副成分として添加させても良
い。
【００３９】但し、何れの場合も適量の添加では、加工
時のチッピングを著しく抑制できることが確認された
が、これらの添加物が５％を越えると加工の際にチッピ
ングが生じ易く、硬度的にもろくなって不適当となるこ
とが判っている。
時のチッピングを著しく抑制できることが確認された
が、これらの添加物が５％を越えると加工の際にチッピ
ングが生じ易く、硬度的にもろくなって不適当となるこ
とが判っている。
【００４０】従って、上述した本発明のＣａＯ−ＴｉＯ
2 −ＮｉＯ系セラミックス試料の基本的組成に加え、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，Ｍ
ｇＯ，ＳｎＯ2 ，ＳｒＯの何れか１種の添加物を添加す
る場合には、添加量を（０．１〜５）ｗｔ％の範囲で行
う必要がある。
2 −ＮｉＯ系セラミックス試料の基本的組成に加え、Ａ
ｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＺｒＯ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，ＭｎＯ，Ｍ
ｇＯ，ＳｎＯ2 ，ＳｒＯの何れか１種の添加物を添加す
る場合には、添加量を（０．１〜５）ｗｔ％の範囲で行
う必要がある。
【００４１】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
従来のＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスでは実現できな
かった耐摩耗性を改善したＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系
セラミックスの磁気ヘッド用非磁性材料が提供されるこ
とになる。この磁気ヘッド用非磁性材料は、従来の材料
以上に一層の高硬度，高耐摩耗性，焼結体としての平滑
な研磨面の確保，良好な加工性の実現，及びヘッドコア
材の熱膨張係数に合致した簡易な組成選定が図られるの
で、その工業的効果は大きいものとなる。
従来のＣａＯ−ＴｉＯ2 系セラミックスでは実現できな
かった耐摩耗性を改善したＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系
セラミックスの磁気ヘッド用非磁性材料が提供されるこ
とになる。この磁気ヘッド用非磁性材料は、従来の材料
以上に一層の高硬度，高耐摩耗性，焼結体としての平滑
な研磨面の確保，良好な加工性の実現，及びヘッドコア
材の熱膨張係数に合致した簡易な組成選定が図られるの
で、その工業的効果は大きいものとなる。
【図１】表１に示した本発明の磁気ヘッド用非磁性材料
を含むＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックス材料の
組成の成分比をピラミッド状の３変数相関図により示し
たものである。
を含むＣａＯ−ＴｉＯ2 −ＮｉＯ系セラミックス材料の
組成の成分比をピラミッド状の３変数相関図により示し
たものである。
【図２】従来の磁気ヘッド用非磁性材料に係る複数の結
晶相を有するセラミックスの微細構造を示したものであ
る。
晶相を有するセラミックスの微細構造を示したものであ
る。
【図３】従来の磁気ヘッド用非磁性材料に係るＣａＯ−
ＴｉＯ2 系セラミックスにおけるＴｉＯ2 の添加量と、
この添加量に対する熱膨張係数との関係を示したもので
ある。
ＴｉＯ2 系セラミックスにおけるＴｉＯ2 の添加量と、
この添加量に対する熱膨張係数との関係を示したもので
ある。
Claims (2)
- 【請求項１】 （２９〜５８）ｍｏｌ％のＴｉＯ2 と、
（０〜１２）ｍｏｌ％のＣａＯと、（３１〜６１）ｍｏ
ｌ％のＮｉＯとから成ることを特徴とする磁気ヘッド用
非磁性材料。 - 【請求項２】 請求項１記載の磁気ヘッド用非磁性材料
において、Ａｌ2 Ｏ3 ，ＳｉＯ2 ，ＳｎＯ2 ，Ｚｒ
Ｏ2 ，Ｙ2 Ｏ3 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＭｎＯ，及びＳｒＯのう
ちの少なくとも１種を（０．１〜５）ｗｔ％有すること
を特徴とする磁気ヘッド用非磁性材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185149A JPH0628607A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 磁気ヘッド用非磁性材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4185149A JPH0628607A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 磁気ヘッド用非磁性材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0628607A true JPH0628607A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16165722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4185149A Pending JPH0628607A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 磁気ヘッド用非磁性材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690437A2 (en) | 1994-06-28 | 1996-01-03 | Sony Corporation | Magnetic material for magnetic head and magnetic head formed of same |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP4185149A patent/JPH0628607A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0690437A2 (en) | 1994-06-28 | 1996-01-03 | Sony Corporation | Magnetic material for magnetic head and magnetic head formed of same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4100847B2 (ja) | 圧電セラミック組成物 | |
| JPH0628607A (ja) | 磁気ヘッド用非磁性材料 | |
| KR0142702B1 (ko) | 자기헤드용 비자성 세라믹기판 및 그 제조방법 | |
| JPH0345024B2 (ja) | ||
| JPH0776125B2 (ja) | 磁気ヘッド用非磁性磁器材料及びその製造方法 | |
| JPS6140869A (ja) | 磁気ヘッド補強材用磁器組成物 | |
| JPS60194507A (ja) | 磁気ヘツド用セラミツク基板材料 | |
| JP3600646B2 (ja) | 磁気ヘッド用非磁性セラミックス及びその製造方法 | |
| JPH06316459A (ja) | 構造用非磁性セラミック材料 | |
| JPH06316462A (ja) | 構造用非磁性セラミック材料 | |
| KR970006797B1 (ko) | 자기헤드용 비자성 세라믹 기판재료 | |
| JPS63134559A (ja) | 磁気ヘツド用非磁性セラミツクス | |
| JP3353379B2 (ja) | 磁気ヘッド用非磁性セラミック材料 | |
| JP3441300B2 (ja) | 非磁性黒色セラミックス | |
| JPS60200853A (ja) | 磁気ヘツド用セラミツク基板材料 | |
| KR0137076B1 (ko) | 자기헤드용 비자성 세라믹 기판제 | |
| JPH05319896A (ja) | 非磁性セラミックス | |
| JPH0896317A (ja) | 磁気ヘッド用非磁性材料 | |
| JPS60194506A (ja) | 磁気ヘツド用セラミツク基板材料 | |
| JP2949297B2 (ja) | 磁気ヘッド用磁器組成物 | |
| JP3085619B2 (ja) | 非磁性セラミックス | |
| JPS62259207A (ja) | 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 | |
| JPH01253210A (ja) | 多結晶フェライト材料及びその製造法 | |
| JPH0335261B2 (ja) | ||
| JPS62292672A (ja) | 磁気ヘツド用磁器組成物 |