JPH07291724A - 磁気ヘッド用非磁性基板 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性基板Info
- Publication number
- JPH07291724A JPH07291724A JP6109107A JP10910794A JPH07291724A JP H07291724 A JPH07291724 A JP H07291724A JP 6109107 A JP6109107 A JP 6109107A JP 10910794 A JP10910794 A JP 10910794A JP H07291724 A JPH07291724 A JP H07291724A
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- Japan
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- zro
- spinel
- thermal expansion
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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基板に関する。 【構成】 ＺｒＯ2が８〜５５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3が０．
１〜０．４ｗｔ％及び残部がＮｉＯから成る磁気ヘッド
用非磁性基板。 【効果】 本発明による非磁性基板は高い熱膨張係数を
有し、緻密で結晶粒径が微細且つスピネル析出物のない
均一な焼結体組織を有する。従って本発明による非磁性
基板は磁性膜構造体との剥離を防止でき、さらに機械加
工時のチッピングや研磨加工時の欠陥発生がなくなり、
歩留まり向上等の経済性に利点がある。
磁性の磁気ヘッド用基板に関する。 【構成】 ＺｒＯ2が８〜５５ｗｔ％、Ａｌ2Ｏ3が０．
１〜０．４ｗｔ％及び残部がＮｉＯから成る磁気ヘッド
用非磁性基板。 【効果】 本発明による非磁性基板は高い熱膨張係数を
有し、緻密で結晶粒径が微細且つスピネル析出物のない
均一な焼結体組織を有する。従って本発明による非磁性
基板は磁性膜構造体との剥離を防止でき、さらに機械加
工時のチッピングや研磨加工時の欠陥発生がなくなり、
歩留まり向上等の経済性に利点がある。
Description
【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基板に関するものであ
る。
るための非磁性の磁気ヘッド用基板に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の磁気ヘッド用非磁性基板
用途に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
が金属性磁性膜構造体と大きく異なっていたため、磁性
膜構造体が剥離しやすく、また磁性膜構造体と基板との
熱膨張率の差により応力が発生し、基板にクラックが発
生することがあった。
用途に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
が金属性磁性膜構造体と大きく異なっていたため、磁性
膜構造体が剥離しやすく、また磁性膜構造体と基板との
熱膨張率の差により応力が発生し、基板にクラックが発
生することがあった。
【０００３】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Ｎ
ｉＯを基本組成とし、これにＺｒＯ2を０．５〜７ｗｔ
％添加した組成に、更に焼結助剤としてＡｌ2Ｏ3を０．
１〜２ｗｔ％添加した酸化物系セラミックスが有効であ
るとして既に開示した。（特開平５−１２９１１８）
化物系セラミックスについて研究を進め、ＣｏＯ及びＮ
ｉＯを基本組成とし、これにＺｒＯ2を０．５〜７ｗｔ
％添加した組成に、更に焼結助剤としてＡｌ2Ｏ3を０．
１〜２ｗｔ％添加した酸化物系セラミックスが有効であ
るとして既に開示した。（特開平５−１２９１１８）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
組成においても、その熱膨張係数が金属性磁性膜と異な
るため、磁性膜構造体が剥離しやすいといった問題があ
った。また、焼結冷却時にＣｏＯ、ＮｉＯとＡｌ2Ｏ3が
スピネル析出物を形成するため、ダイシング加工時のチ
ッピングや研磨加工時のスピネル脱粒による研磨面の欠
陥発生の原因となるといった問題があった。
組成においても、その熱膨張係数が金属性磁性膜と異な
るため、磁性膜構造体が剥離しやすいといった問題があ
った。また、焼結冷却時にＣｏＯ、ＮｉＯとＡｌ2Ｏ3が
スピネル析出物を形成するため、ダイシング加工時のチ
ッピングや研磨加工時のスピネル脱粒による研磨面の欠
陥発生の原因となるといった問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明者等は、
上記の問題点を解決するために検討を行なった結果、Ｚ
ｒＯ2が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が０．
１ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下及び残部がＮｉＯから成
る酸化物組成が、その熱膨張係数が１３．０ｐｐｍ／℃
以上であり、スピネル析出物が形成されないことから有
効であることを見出した。
上記の問題点を解決するために検討を行なった結果、Ｚ
ｒＯ2が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が０．
１ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下及び残部がＮｉＯから成
る酸化物組成が、その熱膨張係数が１３．０ｐｐｍ／℃
以上であり、スピネル析出物が形成されないことから有
効であることを見出した。
【０００６】すなわち、本発明は、ＺｒＯ2が８ｗｔ％
以上５５ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が０．１ｗｔ％以上０．
４ｗｔ％以下及び残部がＮｉＯからなる磁気ヘッド用非
磁性基板に関するものである。さらに、スピネル析出物
の割合が０．１％以下であることを特徴とする磁気ヘッ
ド用非磁性基板に関するものである。
以上５５ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が０．１ｗｔ％以上０．
４ｗｔ％以下及び残部がＮｉＯからなる磁気ヘッド用非
磁性基板に関するものである。さらに、スピネル析出物
の割合が０．１％以下であることを特徴とする磁気ヘッ
ド用非磁性基板に関するものである。
【０００７】本発明の理解を容易にするため、以下本発
明の構成を具体的かつ詳細に説明する。
明の構成を具体的かつ詳細に説明する。
【０００８】本発明の基本組成は、ＮｉＯ、ＺｒＯ2、
Ａｌ2Ｏ3の３種類の酸化物の複合系を意味し、ＺｒＯ2
が、８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が、０．１
ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下及び残部がＮｉＯである。
ＺｒＯ2の添加量は、熱膨張係数を１３．０ｐｐｍ／℃
以上とするため５５ｗｔ％を越えて添加することはでき
ない。また、８ｗｔ％未満の添加では、平均粒径が４μ
ｍ以上となり、ＺｒＯ2の粒径抑制効果が小さく好まし
くない。従って、ＺｒＯ2の添加量は８ｗｔ％以上５５
ｗｔ％以下とすることが好ましい。また、特に好ましく
は熱膨張係数が１４．０ｐｐｍ／℃以上となる８ｗｔ％
以上４０ｗｔ％以下である。なお、使用されるＺｒＯ2
は、その焼結性より部分安定化したものが好ましいが、
部分安定化されていないものも使用することができる。
Ａｌ2Ｏ3の３種類の酸化物の複合系を意味し、ＺｒＯ2
が、８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下、Ａｌ2Ｏ3が、０．１
ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下及び残部がＮｉＯである。
ＺｒＯ2の添加量は、熱膨張係数を１３．０ｐｐｍ／℃
以上とするため５５ｗｔ％を越えて添加することはでき
ない。また、８ｗｔ％未満の添加では、平均粒径が４μ
ｍ以上となり、ＺｒＯ2の粒径抑制効果が小さく好まし
くない。従って、ＺｒＯ2の添加量は８ｗｔ％以上５５
ｗｔ％以下とすることが好ましい。また、特に好ましく
は熱膨張係数が１４．０ｐｐｍ／℃以上となる８ｗｔ％
以上４０ｗｔ％以下である。なお、使用されるＺｒＯ2
は、その焼結性より部分安定化したものが好ましいが、
部分安定化されていないものも使用することができる。
【０００９】通常、ＺｒＯ2を添加したＮｉＯ組成物
は、無添加組成物に比べ焼結体の結晶粒径が微細になり
抗折力及び耐摩耗性が格段に向上するが、無添加組成よ
りも焼結温度を高くするかあるいは焼結時間を長くしな
いと緻密なすなわち高密度の焼結体が得られない。これ
は、ＺｒＯ2がＮｉＯと比較して難焼結性の物質である
ために、その界面での焼結反応が阻害され、欠陥が多く
なるためである。そこで、Ａｌ2Ｏ3を焼結助剤として添
加することで、結晶粒径を微細化する作用を損なうこと
なく焼結反応を促進して緻密な焼結体が得られる。
は、無添加組成物に比べ焼結体の結晶粒径が微細になり
抗折力及び耐摩耗性が格段に向上するが、無添加組成よ
りも焼結温度を高くするかあるいは焼結時間を長くしな
いと緻密なすなわち高密度の焼結体が得られない。これ
は、ＺｒＯ2がＮｉＯと比較して難焼結性の物質である
ために、その界面での焼結反応が阻害され、欠陥が多く
なるためである。そこで、Ａｌ2Ｏ3を焼結助剤として添
加することで、結晶粒径を微細化する作用を損なうこと
なく焼結反応を促進して緻密な焼結体が得られる。
【００１０】Ａｌ2Ｏ3の添加量は、０．１ｗｔ％よりも
少ないと焼結助剤としての効果が小さく、緻密な焼結体
が得られない。また、Ａｌ2Ｏ3の添加量が多いと焼結促
進効果が大きいため密度は向上するが、スピネル析出物
を形成しダイシング加工時のチッピングや研磨加工時の
スピネル脱粒による研磨面の欠陥を起こし好ましくな
い。スピネルの含有率は、０．１％以下が望ましく、Ａ
ｌ2Ｏ3の添加量を０．４ｗｔ％以下とするとスピネル析
出物はこの範囲に抑制される。なお、このスピネル含有
率は、基板１００μｍ×１００μｍ視野中に観察される
スピネル析出物の面積比の平均値より算出したものであ
る。
少ないと焼結助剤としての効果が小さく、緻密な焼結体
が得られない。また、Ａｌ2Ｏ3の添加量が多いと焼結促
進効果が大きいため密度は向上するが、スピネル析出物
を形成しダイシング加工時のチッピングや研磨加工時の
スピネル脱粒による研磨面の欠陥を起こし好ましくな
い。スピネルの含有率は、０．１％以下が望ましく、Ａ
ｌ2Ｏ3の添加量を０．４ｗｔ％以下とするとスピネル析
出物はこの範囲に抑制される。なお、このスピネル含有
率は、基板１００μｍ×１００μｍ視野中に観察される
スピネル析出物の面積比の平均値より算出したものであ
る。
【００１１】以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例】市販の酸化物粉末（ＮｉＯ、部分安定化Ｚｒ
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3）を利用し、表１のように組成を調整
し、エタノールを使用する湿式ボールミルで２０時間混
合を行なった。この混合粉を大気中１０００℃で仮焼
し、１５０μｍの篩で篩分けを行ない仮焼粉を得た。こ
の仮焼粉を、エタノールを使用する湿式ボールミルで４
０時間粉砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成
形体を大気雰囲気中で１３００℃で１０時間焼結した。
さらにこの焼結体を１２５０℃、１００ＭＰａ，１時間
の条件でＨＩＰ処理を行なった。
Ｏ2、Ａｌ2Ｏ3）を利用し、表１のように組成を調整
し、エタノールを使用する湿式ボールミルで２０時間混
合を行なった。この混合粉を大気中１０００℃で仮焼
し、１５０μｍの篩で篩分けを行ない仮焼粉を得た。こ
の仮焼粉を、エタノールを使用する湿式ボールミルで４
０時間粉砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成
形体を大気雰囲気中で１３００℃で１０時間焼結した。
さらにこの焼結体を１２５０℃、１００ＭＰａ，１時間
の条件でＨＩＰ処理を行なった。
【００１２】その評価結果を表１に示す。評価項目はイ
ンタセプト法による平均粒径（μｍ）、１００〜４００
℃における熱膨張係数（ｐｐｍ／℃）及び研磨面のＳＥ
Ｍ観察（１００μｍ×１００μｍ視野）によるスピネル
析出物（割合：０．０３％）の有無である。
ンタセプト法による平均粒径（μｍ）、１００〜４００
℃における熱膨張係数（ｐｐｍ／℃）及び研磨面のＳＥ
Ｍ観察（１００μｍ×１００μｍ視野）によるスピネル
析出物（割合：０．０３％）の有無である。
【表１】
【００１３】表１の組成範囲において、熱膨張係数は１
３．０ｐｐｍ／℃以上であり、また平均粒径は４μｍ以
下となっている。また、スピネル析出物は観察されな
い。
３．０ｐｐｍ／℃以上であり、また平均粒径は４μｍ以
下となっている。また、スピネル析出物は観察されな
い。
【比較例】比較例として、表１に示すような組成として
実施例と同様の方法で製造した焼結体を得た。その評価
結果を表１にあわせて示す。ＺｒＯ2添加量が、５５ｗ
ｔ％と多いと熱膨張係数は１３．０ｐｐｍ／℃以下であ
り、また、ＺｒＯ2添加量が少ないと平均粒径は大きく
なっている。一方、Ａｌ2Ｏ3が０．４ｗｔ％を超えると
スピネル析出物が析出する。
実施例と同様の方法で製造した焼結体を得た。その評価
結果を表１にあわせて示す。ＺｒＯ2添加量が、５５ｗ
ｔ％と多いと熱膨張係数は１３．０ｐｐｍ／℃以下であ
り、また、ＺｒＯ2添加量が少ないと平均粒径は大きく
なっている。一方、Ａｌ2Ｏ3が０．４ｗｔ％を超えると
スピネル析出物が析出する。
【００１４】図１にＡｌ2Ｏ3が０．２ｗｔ％のときのＺ
ｒＯ2添加量と平均粒径の関係を示す。図１及び表１よ
り、ＺｒＯ2添加量が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下の範
囲内であれば、平均粒径は４μｍ以下、熱膨張係数は１
３．０ｐｐｍ／℃以上であり、また、ＺｒＯ2添加量が
８ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下の範囲内で、熱膨張係数は
１４．０ｐｐｍ／℃以上となる。Ａｌ2Ｏ3量への平均粒
径への影響は、ＺｒＯ2が１０ｗｔ％のときの実施例と
比較例を比較するとほとんど無いことがわかる。また、
ＺｒＯ2添加量が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下であって
も、Ａｌ2Ｏ3の添加量が０．４ｗｔ％を超えた場合、ス
ピネル析出物が形成される。
ｒＯ2添加量と平均粒径の関係を示す。図１及び表１よ
り、ＺｒＯ2添加量が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下の範
囲内であれば、平均粒径は４μｍ以下、熱膨張係数は１
３．０ｐｐｍ／℃以上であり、また、ＺｒＯ2添加量が
８ｗｔ％以上４０ｗｔ％以下の範囲内で、熱膨張係数は
１４．０ｐｐｍ／℃以上となる。Ａｌ2Ｏ3量への平均粒
径への影響は、ＺｒＯ2が１０ｗｔ％のときの実施例と
比較例を比較するとほとんど無いことがわかる。また、
ＺｒＯ2添加量が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以下であって
も、Ａｌ2Ｏ3の添加量が０．４ｗｔ％を超えた場合、ス
ピネル析出物が形成される。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による非磁
性基板は高い熱膨張係数を有し、緻密で結晶粒径が微細
且つスピネル析出物のない均一な焼結体組織を有する。
従って本発明による非磁性基板は磁性膜構造体との剥離
を防止でき、さらに機械加工時のチッピングや研磨加工
時の欠陥発生がなくなり、歩留まり向上等の経済性に利
点がある。
性基板は高い熱膨張係数を有し、緻密で結晶粒径が微細
且つスピネル析出物のない均一な焼結体組織を有する。
従って本発明による非磁性基板は磁性膜構造体との剥離
を防止でき、さらに機械加工時のチッピングや研磨加工
時の欠陥発生がなくなり、歩留まり向上等の経済性に利
点がある。
【図１】 Ａｌ2Ｏ3：０．２ｗｔ％でのＺｒＯ2添加量
と平均粒径の関係を示した図である。
と平均粒径の関係を示した図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 10/28
Claims (2)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2が８ｗｔ％以上５５ｗｔ％以
下、Ａｌ2Ｏ3が０．１ｗｔ％以上０．４ｗｔ％以下及び
残部がＮｉＯから成ることを特徴とする磁気ヘッド用非
磁性基板。 - 【請求項２】 スピネル析出物の割合が０．１％以下で
あることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド用非磁
性基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6109107A JPH07291724A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 磁気ヘッド用非磁性基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6109107A JPH07291724A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 磁気ヘッド用非磁性基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07291724A true JPH07291724A (ja) | 1995-11-07 |
Family
ID=14501755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6109107A Pending JPH07291724A (ja) | 1994-04-26 | 1994-04-26 | 磁気ヘッド用非磁性基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07291724A (ja) |
-
1994
- 1994-04-26 JP JP6109107A patent/JPH07291724A/ja active Pending
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