JPH0729718A - 高密度フェライトの製造方法 - Google Patents
高密度フェライトの製造方法Info
- Publication number
- JPH0729718A JPH0729718A JP5155157A JP15515793A JPH0729718A JP H0729718 A JPH0729718 A JP H0729718A JP 5155157 A JP5155157 A JP 5155157A JP 15515793 A JP15515793 A JP 15515793A JP H0729718 A JPH0729718 A JP H0729718A
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- Japan
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- ferrite
- mol
- weight
- sintered body
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト材（Ｆｅ2 Ｏ3 ：５
０〜６５モル％、ＺｎＯ：５〜３０モル％、ＭｎＯ：１
０〜４０モル％を基本組成とし、ＺｒＯ2 ：０．０１〜
０．２重量％、ＣａＯ：０．０１〜０．５重量％を含有
するとともに、さらにＴｉＯ2 及びＳｎＯ2 の少なくと
も１種を０．０１〜０．３重量％含有するもの）を焼結
する際、最高温度に達しているときの雰囲気を酸素２０
〜７０％とする。その後、ＨＩＰ処理を施して高密度フ
ェライトを作成する。 【効果】 加工性及び機械的強度が向上し、加工による
磁気特性の劣化の小さい高密度フェライトが得られる。
０〜６５モル％、ＺｎＯ：５〜３０モル％、ＭｎＯ：１
０〜４０モル％を基本組成とし、ＺｒＯ2 ：０．０１〜
０．２重量％、ＣａＯ：０．０１〜０．５重量％を含有
するとともに、さらにＴｉＯ2 及びＳｎＯ2 の少なくと
も１種を０．０１〜０．３重量％含有するもの）を焼結
する際、最高温度に達しているときの雰囲気を酸素２０
〜７０％とする。その後、ＨＩＰ処理を施して高密度フ
ェライトを作成する。 【効果】 加工性及び機械的強度が向上し、加工による
磁気特性の劣化の小さい高密度フェライトが得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ビデオテープレコーダ
ーやハードディスク用の磁気ヘッド材として使用される
高密度フェライトに関するものである。
ーやハードディスク用の磁気ヘッド材として使用される
高密度フェライトに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ヘッドのコア材として用いられるフ
ェライト材には、加工性、耐摩耗性等の機械的性質及び
磁気的性質に優れていることが要求される。例えば、通
常のフェライト材の焼結体である多結晶フェライトは、
数多くの気孔を含んでおり、表面の結晶粒が脱落する危
険性が高く、テープに損傷を与えたり、ヘッドギャップ
精度を劣化させる等の問題が生じている。
ェライト材には、加工性、耐摩耗性等の機械的性質及び
磁気的性質に優れていることが要求される。例えば、通
常のフェライト材の焼結体である多結晶フェライトは、
数多くの気孔を含んでおり、表面の結晶粒が脱落する危
険性が高く、テープに損傷を与えたり、ヘッドギャップ
精度を劣化させる等の問題が生じている。
【０００３】そこで、気孔率を下げ緻密な高密度フェラ
イトを製造する方法が各方面で検討され、例えば、一次
焼結の後、熱間静水圧プレスを施す（いわゆるＨＩＰ処
理）という方法により、極めて緻密な高密度フェライト
を製造することが提案されている。
イトを製造する方法が各方面で検討され、例えば、一次
焼結の後、熱間静水圧プレスを施す（いわゆるＨＩＰ処
理）という方法により、極めて緻密な高密度フェライト
を製造することが提案されている。
【０００４】上記ＨＩＰ処理は、高圧ガスによる高圧を
加圧焼成物に対して周囲から加え、等方からプレスする
ようにしたものである。そして、数千kg／cm2 から１万
kg／cm2 程度の高圧を加えることが可能であることか
ら、非常に緻密な高密度フェライトの作成を可能とする
ものである。
加圧焼成物に対して周囲から加え、等方からプレスする
ようにしたものである。そして、数千kg／cm2 から１万
kg／cm2 程度の高圧を加えることが可能であることか
ら、非常に緻密な高密度フェライトの作成を可能とする
ものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】最近、磁気ヘッドの狭
トラック化に伴って、上記高密度フェライトを従来より
さらに薄く加工することが必要となっている。このた
め、高密度フェライトの加工性と機械的強度をさらに向
上させることが要求されてきている。
トラック化に伴って、上記高密度フェライトを従来より
さらに薄く加工することが必要となっている。このた
め、高密度フェライトの加工性と機械的強度をさらに向
上させることが要求されてきている。
【０００６】しかしながら、従来の方法で製造された高
密度フェライトは、切断時に発生する欠けやクラック、
研磨時に発生するチッピング、接合時に発生するヒビ
等、多くの問題を抱えており、これらの応力や歪による
影響が磁気ヘッドの磁気特性を劣化させることとなって
いた。
密度フェライトは、切断時に発生する欠けやクラック、
研磨時に発生するチッピング、接合時に発生するヒビ
等、多くの問題を抱えており、これらの応力や歪による
影響が磁気ヘッドの磁気特性を劣化させることとなって
いた。
【０００７】そこで、本発明は、かかる従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、加工性、機械的強度に優れ
た高密度フェライトの製造方法を提供することを目的と
する。
みて提案されたものであり、加工性、機械的強度に優れ
た高密度フェライトの製造方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の目的を達
成するために提案されたものである。すなわち、本発明
は、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜６５モル％、ＺｎＯ：５〜３０
モル％、ＭｎＯ：１０〜４０モル％を基本組成とし、Ｚ
ｒＯ2 ：０．０１〜０．２重量％、ＣａＯ：０．０１〜
０．５重量％を含有するとともに、さらにＴｉＯ2 及び
ＳｎＯ2 の少なくとも１種を０．０１〜０．３重量％含
有するフェライト材を焼成してフェライト焼結体とし、
このフェライト焼結体に対して熱間静水圧プレスを施し
て高密度フェライトを得る高密度フェライトの製造方法
において、上記フェライト材の焼結の際の最高温度にお
ける雰囲気を酸素濃度２０〜７０％とするものである。
成するために提案されたものである。すなわち、本発明
は、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜６５モル％、ＺｎＯ：５〜３０
モル％、ＭｎＯ：１０〜４０モル％を基本組成とし、Ｚ
ｒＯ2 ：０．０１〜０．２重量％、ＣａＯ：０．０１〜
０．５重量％を含有するとともに、さらにＴｉＯ2 及び
ＳｎＯ2 の少なくとも１種を０．０１〜０．３重量％含
有するフェライト材を焼成してフェライト焼結体とし、
このフェライト焼結体に対して熱間静水圧プレスを施し
て高密度フェライトを得る高密度フェライトの製造方法
において、上記フェライト材の焼結の際の最高温度にお
ける雰囲気を酸素濃度２０〜７０％とするものである。
【０００９】上述のように、焼結時、最高温度における
酸素濃度を２０〜７０％とすると、作成された高密度フ
ェライトの抗折強度が著しく向上する。一方、酸素濃度
が上記範囲をはずれると、加工に十分な抗折強度が得ら
れない。
酸素濃度を２０〜７０％とすると、作成された高密度フ
ェライトの抗折強度が著しく向上する。一方、酸素濃度
が上記範囲をはずれると、加工に十分な抗折強度が得ら
れない。
【００１０】なお、上記フェライト材は、一般にＭｎ−
Ｚｎ系フェライトと言われるものである。基本組成を上
述の範囲に定めたのは、これ以外では透磁率が極めて小
さくなり、また飽和磁束密度の減少や保磁力の増大等を
招き軟磁性材料として実用性に欠けることとなるためで
ある。また、上述の基本組成物の他に、ＴｉＯ2 ，Ｓｎ
Ｏ2 ，ＣａＯ，ＺｒＯ2 を上述の添加量加えることによ
って、加工性の向上や磁気特性の向上が図られる。
Ｚｎ系フェライトと言われるものである。基本組成を上
述の範囲に定めたのは、これ以外では透磁率が極めて小
さくなり、また飽和磁束密度の減少や保磁力の増大等を
招き軟磁性材料として実用性に欠けることとなるためで
ある。また、上述の基本組成物の他に、ＴｉＯ2 ，Ｓｎ
Ｏ2 ，ＣａＯ，ＺｒＯ2 を上述の添加量加えることによ
って、加工性の向上や磁気特性の向上が図られる。
【００１１】さらに、上記ＨＩＰ処理の条件は、通常の
条件であれば特に制約されるものではない。
条件であれば特に制約されるものではない。
【００１２】
【作用】フェライト材を焼結する際、最高温度に達して
いる時の雰囲気を酸素濃度２０〜７０％なるものとする
と、加工性及び機械的強度に優れた高密度フェライトが
得られる。
いる時の雰囲気を酸素濃度２０〜７０％なるものとする
と、加工性及び機械的強度に優れた高密度フェライトが
得られる。
【００１３】
【実施例】本発明の好適な実施例について実験結果に基
づいて説明するが、本発明がこの実施例に限定されるも
のではないことは言うまでもない。
づいて説明するが、本発明がこの実施例に限定されるも
のではないことは言うまでもない。
【００１４】先ず、Ｆｅ2 Ｏ3 ：５３モル％、ＺｎＯ：
１６モル％、ＭｎＯ：３１モル％、からなるフェライト
原料粉にＺｒＯ2 を０．０５モル％、ＣａＯを０．１モ
ル％、ＴｉＯ2 又はＳｎＯ2 を０．０５モル％を添加
し、通常の湿式ボールミルにて混合粉砕し、乾燥した
後、所定のサイズのブロックにプレス成形した。
１６モル％、ＭｎＯ：３１モル％、からなるフェライト
原料粉にＺｒＯ2 を０．０５モル％、ＣａＯを０．１モ
ル％、ＴｉＯ2 又はＳｎＯ2 を０．０５モル％を添加
し、通常の湿式ボールミルにて混合粉砕し、乾燥した
後、所定のサイズのブロックにプレス成形した。
【００１５】次いで、一次焼結として１２５０℃でＸ％
の酸素を含む窒素雰囲気中にて５時間焼結してフェライ
ト焼結体を得た。なお、一次焼結に際しては、図１に示
すように、昇温は８０℃／時間なるレートで行った。ま
た、この昇温時Ａ及び降温時Ｃは窒素のみの雰囲気と
し、１２５０℃に達した時点Ｂでは酸素を含む窒素雰囲
気とした。
の酸素を含む窒素雰囲気中にて５時間焼結してフェライ
ト焼結体を得た。なお、一次焼結に際しては、図１に示
すように、昇温は８０℃／時間なるレートで行った。ま
た、この昇温時Ａ及び降温時Ｃは窒素のみの雰囲気と
し、１２５０℃に達した時点Ｂでは酸素を含む窒素雰囲
気とした。
【００１６】その後、上述のフェライト焼結体と同様の
組成を有するフェライト粉末を用意し、上記フェライト
焼結体の表面を上記フェライト粉末で包み、温度１２０
０℃，圧力１０００kg／cm2 で３時間、ＨＩＰ処理を施
し、高密度フェライトを作成した。
組成を有するフェライト粉末を用意し、上記フェライト
焼結体の表面を上記フェライト粉末で包み、温度１２０
０℃，圧力１０００kg／cm2 で３時間、ＨＩＰ処理を施
し、高密度フェライトを作成した。
【００１７】ここで、焼結時の酸素濃度Ｘを変化させて
作成された高密度フェライトのサンプルについて、種々
の特性を調べることとする。
作成された高密度フェライトのサンプルについて、種々
の特性を調べることとする。
【００１８】先ず、上記サンプルを外径８ｍｍ，内径４
ｍｍ，厚み０．５ｍｍのトロイダルリング状に加工して
インピーダンスアナライザーにより透磁率の周波数依存
性を測定した。また、加工による歪の影響を見るため
に、同様にリング状に加工した後、８０℃に加熱した５
０％濃度のリン酸によりエッチングして歪を取り除いた
サンプルを作成し、これを加工前のサンプルとして比較
の対照とした。
ｍｍ，厚み０．５ｍｍのトロイダルリング状に加工して
インピーダンスアナライザーにより透磁率の周波数依存
性を測定した。また、加工による歪の影響を見るため
に、同様にリング状に加工した後、８０℃に加熱した５
０％濃度のリン酸によりエッチングして歪を取り除いた
サンプルを作成し、これを加工前のサンプルとして比較
の対照とした。
【００１９】この結果を図２に示す。図２中、ａは１Ｍ
Ｈｚにおける加工後のサンプルの透磁率を示すものであ
り、ｂは同じく１ＭＨｚにおける加工前のサンプルの透
磁率を示すものである。また、ｃは５ＭＨｚにおける加
工後のサンプルの透磁率を示すものであり、ｂは同じく
５ＭＨｚにおける加工前のサンプルの透磁率を示すもの
である。
Ｈｚにおける加工後のサンプルの透磁率を示すものであ
り、ｂは同じく１ＭＨｚにおける加工前のサンプルの透
磁率を示すものである。また、ｃは５ＭＨｚにおける加
工後のサンプルの透磁率を示すものであり、ｂは同じく
５ＭＨｚにおける加工前のサンプルの透磁率を示すもの
である。
【００２０】図２より、焼結時の酸素濃度が高くなる
程、透磁率μ’が低下するが、加工前のサンプルに比
べ、加工後のサンプルの方が変化が小さくなっている。
ハードディスクやビデオテープレコーダー用の磁気ヘッ
ドとして使用するためには、加工後のサンプルの透磁率
μ’が、１ＭＨｚにおいては２５００以上、５ＭＨｚに
おいては１０００以上であることが好ましい。したがっ
て、焼結時の酸素濃度は７０％未満とする必要があるこ
とがわかる。
程、透磁率μ’が低下するが、加工前のサンプルに比
べ、加工後のサンプルの方が変化が小さくなっている。
ハードディスクやビデオテープレコーダー用の磁気ヘッ
ドとして使用するためには、加工後のサンプルの透磁率
μ’が、１ＭＨｚにおいては２５００以上、５ＭＨｚに
おいては１０００以上であることが好ましい。したがっ
て、焼結時の酸素濃度は７０％未満とする必要があるこ
とがわかる。
【００２１】次に、焼結時の酸素濃度Ｘを変化させて作
成された高密度フェライトのサンプルについて、３０×
５×２（ｍｍ）のブロックに加工した後、３点曲げ方式
により抗折強度を測定した。この結果を図３に示す。図
３より、焼結時の酸素濃度が２０％以上となると、抗折
強度が著しく向上することがわかる。しかし、７０％を
超えると、急激に低下するため、焼結時の酸素濃度は２
０〜７０％の範囲とすることが好ましいことがわかる。
成された高密度フェライトのサンプルについて、３０×
５×２（ｍｍ）のブロックに加工した後、３点曲げ方式
により抗折強度を測定した。この結果を図３に示す。図
３より、焼結時の酸素濃度が２０％以上となると、抗折
強度が著しく向上することがわかる。しかし、７０％を
超えると、急激に低下するため、焼結時の酸素濃度は２
０〜７０％の範囲とすることが好ましいことがわかる。
【００２２】さらに、焼結時の酸素濃度Ｘを変化させて
作成された高密度フェライトのサンプルについて、ビッ
カース硬度及び密度を測定した。なお、前記ビッカース
硬度はアルキメデス法により測定した。この結果を図４
及び図５に示す。図４及び図５より、硬度及び密度は、
焼結時の酸素濃度に殆ど依存しないことがわかる。
作成された高密度フェライトのサンプルについて、ビッ
カース硬度及び密度を測定した。なお、前記ビッカース
硬度はアルキメデス法により測定した。この結果を図４
及び図５に示す。図４及び図５より、硬度及び密度は、
焼結時の酸素濃度に殆ど依存しないことがわかる。
【００２３】また、焼結時の酸素濃度Ｘを変化させて作
成された高密度フェライトのサンプルについて、研磨時
に発生するチッピングを調べた。通常チッピングとは、
溝入れした縁にできる欠けのことをいうが、ここでは、
研磨時に結晶粒塊が欠けて穴が開いた状態のことを指し
ており、ムシレともいわれるものを指す。サンプルを鏡
面研磨した後、このチッピングの１cm2 当りの個数をカ
ウントしたものを図６に示す。
成された高密度フェライトのサンプルについて、研磨時
に発生するチッピングを調べた。通常チッピングとは、
溝入れした縁にできる欠けのことをいうが、ここでは、
研磨時に結晶粒塊が欠けて穴が開いた状態のことを指し
ており、ムシレともいわれるものを指す。サンプルを鏡
面研磨した後、このチッピングの１cm2 当りの個数をカ
ウントしたものを図６に示す。
【００２４】図６より、チッピングの発生数は、焼結時
の酸素濃度の増加とともに減少していることがわかる。
また、チッピングの発生数を１cm2 当り１０個以下に抑
えるには、焼結時の酸素濃度を２０％以上とするのが好
ましいことがわかる。
の酸素濃度の増加とともに減少していることがわかる。
また、チッピングの発生数を１cm2 当り１０個以下に抑
えるには、焼結時の酸素濃度を２０％以上とするのが好
ましいことがわかる。
【００２５】以上の実験より、高密度フェライトに要求
される条件を満たすには、焼結時の酸素濃度を２０〜７
０％とすることが好ましいことがわかる。
される条件を満たすには、焼結時の酸素濃度を２０〜７
０％とすることが好ましいことがわかる。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、フェ
ライト材を焼結する際、最高温度に達している時の雰囲
気を酸素濃度２０〜７０％なるものとすると、加工性及
び機械的強度に優れた高密度フェライトを製造すること
ができる。したがって、加工による磁気特性の劣化が抑
えられ、ハードディスクやビデオテープレコーダー用の
磁気ヘッドとして最適な高密度フェライトが得られるこ
ととなる。
ライト材を焼結する際、最高温度に達している時の雰囲
気を酸素濃度２０〜７０％なるものとすると、加工性及
び機械的強度に優れた高密度フェライトを製造すること
ができる。したがって、加工による磁気特性の劣化が抑
えられ、ハードディスクやビデオテープレコーダー用の
磁気ヘッドとして最適な高密度フェライトが得られるこ
ととなる。
【図１】フェライト材の焼結工程における温度変化を示
す特性図である。
す特性図である。
【図２】焼結時の酸素濃度と透磁率μ’との関係を示す
特性図である。
特性図である。
【図３】焼結時の酸素濃度と抗折強度との関係を示す特
性図である。
性図である。
【図４】焼結時の酸素濃度と硬度との関係を示す特性図
である。
である。
【図５】焼結時の酸素濃度と密度との関係を示す特性図
である。
である。
【図６】焼結時の酸素濃度とチッピング発生数との関係
を示す特性図である。
を示す特性図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 Ｆｅ2 Ｏ3 ：５０〜６５モル％、Ｚｎ
Ｏ：５〜３０モル％、ＭｎＯ：１０〜４０モル％を基本
組成とし、ＺｒＯ2 ：０．０１〜０．２重量％、Ｃａ
Ｏ：０．０１〜０．５重量％を含有するとともに、さら
にＴｉＯ2 及びＳｎＯ2 の少なくとも１種を０．０１〜
０．３重量％含有するフェライト材を焼成してフェライ
ト焼結体とし、このフェライト焼結体に対して熱間静水
圧プレスを施して高密度フェライトを得る高密度フェラ
イトの製造方法において、 上記フェライト材の焼結の際の最高温度における雰囲気
を酸素濃度２０〜７０％とすることを特徴とする高密度
フェライトの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5155157A JPH0729718A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 高密度フェライトの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5155157A JPH0729718A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 高密度フェライトの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0729718A true JPH0729718A (ja) | 1995-01-31 |
Family
ID=15599780
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5155157A Pending JPH0729718A (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 高密度フェライトの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729718A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7671505B2 (en) | 2005-05-02 | 2010-03-02 | Mitsuba Corporation | Brush holder in electric motor |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP5155157A patent/JPH0729718A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7671505B2 (en) | 2005-05-02 | 2010-03-02 | Mitsuba Corporation | Brush holder in electric motor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021001 |