JPH077488B2 - 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性磁器材料Info
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- JPH077488B2 JPH077488B2 JP8922186A JP8922186A JPH077488B2 JP H077488 B2 JPH077488 B2 JP H077488B2 JP 8922186 A JP8922186 A JP 8922186A JP 8922186 A JP8922186 A JP 8922186A JP H077488 B2 JPH077488 B2 JP H077488B2
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- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフロッピーディスクヘッド，ハードディスクヘ
ッドあるいはオーディオヘッド等に用いられる非磁性磁
器材料に関し，特にスライダー材料に関するものであ
る。
ッドあるいはオーディオヘッド等に用いられる非磁性磁
器材料に関し，特にスライダー材料に関するものであ
る。
従来この種の用途のものとしてはBaO-TiO2系もしくはCa
O-TiO2系を主とするチタニア系の非磁性材料が汎用的に
用いられている。これらの非磁性材料を焼成した焼結体
として得られる非磁性磁器材料を用いて製造した磁器に
共通する性質は，ヴィカース硬度が700〜900kg/mm2で，
フェライトに近い硬度を有し，その焼結体が緻密で平滑
な研磨面が得られることである。また熱膨張係数が組成
の調整により90×10-7／℃〜97×10-7／℃（BaO-TiO
2系）,90〜117×10-7／℃（CaO-TiO2系）と自由に調整
できること等である。
O-TiO2系を主とするチタニア系の非磁性材料が汎用的に
用いられている。これらの非磁性材料を焼成した焼結体
として得られる非磁性磁器材料を用いて製造した磁器に
共通する性質は，ヴィカース硬度が700〜900kg/mm2で，
フェライトに近い硬度を有し，その焼結体が緻密で平滑
な研磨面が得られることである。また熱膨張係数が組成
の調整により90×10-7／℃〜97×10-7／℃（BaO-TiO
2系）,90〜117×10-7／℃（CaO-TiO2系）と自由に調整
できること等である。
ヴィカース硬度は，その材料の耐磨耗性に係り，磁気ヘ
ッドのコア材として用いられるNi-ZnフェライトやMn-Zn
フェライトの磨耗性に比較的近似するため，スライダー
材として要求される条件を満たすものである。また，平
滑なる研磨面は，磁気記録媒体と常に接触して摺動する
磁気ヘッドの構造体としては，媒体との摩擦を少なく
し，媒体に傷をつけないための基本的な条件である。更
に，熱膨張係数の調整は，磁気ヘッドのコア材をガラス
ボンディングで接合する際の熱膨張係数の差から生ずる
熱応力によってコアに発生するヒビ割れを阻止し，残留
応力による磁気特性の劣化と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必要なものである。
ッドのコア材として用いられるNi-ZnフェライトやMn-Zn
フェライトの磨耗性に比較的近似するため，スライダー
材として要求される条件を満たすものである。また，平
滑なる研磨面は，磁気記録媒体と常に接触して摺動する
磁気ヘッドの構造体としては，媒体との摩擦を少なく
し，媒体に傷をつけないための基本的な条件である。更
に，熱膨張係数の調整は，磁気ヘッドのコア材をガラス
ボンディングで接合する際の熱膨張係数の差から生ずる
熱応力によってコアに発生するヒビ割れを阻止し，残留
応力による磁気特性の劣化と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必要なものである。
以上のようにBaO-TiO2系及びCaO-TiO2系磁器は磁気ヘッ
ドのスライダー材として要求される基本的な条件を一応
満足できたため，現在，磁気ヘッド用スライダー材は，
ほとんどがBaO-TiO2系もしくはCaO-TiO2系の磁器が用い
られている。
ドのスライダー材として要求される基本的な条件を一応
満足できたため，現在，磁気ヘッド用スライダー材は，
ほとんどがBaO-TiO2系もしくはCaO-TiO2系の磁器が用い
られている。
しかしながら，最近になり磁気記録密度向上のすう勢か
らヘッドコアに用いられるフェライトにはできるだけ大
きな磁束密度Ｂを要求されるようになり,Mn-Znフェライ
トの組成比は高磁束密度Ｂが得られる方向に調整され，
結果的に熱膨張係数が大きくなり130×10-7／℃〜145×
10-7／℃のような磁気ヘッド用Mn-Znフェライトが使用
されるようになった。
らヘッドコアに用いられるフェライトにはできるだけ大
きな磁束密度Ｂを要求されるようになり,Mn-Znフェライ
トの組成比は高磁束密度Ｂが得られる方向に調整され，
結果的に熱膨張係数が大きくなり130×10-7／℃〜145×
10-7／℃のような磁気ヘッド用Mn-Znフェライトが使用
されるようになった。
よって，従来用いられてきたBaO-TiO2系,CaO-TiO2系磁
器は，組成を調整しても熱膨張係数はせいぜい117×10
-7／℃程度であるため，高磁束密度Ｂを達成したフェラ
イトコアに，これら旧来のスライダー材を用いる場合
に，両者の熱膨張係数の不一致に起因した製造工程中の
コアのヒビ割れや磁気ヘッドの性能の低下を招く欠点が
あった。
器は，組成を調整しても熱膨張係数はせいぜい117×10
-7／℃程度であるため，高磁束密度Ｂを達成したフェラ
イトコアに，これら旧来のスライダー材を用いる場合
に，両者の熱膨張係数の不一致に起因した製造工程中の
コアのヒビ割れや磁気ヘッドの性能の低下を招く欠点が
あった。
本発明は，こうした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BaO-TiO2系,CaO-TiO2系
の磁器で不可能であった120×10-7／℃以上の熱膨張係
数を実現し，かつ磁気ヘッド用スライダー材としての基
本的条件である耐磨耗性，平滑な表面加工性を満足する
磁器を製造可能とする磁気ヘッド用非磁性磁器材料を提
供するものである。
で，その技術的課題は，従来のBaO-TiO2系,CaO-TiO2系
の磁器で不可能であった120×10-7／℃以上の熱膨張係
数を実現し，かつ磁気ヘッド用スライダー材としての基
本的条件である耐磨耗性，平滑な表面加工性を満足する
磁器を製造可能とする磁気ヘッド用非磁性磁器材料を提
供するものである。
本発明によれば,NiOを20重量％より多く80重量％よりも
少なく含有し，且つ残部をSrTiO3とする組成の非磁性材
料を焼成した焼結体としての磁気ヘッド用非磁性磁器材
料が得られる。
少なく含有し，且つ残部をSrTiO3とする組成の非磁性材
料を焼成した焼結体としての磁気ヘッド用非磁性磁器材
料が得られる。
又，本発明によれば,NiOを20重量％より多く80重量％よ
りも少なく含有し，且つTiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,Zr
O2，Nb2O5,MnO,及びZnOの中から選ばれた少なくとも一
種を含む添加物を10重量％よりも少なく含有すると共
に，残部をSrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼
結体としての磁気ヘッド用非磁性磁器材料が得られる。
りも少なく含有し，且つTiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,Zr
O2，Nb2O5,MnO,及びZnOの中から選ばれた少なくとも一
種を含む添加物を10重量％よりも少なく含有すると共
に，残部をSrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼
結体としての磁気ヘッド用非磁性磁器材料が得られる。
〔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磁器
材料について，図面を参照して詳細に説明する。
材料について，図面を参照して詳細に説明する。
最初に本発明の磁気ヘッド用非磁性磁器材料の概要を簡
単に説明する。この磁気ヘッド用非磁性磁器材料は,NiO
を20重量％より多く80重量％よりも少なく含有し，且つ
残部をSrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼結体
か，或いはNiOを20重量％より多く80重量％よりも少な
く含有し，且つTiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Nb2O
5,MnO,及びZnOの中から選ばれた少なくとも一種を含む
添加物を10重量％よりも少なく含有すると共に，残部を
SrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼結体として
得られるものである。これらの非磁性磁器材料を用いて
磁器を製造すれば，上述した技術的課題を満足し得るも
のとなる。
単に説明する。この磁気ヘッド用非磁性磁器材料は,NiO
を20重量％より多く80重量％よりも少なく含有し，且つ
残部をSrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼結体
か，或いはNiOを20重量％より多く80重量％よりも少な
く含有し，且つTiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Nb2O
5,MnO,及びZnOの中から選ばれた少なくとも一種を含む
添加物を10重量％よりも少なく含有すると共に，残部を
SrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼結体として
得られるものである。これらの非磁性磁器材料を用いて
磁器を製造すれば，上述した技術的課題を満足し得るも
のとなる。
そこで，以下は本発明の磁気ヘッド用非磁性磁器材料の
詳細な構成について具体的に説明する。第１図は，複数
の結晶相から成る磁器の微細構造のモデルを示したもの
である。この磁器を構成する各結晶相は各々熱膨張係数
が異なる場合が多く，磁器全体の熱膨張係数は，個々の
伸びの合成値として決定される。例えば，磁器を構成す
る結晶相がＡ相とＢ相との２つから成り，各々の熱膨張
係数が，XA，XB，全体に体積に占める割合が，λa，λb
で与えられた場合，合成される熱膨張係数αA・Bは第
（１）式によって与えられる。
詳細な構成について具体的に説明する。第１図は，複数
の結晶相から成る磁器の微細構造のモデルを示したもの
である。この磁器を構成する各結晶相は各々熱膨張係数
が異なる場合が多く，磁器全体の熱膨張係数は，個々の
伸びの合成値として決定される。例えば，磁器を構成す
る結晶相がＡ相とＢ相との２つから成り，各々の熱膨張
係数が，XA，XB，全体に体積に占める割合が，λa，λb
で与えられた場合，合成される熱膨張係数αA・Bは第
（１）式によって与えられる。
αA・B＝λaαA＋λbαB ……（１） SrTiO3磁器は,110×10-7／℃（100℃〜400℃）の熱膨張
係数を有する。一方,NiO焼結体は160×10-7／℃（100℃
〜400℃）であり，酸化物焼結体としてはきわめて大き
な熱膨張係数を有する物質である。
係数を有する。一方,NiO焼結体は160×10-7／℃（100℃
〜400℃）であり，酸化物焼結体としてはきわめて大き
な熱膨張係数を有する物質である。
両者を混合焼結したとき，第３の新しい化合物を生成し
ないで，単に粒子間の結合が達成される場合，あるいは
粒界に沿って生じる第３の物質の体積比率が熱膨張係数
に影響を与える程でない場合，あるいは第３の物質の熱
膨張係数がSrTiO3又はNiOの熱膨張係数とかけ離れてい
ない場合には，第（１）式によって，混合焼結体の熱膨
張係数が計算によって求められる。
ないで，単に粒子間の結合が達成される場合，あるいは
粒界に沿って生じる第３の物質の体積比率が熱膨張係数
に影響を与える程でない場合，あるいは第３の物質の熱
膨張係数がSrTiO3又はNiOの熱膨張係数とかけ離れてい
ない場合には，第（１）式によって，混合焼結体の熱膨
張係数が計算によって求められる。
第２図は，SrTiO3とNiOとを種々の比率で混合焼結した
ときに，上記の仮定が成り立つ場合に得られる熱膨張係
数の値を示すものである。
ときに，上記の仮定が成り立つ場合に得られる熱膨張係
数の値を示すものである。
そこで，本発明は，SrTiO3とNiOの配合比を調整し焼結
した焼結体として得られる磁気ヘッド用非磁性磁器材料
を用いて製造した磁器の熱膨張係数が，第２図に示すと
おり，所定の組成範囲で120×10-7／℃以上の値を有
し，また，その磁器の加工性，表面状態，硬度が基本的
に磁気ヘッド用非磁性磁器材料として適当なる値を有し
ていることを見い出したものである。更に副成分として
TiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Y2O3，Nb2O5,MnO,Zn
Oの中から選ばれた選択物の少なくとも一つ以上を添加
することにより，基本結晶成分であるSrTiO3相,NiO相の
結晶粒径の成長を抑制し，気孔率を減少させることによ
り，機械的強度を向上させ，その結果として磁気ヘッド
用非磁性材料としての信頼度の向上，加工時の耐チッピ
ング性の向上になることを見い出したものである。
した焼結体として得られる磁気ヘッド用非磁性磁器材料
を用いて製造した磁器の熱膨張係数が，第２図に示すと
おり，所定の組成範囲で120×10-7／℃以上の値を有
し，また，その磁器の加工性，表面状態，硬度が基本的
に磁気ヘッド用非磁性磁器材料として適当なる値を有し
ていることを見い出したものである。更に副成分として
TiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Y2O3，Nb2O5,MnO,Zn
Oの中から選ばれた選択物の少なくとも一つ以上を添加
することにより，基本結晶成分であるSrTiO3相,NiO相の
結晶粒径の成長を抑制し，気孔率を減少させることによ
り，機械的強度を向上させ，その結果として磁気ヘッド
用非磁性材料としての信頼度の向上，加工時の耐チッピ
ング性の向上になることを見い出したものである。
更に具体例をもってその製造方法を説明する。
まず，原料として市販の試薬である二酸化チタン（純度
99％以上）と炭酸ストロンチウムとを等モル比で乾式混
合し，アルミナ製の鉢に入れて,1100℃から1250℃の範
囲で仮焼した。
99％以上）と炭酸ストロンチウムとを等モル比で乾式混
合し，アルミナ製の鉢に入れて,1100℃から1250℃の範
囲で仮焼した。
次に，この仮焼粉と市販の試薬である酸化ニッケルと
を，その配合比を数種類変えて，樹脂製ボールミルで,2
0時間以上湿式粉砕と混合とを同時に行った。
を，その配合比を数種類変えて，樹脂製ボールミルで,2
0時間以上湿式粉砕と混合とを同時に行った。
次に，ろ過乾燥後,PVA8％溶液を10重量％ライカイ機で
混入し,28メッシュのふるいを通し，水分調整後油圧プ
レスにて1t/cm2の圧力で40×50×10の直方体をプレスし
た。
混入し,28メッシュのふるいを通し，水分調整後油圧プ
レスにて1t/cm2の圧力で40×50×10の直方体をプレスし
た。
次に，大気中にて,1200°〜1300℃の温度で,2時間以上
焼成した。
焼成した。
次に，第１表に示すとおり，これらの試料No.1〜10につ
いて，磁気ヘッド用非磁性材料として必要な基本要件で
ある研磨面状態，ヴィッカース硬度，熱膨張係数及び加
工性等について評価した。更に，第２表に示すとおり，
その一部No.1,3,5,7,9については熱間静水圧プレス（HI
P）装置を用いて1100°〜1200℃×1000kg/cm2×１〜２
時間のHIP処理を行い，基本物性について調査した。
いて，磁気ヘッド用非磁性材料として必要な基本要件で
ある研磨面状態，ヴィッカース硬度，熱膨張係数及び加
工性等について評価した。更に，第２表に示すとおり，
その一部No.1,3,5,7,9については熱間静水圧プレス（HI
P）装置を用いて1100°〜1200℃×1000kg/cm2×１〜２
時間のHIP処理を行い，基本物性について調査した。
以上のようにSrTiO3‐NiO系においては従来BaO-TiO2系,
CaO-TiO2系において実現できなかった熱膨張係数120×1
0-7／℃以上が理論的に予測したとうり実現でき，同時
に基本的な機械的性質であるヴィカース硬度，抗折強度
は従来のCaO-TiO2系に近似し，最近の磁気ヘッド用非磁
性磁器材料としてこの成分系が基本的に充分な性能を備
えていることが分った。
CaO-TiO2系において実現できなかった熱膨張係数120×1
0-7／℃以上が理論的に予測したとうり実現でき，同時
に基本的な機械的性質であるヴィカース硬度，抗折強度
は従来のCaO-TiO2系に近似し，最近の磁気ヘッド用非磁
性磁器材料としてこの成分系が基本的に充分な性能を備
えていることが分った。
NiO量の下限を20wt％より多くしたのは,20wt％以下にな
るとその熱膨張係数が117×10-7／℃以下となるからで
ある。（No.8,9,10）。
るとその熱膨張係数が117×10-7／℃以下となるからで
ある。（No.8,9,10）。
同様に,NiO量の上限を80wt％より少なくしたのは,80wt
％以上になると，ヴィッカース硬度が下り，耐磨耗性も
劣り，機械加工に際し，もろくひび割れを生じやすくな
るからである（No.1,2）。
％以上になると，ヴィッカース硬度が下り，耐磨耗性も
劣り，機械加工に際し，もろくひび割れを生じやすくな
るからである（No.1,2）。
次に，副成分添加による第２の実施例を示す。
No.5について以下の添加物を混合段階で混入し前述の製
造プロセスに従って，磁器を製造し物性を調べた。この
結果を第３表に示す。
造プロセスに従って，磁器を製造し物性を調べた。この
結果を第３表に示す。
実験結果から明らかなようにSrTiO3‐NiO系の選ばれた
組成範囲内では，TiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Y2
O3，Nb2O5,MnO,,ZnOのうち，いずれか１つを適量添加す
ることにより，平均粒径を細かくし，坑折力，ヴィカー
ス硬度の向上につながることが確められた。更に，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
とが確認できた。
組成範囲内では，TiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Y2
O3，Nb2O5,MnO,,ZnOのうち，いずれか１つを適量添加す
ることにより，平均粒径を細かくし，坑折力，ヴィカー
ス硬度の向上につながることが確められた。更に，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
とが確認できた。
尚，添加物の量が10wt％を越えると加工に際し逆にチッ
ピングが生じ易く，抗折強度が下る等の不具合が生じる
ことが多く認められた。
ピングが生じ易く，抗折強度が下る等の不具合が生じる
ことが多く認められた。
〔発明の効果〕 以上のように，本発明によれば，高密度記録に不可欠な
高い磁束密度Ｂ値のMn-Znフェライトが合わせもつ大き
な熱膨張係数α＞120×10-7／℃に対応できる熱膨張係
数を有する磁気ヘッド用非磁性磁器の提供が可能とな
り，産業上の寄与はきわめて高いものである。
高い磁束密度Ｂ値のMn-Znフェライトが合わせもつ大き
な熱膨張係数α＞120×10-7／℃に対応できる熱膨張係
数を有する磁気ヘッド用非磁性磁器の提供が可能とな
り，産業上の寄与はきわめて高いものである。
第１図は，複数の結晶相からなる磁器の微細構造モデ
ル，第２図は，チタン酸ストロンチウム相と酸化ニッケ
ル相の２つが種々の量で組み合わされたときの熱膨張係
数の推定値である。
ル，第２図は，チタン酸ストロンチウム相と酸化ニッケ
ル相の２つが種々の量で組み合わされたときの熱膨張係
数の推定値である。
Claims (2)
- 【請求項１】NiOを20重量％より多く80重量％よりも少
なく含有し，且つ残部をSrTiO3とする組成の非磁性材料
を焼成した焼結体として得られることを特徴とする磁気
ヘッド用非磁性磁器材料。 - 【請求項２】NiOを20重量％より多く80重量％よりも少
なく含有し，且つTiO2，Al2O3，SiO2,MgO,SnO,ZrO2，Nb
2O5,MnO,及びZnOの中から選ばれた少なくとも一種を含
む添加物を10重量％よりも少なく含有すると共に，残部
をSrTiO3とする組成の非磁性材料を焼成した焼結体とし
て得られることを特徴とする磁気ヘッド用非磁性磁器材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8922186A JPH077488B2 (ja) | 1986-04-19 | 1986-04-19 | 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8922186A JPH077488B2 (ja) | 1986-04-19 | 1986-04-19 | 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259207A JPS62259207A (ja) | 1987-11-11 |
| JPH077488B2 true JPH077488B2 (ja) | 1995-01-30 |
Family
ID=13964673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8922186A Expired - Lifetime JPH077488B2 (ja) | 1986-04-19 | 1986-04-19 | 磁気ヘッド用非磁性磁器材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH077488B2 (ja) |
-
1986
- 1986-04-19 JP JP8922186A patent/JPH077488B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62259207A (ja) | 1987-11-11 |
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