JPH0786022A - フェライト材 - Google Patents

フェライト材

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JPH0786022A
JPH0786022A JP5229834A JP22983493A JPH0786022A JP H0786022 A JPH0786022 A JP H0786022A JP 5229834 A JP5229834 A JP 5229834A JP 22983493 A JP22983493 A JP 22983493A JP H0786022 A JPH0786022 A JP H0786022A
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JP
Japan
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ferrite
ferrite material
added
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specific resistance
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Withdrawn
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JP5229834A
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English (en)
Inventor
Yoshimi Takahashi
芳美 高橋
Kimio Takahashi
公雄 高橋
Hiroko Satou
ひろ子 佐藤
Norio Sasaki
教雄 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 Fe2 3 :50〜65モル%、ZnO:5
〜25モル%、MnO:10〜40モル%を基本組成と
し、ZrO2 :0.01〜0.2重量%、TiO 2 及び
SnO2 の少なくとも1種が0.01〜0.3重量%添
加され、さらに、CaCO3 :0.07〜0.25重量
%、SiO2 :0.005〜0.025重量%が添加さ
れた材料が焼結されてなる。なお、材料にはAl
2 3 :0.01〜0.5重量%が添加されてもよい。 【効果】 比抵抗値ρが50Ω・cm以上と高いので、
高周波帯域において高透磁率が得られる。したがって、
磁気ヘッドのコア材として好適な高密度フェライトが提
供できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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料として使用され
るフェライト材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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。
【0003】本発明者等は、既に特開平1−12940
3号公報において示すように、フェライト材の基本成分
にTiO2 及びSnO2 の少なくとも1種とZrO2
CaOを所定量添加して焼結することにより、高周波特
性と加工性を改善できることを見い出し、さらに、これ
により磁気ヘッド用のコア材としての特性を向上させる
ことを可能とすることを提案している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年の更なる
磁気記録媒体の高密度化に伴い、磁気ヘッドの高周波特
性をさらに改善することが必要となっており、このた
め、磁気ヘッド用フェライト材に対して、高周波帯域に
おけるさらなる高透磁率化が要求されるようになってき
ている。
【0005】また、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においては、使用される周波数帯
域が数MHz程度であり、このような高周波数帯域では
渦電流が高くなり、磁気特性が劣化するという問題もあ
ったため、高周波特性の改善は容易ではなかった。
【0006】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、高周波帯域におけるさらな
る高透磁率化が図られたフェライト材を提供することを
目的とする。
【0007】
【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
のフェライト材は、Fe2 3 :50〜65モル%、Z
nO:5〜25モル%、MnO:10〜40モル%を基
本組成とし、ZrO2 :0.01〜0.2重量%、Ti
2 及びSnO2 の少なくとも1種が0.01〜0.3
重量%添加され、さらに、CaCO3 :0.07〜0.
25重量%、SiO2:0.005〜0.025重量%
が添加された材料を焼結してなるものである。
【0008】また、上記フェライト材は、Al2 3
0.01〜0.5重量%が添加されてなるものであるこ
とが好ましい。
【0009】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
2 ,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。
【0010】そして、CaCO3 、SiO2 を上述の添
加量加える、さらにはAl2 3 を上述の添加量加える
ことによって、成形されたフェライト材の比抵抗値ρを
増大させることができ、高周波数帯域での透磁率を向上
させることができる。具体的には、比抵抗値ρを50Ω
・cm以上とすることによって、5MHzにおける透磁
率を900以上とすることが可能となる。
【0011】なお、上記CaCO3 、SiO2 、Al2
3 が上記範囲に満たないと、比抵抗値ρを50Ω・c
m以上に増大させることができない。一方、CaC
3 、SiO2 が上記範囲を超えると、クラックが発生
しやすくなり、Al2 3 が上記範囲を超えると、保磁
力が増大してしまう。
【0012】上述のフェライト材を作成する方法として
は、上述の材料を焼成してフェライト焼成体とした後、
このフェライト焼結体に対して熱間静水圧プレス(いわ
ゆるHIP処理)を施して成形体とする方法を適用する
のが好ましい。
【0013】材料を単に焼結しただけであると、数多く
の気孔を含んた多結晶フェライトとなるため、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る
が、一次焼結の後、HIP処理を施すと、極めて緻密な
フェライト材を製造することができる。
【0014】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、非常に緻密なフェライト材の作成を可能にする。な
お、本発明のフェライト材を作成するにあたり、上記H
IP処理を行うならば、その処理条件は通常の条件であ
ればよく、特に制約されるものではない。
【0015】
【作用】CaCO3 :0.07〜0.25重量%、Si
2 :0.005〜0.025重量%が添加される、さ
らにはAl2 3 :0.01〜0.5重量%が添加され
て焼結されたフェライト材は、その比抵抗値ρが50Ω
・cm以上となる。そして、このように高い比抵抗値ρ
を有するフェライト材は、高周波数帯域において高い透
磁率を有するものとなる。
【0016】
【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。
【0017】実験1 先ず、下記に示すフェライト原料粉を準備した。 Fe2 3 : 53モル% ZnO : 16モル% MnO : 31モル%
【0018】次いで、上記フェライト原料粉に、以下の
材料を添加した。 ZrO2 : 0.05重量% TiO2 : 0.05重量% CaCO3 : 0〜0.5重量% SiO2 : 0〜0.1重量%
【0019】さらに、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。その後、平衡酸素圧を考慮し、1250℃で4
時間焼結してフェライト焼結体とした。さらに、アルゴ
ン雰囲気中にて、温度1200℃,圧力98MPaで3
時間、HIP処理を施し、フェライト材を作成した。な
お、上記CaCO3 及びSiO2 の添加量を上記範囲内
で変化させることによって種々のサンプルを得た。
【0020】そして、作成された各サンプルを30〜5
0mm×30〜50mm×2〜5mmのブロック状に加
工し、4探針法(JIS−C2563)により比抵抗値
ρの測定を行った。図1は、各サンプルを作成するに際
して添加されたCaCO3 の添加量及びSiO2 の添加
量をプロットし、この各サンプルを示すプロット毎に比
抵抗値ρ(Ω・cm)を記載したものである。
【0021】図1より、比抵抗値ρを50Ω・cm以上
とするには、CaCO3 の添加量を0.07〜0.3重
量%、SiO2 の添加量を0.005重量%とすればよ
いことがわかる。なお、比抵抗値ρが>500Ω・cm
と示されたものは、4探針法によっては測定できない範
囲の値を有しており、別の絶縁抵抗器によって測定する
と、103 Ω・cm前後の比抵抗値ρを示すものであっ
た。
【0022】さらに、上述のサンプルについて加工性を
調べた。この結果を、○:クラック発生なし、△:クラ
ック多少発生、×:クラック大量発生として、図2に各
サンプルを示すプロット毎に示した。図2より、SiO
2 の添加量を0.025重量%以上にすると、急激に強
度が落ち、加工中にクラックが発生しやすいものとなる
ことがわかる。また、CaCO3 の添加量を0.25重
量%以上にすると、SiO2 の添加量が多すぎる場合ほ
ど極端ではないものの、やはり強度が落ち、クラックが
発生しやすくなることがわかる。
【0023】したがって、フェライト材を作成するに際
し、CaCO3 の添加量は0.07〜0.25重量%な
る範囲とし、SiO2 の添加量は0.005〜0.02
5重量%なる範囲とすることが好ましいことがわかっ
た。
【0024】次に、加工性が劣化しない程度のSiO2
とCaCO3 が添加されてなるサンプルについて、5M
Hzにおける透磁率μ’を測定した。測定結果を図3に
比抵抗値ρと透磁率μ’との関係として示す。図3よ
り、比抵抗値ρが高いほど、透磁率μ’も高くなり、そ
のバラツキも小さくなることがわかる。また、5MHz
における透磁率μ’を900以上とするには、比抵抗値
ρを50Ω・cm以上とする必要があることがわかる。
【0025】また、実際に、比抵抗値ρが50Ω・cm
以上のサンプルを用いてハードディスク用磁気ヘッドを
作成し、再生出力の周波数特性として、1f(1.1M
Hz)対3f(3.3MHz)の比を調べたところ、従
来の磁気ヘッドに比較して約20%の改善がみられた。
【0026】実験2 CaCO3 及びSiO2 が添加されてなるフェライト材
は、比抵抗値ρの高いものとなるが、CaCO3 及びS
iO2 の添加量が多すぎると加工性を劣化させることは
前述した。そこで、加工性を劣化させることなく、比抵
抗値ρを向上させることが可能な添加化合物を捜すこと
にした。
【0027】種々の化合物を添加してフェライト材を作
成し、比抵抗値ρと添加化合物の添加量依存性との関係
を調べたところ、Al2 3 を添加することにより、比
抵抗値ρを向上させることができることがわかった。そ
こで、以下のようにしてAl 2 3 が添加されてなるフ
ェライト材を作成した。
【0028】先ず、下記に示すフェライト原料粉を準備
した。 Fe2 3 : 53モル% ZnO : 16モル% MnO : 31モル%
【0029】次いで、上記フェライト原料粉に、以下の
材料を添加した。 ZrO2 : 0.05重量% TiO2 : 0.05重量% CaCO3 : 0.1重量% SiO2 : 0.01重量% Al2 3 : 0〜1.0重量%
【0030】さらに、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。その後、平衡酸素圧を考慮し、1250℃で4
時間焼結してフェライト焼結体とした。さらに、アルゴ
ン雰囲気中にて、温度1200℃,圧力98MPaで3
時間、HIP処理を施し、フェライト材を作成した。な
お、上記Al2 3 の添加量を上記範囲で変化させるこ
とによって種々のサンプルが得られた。
【0031】各サンプルについて、実験1にて行ったと
同様にして比抵抗値ρを測定した。この結果を図4に示
す。図4より、Al2 3 を0.01重量%以上添加す
ると、比抵抗値ρが急激に上昇することがわかった。ま
た、0.1重量%をピークに、これより添加量を増やし
ても、比抵抗値ρは減少してしまうことがわかった。
【0032】ここで、上述のAl2 3 の添加量を変化
させたサンプルについて、加工性を調べたところ、Al
2 3 の添加量を増加させることによって、SiO2
CaCO3 の添加量を増加した場合のように強度が落ち
たり、クラックが発生しやすくなったりすることはなか
った。
【0033】さらに、上述のAl2 3 の添加量を変化
させたサンプルa〜iについて、磁気特性を調べた。こ
の結果を表1に示す。
【0034】
【表1】
【0035】表1より、Al2 3 の添加量が1.0重
量%であるサンプルiは、他のサンプルa〜hに比して
大幅に保磁力が増大してしまっていることがわかる。
【0036】したがって、磁気ヘッド材料として用いる
フェライト材としては、Al2 3の添加量を0.01
〜0.5重量%とすることが好ましいことがわかる。
【0037】実験3 実験1及び実験2によって作成したサンプルの一部を実
施例1〜実施例7として、各サンプルにおけるZr
2 、TiO2 、CaCO3 、SiO2 、Al2 3
添加量を表2に示した。また、上記化合物の一部又は全
部を添加していない以外は同様にして作成されたサンプ
ルを比較例1,2として、添加した化合物の添加量を表
2に併せて示す。
【0038】
【表2】
【0039】そして、各サンプルについて、1kHz,
1MHz,5MHzにおける透磁率μ’、飽和磁束密度
Bs、保磁力Hcといった磁気特性を測定した。また、
4探針法(JIS−C2563)により比抵抗値ρを測
定した。これらの結果を表3に示す。
【0040】
【表3】
【0041】表3より、ZrO2 、TiO2 、CaCO
3 、SiO2 、Al2 3 が添加されてなるサンプル
は、比抵抗値ρが増大し、5MHzにおける透磁率μ’
が向上していることがわかる。
【0042】以上の結果より、CaCO3 :0.07〜
0.25重量%、SiO2 :0.005〜0.025重
量%が添加されてなる、あるいは、さらにAl2 3
0.01〜0.5重量%が添加されてなるフェライト材
は、比抵抗値ρが50Ω・cm以上となり、高周波帯域
における透磁率μ’に優れていることがわかった。
【0043】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明のフェライト材は、その比抵抗値ρが50Ω・cm以
上となり、高周波数帯域における透磁率が高いものとな
る。また、磁気特性に優れるのみならず、加工性にも優
れたものとなる。したがって、ビデオテープレコーダー
やハードディスク用磁気ヘッドのコア材として用いる
と、優れた特性を有する磁気ヘッドが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CaCO3 及びSiO2 の添加量と、作成され
たフェライト材の比抵抗値ρを示すグラフである。
【図2】CaCO3 及びSiO2 の添加量と、作成され
たフェライト材のクラック発生状態を示すグラフであ
る。
【図3】作成されたフェライト材について、比抵抗値ρ
と透磁率μ’との関係を示す特性図である。
【図4】Al2 3 の添加量と、作成されたフェライト
材の比抵抗値ρとの関係を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐々木 教雄 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Fe2 3 :50〜65モル%、Zn
    O:5〜25モル%、MnO:10〜40モル%を基本
    組成とし、ZrO2 :0.01〜0.2重量%、TiO
    2 及びSnO2 の少なくとも1種が0.01〜0.3重
    量%添加され、さらに、CaCO3 :0.07〜0.2
    5重量%、SiO2 :0.005〜0.025重量%が
    添加された材料を焼結してなるフェライト材。
  2. 【請求項2】 Al2 3 :0.01〜0.5重量%が
    添加されてなることを特徴とする請求項1記載のフェラ
    イト材。
JP5229834A 1993-09-16 1993-09-16 フェライト材 Withdrawn JPH0786022A (ja)

Priority Applications (1)

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JP5229834A JPH0786022A (ja) 1993-09-16 1993-09-16 フェライト材

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JP5229834A JPH0786022A (ja) 1993-09-16 1993-09-16 フェライト材

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JPH0786022A true JPH0786022A (ja) 1995-03-31

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JP5229834A Withdrawn JPH0786022A (ja) 1993-09-16 1993-09-16 フェライト材

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