JPH09124362A - Nonmagnetic ceramic and its production - Google Patents

Nonmagnetic ceramic and its production

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JPH09124362A
JPH09124362A JP8108120A JP10812096A JPH09124362A JP H09124362 A JPH09124362 A JP H09124362A JP 8108120 A JP8108120 A JP 8108120A JP 10812096 A JP10812096 A JP 10812096A JP H09124362 A JPH09124362 A JP H09124362A
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恒彦 中村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable sure bonding of a head core to a head slider without causing crack and residual strain when the head slider is bonded to the head core because of the thermal expansion coefficient capable of freely controlling in a prescribed range, by including CaO and Fe2 O3 in a specific molar ratio and including a specific amount of ZnFe2 O4 based on the total amount of CaO and Fe2 O3 . SOLUTION: This ceramic contains CaO and Fe2 O3 in a molar ratio of (45/55) to (67/33) and contains ZnFe2 O4 in an amount of 1-170 pts.wt. based on 100 pts.wt. total amount of CaO and Fe2 O3 . The ceramic contains further one or more kinds of MgO, TiO2 , MnO, SiO2 , ZrO2 and Al2 O3 in an amount of 0.1-3 pts.wt. based on 100 pts.wt. total amount of these three components. The method for producing the ceramic comprises carrying out wet type mixing of raw material powder comprising Fe2 O3 and CaO, calcining the mixture in an oxidative atmosphere, adding ZnO or ZnFe2 O4 thereto and pulverizing the mixture into <=2μm average particle diameter, forming the resultant powder and preliminarily sintering the formed article in an oxidative atmosphere at 1000-1200 deg.C and subjecting the preliminarily sintered material to hot isostatic treatment at the same temperature in an inert gas atmosphere.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド用セラ
ミック基板、各種磁気ヘッド用スライダー、磁気ヘッド
のスペーサ、磁気テープガイド、マイクロマシン用部品
等に使用される非磁性セラミックスに関するものであ
り、特にコンピュータ用ハードディスク(コンポジット
タイプ、薄膜タイプ、積層タイプ等)、光磁気ディス
ク、フロッピーディスク、磁気テープ、またはオーディ
オ用レコーダやビデオテープレコーダ等の磁気記録に使
用される磁気ヘッドのスライダー用材料に最適な記録再
生ヘッド用非磁性セラミックスに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic substrate for magnetic heads, sliders for various magnetic heads, spacers for magnetic heads, magnetic tape guides, non-magnetic ceramics used for parts for micromachines, and more particularly to computers. Recording for hard disk (composite type, thin film type, laminated type, etc.), magneto-optical disc, floppy disc, magnetic tape, or magnetic head slider material used for magnetic recording of audio recorders and video tape recorders. The present invention relates to non-magnetic ceramics for reproducing heads.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ヘッドを用いた磁気記録装置は、高
記録密度化、高容量化が進みつつあり、それに伴い、磁
気ヘッドに対しても高線密度化、高トラック密度化への
対応が要求されている。
2. Description of the Related Art In a magnetic recording apparatus using a magnetic head, the recording density and the capacity have been increasing, and accordingly, the magnetic head is required to have a high linear density and a high track density. Is required.

【0003】このような磁気ヘッドを用いた磁気ディス
クへの記録において、高容量化に対応した高線密度、高
トラック密度を達成する方法の一つとしてコンポジット
スライダーが採用されている。いわゆるコンポジット型
磁気ヘッドは、磁気ヘッドコアをセラミックス製のスラ
イダーにガラス等で接着している。なお、磁気ヘッドコ
アとスライダーは、雰囲気を400℃前後の高温とし
て、両者の間に配置されたガラスを溶融することにより
接着されている。
In recording on a magnetic disk using such a magnetic head, a composite slider is adopted as one of methods for achieving high linear density and high track density corresponding to high capacity. In a so-called composite type magnetic head, a magnetic head core is bonded to a slider made of ceramics with glass or the like. It should be noted that the magnetic head core and the slider are adhered by melting the glass placed between the two with the atmosphere kept at a high temperature of about 400 ° C.

【0004】このヘッドコアとしては一般に高い透磁率
を有するMn−Zn系フェライトが使用されており、こ
れに薄膜を設けたMIG(Metal In Gap)
タイプが量産されている。
As the head core, Mn-Zn type ferrite having a high magnetic permeability is generally used, and MIG (Metal In Gap) provided with a thin film on the ferrite.
The type is mass-produced.

【0005】さらに、コアの一部を非磁性基板に置き換
え、非磁性基板上に磁性薄膜を成膜した複合コアが採用
されている。この様な複合コアの非磁性基板としては機
械的強度の大きなチタン酸カルシウム(CaTiO3
系の非磁性基板が採用されている。
Further, a composite core in which a part of the core is replaced with a non-magnetic substrate and a magnetic thin film is formed on the non-magnetic substrate is adopted. As a non-magnetic substrate of such a composite core, calcium titanate (CaTiO 3 ) having high mechanical strength is used.
The non-magnetic substrate of the system is adopted.

【0006】一方、上記ヘッドコアを保持するスライダ
ーの材料としては、例えばチタン酸カルシウムやチタン
酸バリウムが用いられている。
On the other hand, as a material of the slider for holding the head core, for example, calcium titanate or barium titanate is used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ここで、スライダー材
料の熱膨張係数がヘッドコアの熱膨張係数と異なると、
ヘッドコアをスライダーに接着する際の熱応力により亀
裂や残留歪みが生じて接着が不十分となり、ヘッドコア
がスライダーから脱落し、磁気ヘッドとして不良となる
恐れがある。このような不良品を確実に防止するために
は、スライダーの熱膨張係数をヘッドコアの熱膨張係数
に一致させる必要性がある。
If the coefficient of thermal expansion of the slider material differs from the coefficient of thermal expansion of the head core,
There is a risk that cracks and residual strain will occur due to the thermal stress when the head core is bonded to the slider, and the bonding will be insufficient, and the head core will fall off the slider and become defective as a magnetic head. In order to reliably prevent such defective products, it is necessary to match the thermal expansion coefficient of the slider with the thermal expansion coefficient of the head core.

【0008】しかしながら、ヘッドコア用材料の高透磁
率Mn−Zn系フェライトの熱膨張係数は105〜13
0×10-7/℃であり、複合コアの熱膨張係数は100
〜120×10-7/℃であるのに対し、スライダーとし
て使用されるチタン酸カルシウム、チタン酸バリウムの
熱膨張係数は、それぞれ100〜120×10-7/℃、
80〜100×10-7/℃程度と、ヘッドコアの熱膨張
係数よりも小さく、ヘッドコアの熱膨張係数の範囲を全
てカバーできるスライダー材料はなかった。
However, the thermal expansion coefficient of the high-permeability Mn-Zn ferrite of the material for the head core is 105 to 13
0 × 10 −7 / ° C., the thermal expansion coefficient of the composite core is 100
Whereas a ~120 × 10 -7 / ℃, calcium titanate which is used as a slider, the thermal expansion coefficient of the barium titanate, respectively 100~120 × 10 -7 / ℃,
There was no slider material that was about 80 to 100 × 10 −7 / ° C., which was smaller than the thermal expansion coefficient of the head core, and could cover the entire range of the thermal expansion coefficient of the head core.

【0009】また、ハードディスク用磁気ヘッド等にお
いては、ディスクが回転するとともに磁気ヘッドが浮上
するCSS(Contact start/stop)
と呼ばれる方法が採用されているので、ディスク起動時
および停止時にディスクとヘッドが接触する。従って、
スライダー部分にポア(空孔)があると摺動する際にポ
ア部分に潤滑剤や磁性粉が付着したり、ポア部分より前
記付着物が脱落し、これにより、磁気媒体を破壊した
り、データの破壊や、ヘッドの損傷を生じ、磁気記録装
置の信頼性を著しく低下させるという問題があった。
In a magnetic head for a hard disk or the like, CSS (Contact start / stop) in which the magnetic head floats as the disk rotates.
Since a method called "" is used, the disk and the head come into contact with each other when the disk is started and stopped. Therefore,
If there are pores (holes) in the slider part, lubricant or magnetic powder will adhere to the pore part when sliding, or the deposits will fall off from the pore part, thereby destroying the magnetic medium, data There is a problem in that the magnetic recording device is destroyed and the head is damaged, and the reliability of the magnetic recording device is significantly reduced.

【0010】特に近年においては磁気ディスクの磁性膜
は薄くなり、僅かな摺動性の不調でも信頼性が低下する
ようになっているため、ポアサイズの小さなスライダー
用材料が要求されるようになっている。
Particularly in recent years, the magnetic film of the magnetic disk has become thin, and the reliability is deteriorated even if the sliding property is slight, so that a slider material having a small pore size is required. There is.

【0011】また、一部のディスク媒体に対しチタン酸
カルシウム系スライダーは摺動特性が悪いとの問題があ
った。
Further, there has been a problem that the calcium titanate type slider has a poor sliding property for some disk media.

【0012】これに対し、本発明者は、熱膨張係数の大
きいヘッドコアに適用でき、かつ、磁気メディアとの摺
動性に優れた磁気ヘッドスライダー用の非磁性セラミッ
クスを得るべく、種々の検討を重ねた結果、カルシウム
フ系ェライトにおいて酸化カルシウムと酸化鉄のモル比
率を所定値に特定することにより、摺動特性が優れ、熱
膨張係数が大きな優れた特性を有する磁気ヘッドのスラ
イダー用磁器を得られることを突き止めた(特開平5ー
85807号参照)。
On the other hand, the present inventor has conducted various studies in order to obtain a non-magnetic ceramic for a magnetic head slider which can be applied to a head core having a large thermal expansion coefficient and is excellent in slidability with a magnetic medium. As a result of stacking, by specifying the molar ratio of calcium oxide and iron oxide to a predetermined value in calcium ferrite, a porcelain for slider of magnetic head having excellent sliding characteristics and excellent thermal expansion coefficient was obtained. It was found that this was caused (see JP-A-5-85807).

【0013】しかし、この組成系では熱膨張係数が12
0〜127×10-7/℃程度であり、大きな熱膨張係数
を有するMn−Znフェライトコアには対応できたが、
上記複合コアに対しては熱膨張係数が大きすぎるとの問
題があった。
However, in this composition system, the coefficient of thermal expansion is 12
It was about 0 to 127 × 10 −7 / ° C., which was suitable for the Mn—Zn ferrite core having a large coefficient of thermal expansion.
There is a problem that the coefficient of thermal expansion is too large for the composite core.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
複合コアに適用でき、かつ磁気メディアとの摺動性に優
れた磁気ヘッドスライダー用の非磁性セラミックスを得
るべく、種々の検討を重ねた結果、熱膨張係数の大きな
カルシウム系フェライト(CaFe2 4 ,Ca2 Fe
2 5 )に熱膨張係数の小さな亜鉛系フェライト(Zn
Fe2 4 )を加えることで、熱膨張係数を100〜1
26×10-7/℃の広い範囲で自由にコントロールで
き、しかもこれらのカルシウム系フェライトと亜鉛系フ
ェライトは何れも摺動特性に優れていることから、得ら
れた非磁性セラミックスも優れた摺動特性を有すること
を見出した。
Therefore, the present invention has been variously studied in order to obtain a non-magnetic ceramic for a magnetic head slider, which can be applied to the above composite core and is excellent in slidability with a magnetic medium. As a result, calcium-based ferrite (CaFe 2 O 4 , Ca 2 Fe) having a large coefficient of thermal expansion
2 O 5 ) has a small coefficient of thermal expansion
By adding Fe 2 O 4 ), the coefficient of thermal expansion is 100 to 1
It can be freely controlled in a wide range of 26 × 10 -7 / ° C. Moreover, since both calcium-based ferrite and zinc-based ferrite have excellent sliding characteristics, the obtained non-magnetic ceramics also have excellent sliding characteristics. It has been found to have characteristics.

【0015】また、これらの非磁性セラミックスに微量
成分を含む組成物で焼結性が優れ、ポアサイズが小さく
優れた摺動特性が得られることを知見した。
Further, it has been found that a composition containing these non-magnetic ceramics and trace components has excellent sinterability, a small pore size, and excellent sliding characteristics.

【0016】即ち、本発明の非磁性セラミックスは、C
aOとFe23 を互いのモル比が45/55から67
/33の範囲で含有し、これらCaOとFe2 3 の合
計重量100重量部に対してZnFe2 4 を1〜17
0重量部含むことを特徴とするものである。
That is, the nonmagnetic ceramic of the present invention is C
The molar ratio of aO to Fe 2 O 3 is 45/55 to 67.
The content of CaFe and Fe 2 O 3 is 100 to 100 parts by weight, and ZnFe 2 O 4 is contained in an amount of 1 to 17
It is characterized by containing 0 parts by weight.

【0017】ここで、CaOとFe2 3 のモル比を4
5/55〜67/33としたのは、CaOが67モル%
より多くなり、Fe2 3 が33モル%よりも少なくな
ると、セラミックス中に微量のCaO相が生じ、ポアサ
イズが大きくなって焼結性が著しく悪くなるからであ
る。一方、CaOが45モル%よりも少なくなり、Fe
2 3 が55モル%よりも多くなると、磁性フェライト
相が発生し非磁性セラミックスとして不適切となるから
である。
Here, the molar ratio of CaO and Fe 2 O 3 is 4
5/55 to 67/33 is because CaO is 67 mol%
This is because when the amount of Fe 2 O 3 increases and Fe 2 O 3 decreases below 33 mol%, a small amount of CaO phase is generated in the ceramic, the pore size increases, and the sinterability deteriorates significantly. On the other hand, CaO is less than 45 mol% and Fe
This is because when 2 O 3 is more than 55 mol%, a magnetic ferrite phase is generated and it becomes unsuitable as a non-magnetic ceramic.

【0018】また、ZnFe2 4 の含有量を1から1
70重量部としたのは、1重量部未満では熱膨張係数を
小さくする効果に乏しく、一方170重量部を越えると
熱膨張係数が100×10-7/℃未満と小さくなり過ぎ
て、ガラスボンディング時のクラック発生の原因となる
ためである。
Further, the content of ZnFe 2 O 4 is 1 to 1
If the amount is less than 1 part by weight, the effect of reducing the coefficient of thermal expansion is poor, while if the amount exceeds 170 parts by weight, the coefficient of thermal expansion becomes too small, less than 100 × 10 −7 / ° C., and glass bonding is performed. This is because it may cause the occurrence of cracks.

【0019】なお、フェライトは結晶構造により磁気特
性が異なり、MnーZn系フェライトやNi−Zn系フ
ェライト等は結晶が逆スピネル構造となるために強磁性
を示すが、正スピネル構造やコランダム型の結晶構造を
有するフェライトは強磁性を示さず、非磁性となる。そ
して、本発明で用いるカルシウム系フェライトや亜鉛系
フェライトは一般に非磁性であることから、これらを主
成分とすることにより非磁性のセラミックスとすること
ができる。
Ferrite has different magnetic properties depending on the crystal structure, and Mn-Zn ferrite and Ni-Zn ferrite exhibit ferromagnetism because their crystals have an inverse spinel structure, but they have a positive spinel structure or a corundum type. Ferrite having a crystal structure does not exhibit ferromagnetism and becomes nonmagnetic. Since the calcium-based ferrite and the zinc-based ferrite used in the present invention are generally non-magnetic, a non-magnetic ceramic can be obtained by using them as the main component.

【0020】また、本発明の非磁性セラミックスにおい
て、セラミックス中には、CaFe2 4 とCa2 Fe
2 5 の少なくとも一種、及びZnFe2 4 の結晶相
を有することを特徴とする。これは、上記各結晶相が非
磁性であるため、磁気ヘッドスライダー用材料として好
適であるためである。なお、これらの結晶相の存在につ
いては、X線回折法により確認することができる。
In the non-magnetic ceramic of the present invention, CaFe 2 O 4 and Ca 2 Fe are contained in the ceramic.
It is characterized by having at least one of 2 O 5 and a crystal phase of ZnFe 2 O 4 . This is because each of the above crystal phases is non-magnetic and is suitable as a material for a magnetic head slider. The presence of these crystal phases can be confirmed by an X-ray diffraction method.

【0021】さらに、本発明の非磁性セラミックスは、
上記CaO、Fe2 3 及びZnFe2 4 の合計10
0重量部に対し、MgO、TiO2 、MnO、Si
2 、ZrO2 、Al2 3 の少なくとも一種を合計で
0.1〜3重量部以下含有させたことを特徴とする。こ
れらの成分を含有させたのは焼結性を向上させるためで
あるが、これらの合計量を上記範囲としたのは、合計で
3重量%よりも多く含有されると焼結性が悪くなり、ポ
アサイズも大きくなるからである。これらの副成分は焼
結助剤として別途添加する他、CaCO3 やFe
2 3 、ZnO、ZnFe2 4 等の原料中や粉砕、混
合等のボールの摩耗により混入する場合もある。
Further, the non-magnetic ceramic of the present invention is
The total of CaO, Fe 2 O 3 and ZnFe 2 O 4 is 10
0 parts by weight of MgO, TiO 2 , MnO, Si
It is characterized in that at least one of O 2 , ZrO 2 , and Al 2 O 3 is contained in a total amount of 0.1 to 3 parts by weight or less. The reason for including these components is to improve the sinterability, but the reason why the total amount of these components is within the above range is that if the total amount is more than 3% by weight, the sinterability deteriorates. , Because the pore size also increases. These sub-components are added separately as a sintering aid, as well as CaCO 3 and Fe.
It may be mixed in raw materials such as 2 O 3 , ZnO, and ZnFe 2 O 4 or due to abrasion of balls such as crushing and mixing.

【0022】また、本発明の非磁性セラミックスの製造
方法は以下の通りである。
The method for producing the non-magnetic ceramics of the present invention is as follows.

【0023】まず、例えば市販されている純度99%以
上のFe2 3 (不純物としてSi、Al、Mn、C
a、Na、S、Cl、Mg、Cr、P、Nb等を含む)
を使い、CaO源としてCaCl2 、CaCO3 、Ca
Fe2 4 、Ca2 Fe2 5等を使用し、副成分とし
てMgO、TiO2 、MnO、SiO2 、ZrO2 、A
2 3 を使用し、これらを所定量秤量する。この原料
をボールミルを用いて湿式混合し、これを乾燥し、乾燥
後の原料を酸化性雰囲気において所定温度で所定時間仮
焼し、仮焼後の原料にZnO或いは別途合成したZnF
2 4 原料を所定量加え、アルミナボール、ジルコニ
アボール、又はメノーボールを用い平均粒径が2μm以
下となるよう微粉砕する。
First, for example, commercially available Fe 2 O 3 having a purity of 99% or more (Si, Al, Mn, C as impurities
(including a, Na, S, Cl, Mg, Cr, P, Nb, etc.)
Is used as the CaO source, CaCl 2 , CaCO 3 , Ca
Fe 2 O 4 , Ca 2 Fe 2 O 5, etc. are used, and MgO, TiO 2 , MnO, SiO 2 , ZrO 2 and A are used as auxiliary components.
Using l 2 O 3 , these are weighed in predetermined amounts. The raw materials are wet-mixed using a ball mill, dried, and the dried raw material is calcined in an oxidizing atmosphere at a predetermined temperature for a predetermined time, and ZnO or separately synthesized ZnF is used as the calcined raw material.
A predetermined amount of e 2 O 4 raw material is added, and finely pulverized using an alumina ball, a zirconia ball, or a menor ball so that the average particle diameter becomes 2 μm or less.

【0024】ここで仮焼したカルシウム系フェライトに
別途用意した亜鉛系フェライトを添加するのは亜鉛系フ
ェライトの添加量により熱膨張係数を調整することが可
能であり、種々の熱膨張係数を有する材料を容易に製造
可能とするからである。なお、MgO、TiO2 、Mn
O、SiO2 、ZrO2 、Al2 3 の副成分の添加は
仮焼前に限らず、使用原料中に含ませたり、仮焼後に添
加したり、あるいは粉砕工程におけるボールやライナー
の摩耗混入により添加することができる。
Here, the zinc-based ferrite prepared separately is added to the calcined calcium-based ferrite because the coefficient of thermal expansion can be adjusted by the amount of the zinc-based ferrite added, and materials having various coefficients of thermal expansion are added. Is easily manufactured. In addition, MgO, TiO 2 , Mn
The addition of O, SiO 2 , ZrO 2 , and Al 2 O 3 subcomponents is not limited to before calcination, but may be included in the raw materials used, added after calcination, or contaminated with balls and liners during the grinding process. Can be added by.

【0025】そして、この原料粉体にバインダーを加え
造粒を行った後、所定圧力でプレス成形し焼成すること
で本発明の非磁性セラミックスを得ることができる。特
に、この焼成時に、酸化雰囲気中において1000〜1
200℃の常圧で焼成して相対密度95%以上の予備焼
結体を得た後、この予備焼結体を不活性ガス雰囲気中で
1000〜1200℃で熱間静水圧(HIP)処理する
ことが好ましく、このような焼成方法によればポアサイ
ズが1μm以下の焼結体を得ることができる。
Then, a binder is added to the raw material powder to granulate, followed by press molding at a predetermined pressure and firing, whereby the non-magnetic ceramic of the present invention can be obtained. Particularly, at the time of this firing, 1000 to 1 in an oxidizing atmosphere
After firing at a normal pressure of 200 ° C. to obtain a pre-sintered body having a relative density of 95% or more, the pre-sintered body is subjected to hot isostatic pressure (HIP) treatment at 1000 to 1200 ° C. in an inert gas atmosphere. Preferably, such a firing method makes it possible to obtain a sintered body having a pore size of 1 μm or less.

【0026】なお、本発明の非磁性セラミックスは、磁
気ヘッドスライダーに限らず、磁気ヘッドのスペーサ、
磁気テープガイド、マイクロマシン用部品等さまざまな
分野に使用することができる。
The non-magnetic ceramic of the present invention is not limited to the magnetic head slider, but may be used for a magnetic head spacer,
It can be used in various fields such as magnetic tape guides and parts for micromachines.

【0027】[0027]

【実施例】実施例1 市販されている純度99%以上のFe2 3 (不純物と
してSi、Al、Mn、Ca、Na、S、Cl、Mg、
Cr、P、Nb等を含む)を使用し、CaO源としてC
aCl2 、CaCO3 等を使用し、これらを最終組成が
表1となるよう所定量秤量した後、ボールミルを用いて
湿式混合し、これを乾燥した後の原料を酸化性雰囲気に
おいて所定温度で所定時間仮焼した。
Example 1 Commercially available Fe 2 O 3 having a purity of 99% or more (Si, Al, Mn, Ca, Na, S, Cl, Mg as impurities,
(Including Cr, P, Nb, etc.) and C as the source of CaO
ACl 2 , CaCO 3, etc. are used, weighed a predetermined amount so that the final composition is as shown in Table 1, wet-mixed with a ball mill, and dried this raw material at a predetermined temperature in an oxidizing atmosphere at a predetermined temperature. I calcined for an hour.

【0028】仮焼後の原料に、別途合成した純度99%
以上のZnFe2 4 原料を所定量加え、アルミナボー
ル、ジルコニアボール、またはメノーボールを用い、平
均粒径が2μm以下となるよう微粉砕する。なお、この
粉砕によりジルコニア、アルミナ、またはシリカ等が3
重量%以下混入することがある。これにバインダーを加
えて造粒を行った後、0.8〜2.0ton/cm2
圧力でプレス成形した。
99% purity synthesized separately for the raw material after calcination
A predetermined amount of the above ZnFe 2 O 4 raw material is added, and finely pulverized using an alumina ball, a zirconia ball, or a menoball so that the average particle diameter becomes 2 μm or less. In addition, zirconia, alumina, silica, etc. are converted into 3 by this pulverization.
May be mixed by weight% or less. After adding a binder to this and granulating, it was press-molded at a pressure of 0.8 to 2.0 ton / cm 2 .

【0029】その後、酸化性雰囲気において常圧下の所
定温度で焼成した。得られた焼結体を1000℃から1
200℃でアルゴン雰囲気中2000気圧でHIP処理
した。
Then, it was fired at a predetermined temperature under atmospheric pressure in an oxidizing atmosphere. The obtained sintered body is heated from 1000 ° C to 1
HIP treatment was carried out at 2000 ° C. in an argon atmosphere at 200 ° C.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】得られた試料について嵩比重、熱膨張係
数、ポア率、焼結性について調べ、表2に結果を記し
た。
The obtained sample was examined for bulk specific gravity, coefficient of thermal expansion, porosity and sinterability, and the results are shown in Table 2.

【0032】ここで、嵩比重は水中におけるアルキメデ
ス法により求め、熱膨張係数は熱膨張係数測定装置によ
り求めた。ポアの発生率は1μmのダイヤモンド砥粒を
用いた最終ラップ面に生じるポア径を測定することによ
り評価し、焼結性は吸水率で評価した。
Here, the bulk specific gravity was determined by the Archimedes method in water, and the thermal expansion coefficient was determined by a thermal expansion coefficient measuring device. The generation rate of pores was evaluated by measuring the pore diameter generated on the final lap surface using 1 μm diamond abrasive grains, and the sinterability was evaluated by the water absorption rate.

【0033】この結果より明らかに、本発明の範囲内で
あるNo.2、5〜11、13は、熱膨張係数が100
〜126×10-7/℃の範囲であり、ポアの平均径が2
μm以下と小さく、焼結性は良好であった。これに対
し、No.1はCaOが若干多いことから焼結性が劣
り、またNo.14はFe2 3 が多いため非磁性セラ
ミックスとして適切でなかった。
From this result, it is clear that No. 3 which is within the scope of the present invention. 2, 5 to 11 and 13 have a coefficient of thermal expansion of 100.
The average diameter of the pores is 2 to 126 × 10 -7 / ° C.
It was as small as μm or less and had good sinterability. On the other hand, no. No. 1 was inferior in sinterability because CaO was slightly large, and No. No. 14 was not suitable as a nonmagnetic ceramic because it contained a large amount of Fe 2 O 3 .

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】次に、表2の各試料を2本のレールを有す
るスライダー形状に加工し、取付金具を介してディスク
上にセットした。そして、磁気ディスクの最大回転数を
3600rpmとして回転と停止を繰り返す(CSS)
試験を行った。CSS回数の5000回毎に磁気ディス
ク側のメディアとスライダーの傷の有無を調べ、結果を
表3に記載した。
Next, each sample in Table 2 was processed into a slider shape having two rails and set on a disk via a mounting metal fitting. Then, the maximum number of rotations of the magnetic disk is set to 3600 rpm, and rotation and stop are repeated (CSS).
The test was performed. The presence or absence of scratches on the medium and the slider on the magnetic disk side was examined every 5000 CSS cycles, and the results are shown in Table 3.

【0036】この結果より、本発明の範囲内であるN
o.2、5〜11、13については、優れた摺動特性を
有することが分かる。
From this result, N within the range of the present invention is obtained.
o. It can be seen that Nos. 2, 5 to 11 and 13 have excellent sliding characteristics.

【0037】[0037]

【表3】 [Table 3]

【0038】実施例2 前記実施例1と同様のFe2 3 、CaO、ZnFeO
4 からなる主成分100重量部に対し、MgO、TiO
2 、MnO、SiO2 、ZrO2 、Al2 3の少なく
とも一種を表4に示す含有量となるように秤量し、その
後ボールミルを用いて湿式混合した。その後は上記実施
例1と同様にして各試料を得た。
Example 2 Fe 2 O 3 , CaO and ZnFeO similar to those in Example 1 were used.
For 100 parts by weight of the main component consisting of 4 , MgO, TiO
At least one of 2 , MnO, SiO 2 , ZrO 2 , and Al 2 O 3 was weighed so as to have the content shown in Table 4, and then wet mixed using a ball mill. Thereafter, each sample was obtained in the same manner as in Example 1 above.

【0039】[0039]

【表4】 [Table 4]

【0040】得られた試料について実施例1と同様に嵩
比重、熱膨張係数、ポア率、焼結性について調べた。結
果は表5に示す通りであった。
The obtained sample was examined for bulk specific gravity, thermal expansion coefficient, pore ratio and sinterability in the same manner as in Example 1. The results were as shown in Table 5.

【0041】表5によりMgO、TiO2 、MnO、S
iO2 、ZrO2 を3重量部以下含有する本発明実施例
(No.15〜24)は、焼結性が良くなり、ポアサイ
ズも小さくなることが判明した。
According to Table 5, MgO, TiO 2 , MnO, S
It was found that the inventive examples (Nos. 15 to 24) containing 3 parts by weight or less of iO 2 and ZrO 2 had good sinterability and a small pore size.

【0042】[0042]

【表5】 [Table 5]

【0043】さらに実施例1と同様にしてCSS試験を
行った結果を表6に示す。この結果より、本発明の範囲
内のNo.15〜24は摺動特性が良好となることが分
かった。
Further, Table 6 shows the results of the CSS test performed in the same manner as in Example 1. From this result, No. within the scope of the present invention. It was found that the sliding characteristics of 15 to 24 were good.

【0044】[0044]

【表6】 [Table 6]

【0045】[0045]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の非磁性セラ
ミックスは、CaOとFe2 3 を互いのモル比が45
/55〜67/33の範囲で含有し、これらCaOとF
2 3 の合計100重量部に対してZnFe2 4
1〜170重量部含むことによって、熱膨張係数を10
0〜126×10-7/℃の範囲で自由に調整できるた
め、磁気ヘッドスライダーを形成した場合にヘッドコア
との熱膨張差を小さくし、ヘッドコアをスライダーに接
着する際に亀裂や残留歪みを生ぜず、ヘッドコアをスラ
イダーに確実に接着することができる。
As described in detail above, the non-magnetic ceramic of the present invention is used.
The mix is CaO and FeTwoOThreeThe molar ratio of each other is 45
/ 55-67 / 33 content, these CaO and F
eTwoO ThreeZnFe to 100 parts by weight in totalTwoOFourTo
By including 1 to 170 parts by weight, the coefficient of thermal expansion is 10
0 to 126 x 10-7Can be freely adjusted within the range of / ° C.
Therefore, when a magnetic head slider is formed, the head core
The difference in thermal expansion between the head core and the slider is reduced.
When wearing it, the head core is slid without causing cracks or residual strain.
It can be surely adhered to the idder.

【0046】また、ポアの発生率および焼結性の良好な
非磁性セラミックスを得られるため、このセラミックス
で磁気ヘッド用スライダーを形成すれば、CSS時に潤
滑剤や磁性粉等が付着することがなく、記録データの破
壊やヘッドの破損を確実に防止し、磁気記録装置の信頼
性を著しく向上することができる。
Further, since a non-magnetic ceramic having a good generation rate of pores and good sinterability can be obtained, if a slider for a magnetic head is formed from this ceramic, lubricant, magnetic powder, etc. will not adhere during CSS. Therefore, it is possible to reliably prevent the destruction of the recording data and the damage of the head, and to significantly improve the reliability of the magnetic recording device.

【0047】さらに、本発明によれば、上記成分に対し
てMgO、TiO2 、MnO、SiO2 、ZrO2 、A
2 3 の少なくとも1種を合計で3重量部以下含有さ
せることによって、焼結性が向上し、ポアサイズも小さ
くなり、摺動特性を向上させることができる。
Further, according to the present invention, MgO, TiO 2 , MnO, SiO 2 , ZrO 2 , and A are added to the above components.
By including at least one type of l 2 O 3 in a total amount of 3 parts by weight or less, the sinterability is improved, the pore size is reduced, and the sliding characteristics can be improved.

───────────────────────────────────────────────────── 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 1/00 H01F 1/00 B ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location H01F 1/00 H01F 1/00 B

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】CaOとFe2 3 を互いのモル比が45
/55〜67/33の範囲で含有し、これらCaOとF
2 3 の合計100重量部に対してZnFe2 4
1〜170重量部含むことを特徴とする非磁性セラミッ
クス。
1. A molar ratio of CaO and Fe 2 O 3 to each other is 45.
/ 55-67 / 33 content, these CaO and F
A non-magnetic ceramic containing 1 to 170 parts by weight of ZnFe 2 O 4 with respect to 100 parts by weight of e 2 O 3 in total.
【請求項2】焼結体中にCaFe2 4 とCa2 Fe2
5 の少なくとも1種、及びZnFe2 4 の結晶相を
有することを特徴とする請求項1記載の非磁性セラミッ
クス。
2. CaFe 2 O 4 and Ca 2 Fe 2 in the sintered body
The nonmagnetic ceramic according to claim 1, which has at least one kind of O 5 and a crystal phase of ZnFe 2 O 4 .
【請求項3】上記CaO、Fe2 3 及びZnFe2
4 の合計100重量部に対して、MgO、TiO2 、M
nO、SiO2 、ZrO2 、Al2 3 の少なくとも一
種を合計0.1〜3重量部含むことを特徴とする請求項
1記載の非磁性セラミックス。
3. CaO, Fe 2 O 3 and ZnFe 2 O
4 to 100 parts by weight in total, MgO, TiO 2 , M
The non-magnetic ceramics according to claim 1, which contains 0.1 to 3 parts by weight in total of at least one of nO, SiO 2 , ZrO 2 , and Al 2 O 3 .
【請求項4】CaOとFe2 3 を互いにモル比が45
/55〜67/33の範囲で添加混合して仮焼し、得ら
れた仮焼体100重量部に対してZnFe24 を1〜
170重量部添加して混合粉砕する工程と、この混合粉
体を成形し、焼成する工程からなる非磁性セラミックス
の製造方法。
4. The molar ratio of CaO and Fe 2 O 3 to each other is 45.
The mixture is added and mixed in the range of / 55 to 67/33 and calcined, and ZnFe 2 O 4 is added to 1 to 100 parts by weight of the obtained calcined body.
A method for producing non-magnetic ceramics, which comprises the steps of adding 170 parts by weight and mixing and pulverizing, and the step of molding and firing this mixed powder.
【請求項5】上記焼成工程が、成形体を酸化雰囲気で予
備焼成した後、熱間静水圧加圧処理を施す工程からなる
ことを特徴とする請求項4記載の非磁性セラミックスの
製造方法。
5. The method for producing a non-magnetic ceramic according to claim 4, wherein the firing step comprises a step of pre-firing the molded body in an oxidizing atmosphere and then subjecting it to hot isostatic pressing.
【請求項6】上記CaO、Fe2 3 及びZnFe2
4 の合計100重量部に対して、MgO、TiO2 、M
nO、SiO2 、ZrO2 、Al2 3 の少なくとも一
種を合計0.1〜3重量部添加して混合粉砕することを
特徴とする請求項4記載の非磁性セラミックスの製造方
法。
6. The above CaO, Fe 2 O 3 and ZnFe 2 O
4 to 100 parts by weight in total, MgO, TiO 2 , M
nO, SiO 2, ZrO 2, Al 2 production process according to claim 4 nonmagnetic ceramic according to at least one of O 3 characterized by mixing comminuted with addition total 0.1 to 3 parts by weight.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016175801A (en) * 2015-03-20 2016-10-06 日本碍子株式会社 Connection body, honeycomb structure, method for producing connection body and coating body

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