JPH11195521A - 酸化物磁性材料、その製造方法および磁気検出素子 - Google Patents
酸化物磁性材料、その製造方法および磁気検出素子Info
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- JPH11195521A JPH11195521A JP9367560A JP36756097A JPH11195521A JP H11195521 A JPH11195521 A JP H11195521A JP 9367560 A JP9367560 A JP 9367560A JP 36756097 A JP36756097 A JP 36756097A JP H11195521 A JPH11195521 A JP H11195521A
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- magnetic
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
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- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特に磁気記録ヘッド材料や磁気センサー材料
といった磁気検出素子等に使用する場合の加工時に、カ
ケ、クラック、チッピング等の破損を生じることがない
酸化物磁性材料、その製造方法、およびこれを用いた磁
気検出素子を提供する。 【解決手段】 主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算
で４８〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３
５ mol％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol
％含有し、副成分として前記主成分に対し、酸化ビスマ
スをＢｉ2Ｏ3換算で０．０２〜０．０８wt％含有する酸
化物磁性材料とした。
といった磁気検出素子等に使用する場合の加工時に、カ
ケ、クラック、チッピング等の破損を生じることがない
酸化物磁性材料、その製造方法、およびこれを用いた磁
気検出素子を提供する。 【解決手段】 主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算
で４８〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３
５ mol％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol
％含有し、副成分として前記主成分に対し、酸化ビスマ
スをＢｉ2Ｏ3換算で０．０２〜０．０８wt％含有する酸
化物磁性材料とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は酸化物磁性材料に関
し、特にＦｅ−Ｎｉ−Ｚｎを主成分とする酸化物磁性材
料の強度面での改良に関する。
し、特にＦｅ−Ｎｉ−Ｚｎを主成分とする酸化物磁性材
料の強度面での改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の酸化物磁性材料として、例えば特
開平３−２９３７０５号に記載されているものが知られ
ている。同文献に記載されている酸化物磁性材料は、３
２．０〜３５．０ mol％の酸化亜鉛と、１０．０〜１
２．０ mol％の一酸化ニッケルと、５．０〜７．０ mol
％の一酸化銅と、残部が酸化第２鉄からなる主成分と、
副成分として、０．０３wt％以下の二酸化ケイ素および
０．１０wt％以下の一酸化マンガンのそれぞれ１種また
は２種と、０．０５wt％以下の三酸化ビスマスと、０．
０６wt％以下の酸化アルミニウムとからなっている。そ
して、この酸化物磁性材料は、電波吸収体等に用いた場
合に比透磁率を大幅に低下することなく、高周波帯域と
低周波帯域における電磁反射係数を改善するものであ
る。
開平３−２９３７０５号に記載されているものが知られ
ている。同文献に記載されている酸化物磁性材料は、３
２．０〜３５．０ mol％の酸化亜鉛と、１０．０〜１
２．０ mol％の一酸化ニッケルと、５．０〜７．０ mol
％の一酸化銅と、残部が酸化第２鉄からなる主成分と、
副成分として、０．０３wt％以下の二酸化ケイ素および
０．１０wt％以下の一酸化マンガンのそれぞれ１種また
は２種と、０．０５wt％以下の三酸化ビスマスと、０．
０６wt％以下の酸化アルミニウムとからなっている。そ
して、この酸化物磁性材料は、電波吸収体等に用いた場
合に比透磁率を大幅に低下することなく、高周波帯域と
低周波帯域における電磁反射係数を改善するものであ
る。
【０００３】しかし、このような従来の酸化物磁性材料
を、磁気記録ヘッドや磁気センサーといった磁気検出素
子等の材料に使用する場合、例えば、成形後の酸化物磁
性材料をチップに加工する必要がある。この加工は通
常、ダイサーと称する切削装置等で切断することにより
行われるが、切断の際にチップにカケ、クラック等のチ
ッピングを生じてしまうことがあった。
を、磁気記録ヘッドや磁気センサーといった磁気検出素
子等の材料に使用する場合、例えば、成形後の酸化物磁
性材料をチップに加工する必要がある。この加工は通
常、ダイサーと称する切削装置等で切断することにより
行われるが、切断の際にチップにカケ、クラック等のチ
ッピングを生じてしまうことがあった。
【０００４】このようなカケ、クラック等のチッピング
が生じたチップは不良品として廃棄されることになり、
製品の歩留まり率を低下させると共に、カケ、クラック
等のチッピング不良を検出するために専用の検査要員を
必要とし、製造設備、製造コストを低減する上で大きな
障害となっていた。
が生じたチップは不良品として廃棄されることになり、
製品の歩留まり率を低下させると共に、カケ、クラック
等のチッピング不良を検出するために専用の検査要員を
必要とし、製造設備、製造コストを低減する上で大きな
障害となっていた。
【０００５】これまでにも、カケ、クラック等のチッピ
ングを防止するために、種々の試みがなされているが、
いずれの場合にも製品の特性を劣化させる等して、総合
的に満足しうる効果が得られていない。
ングを防止するために、種々の試みがなされているが、
いずれの場合にも製品の特性を劣化させる等して、総合
的に満足しうる効果が得られていない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に
磁気記録ヘッド材料や磁気センサー材料といった磁気検
出素子等に使用する場合の加工時に、カケ、クラック等
のチッピングの破損を生じることがない酸化物磁性材
料、その製造方法、およびこれを用いた磁気検出素子を
提供することである。
磁気記録ヘッド材料や磁気センサー材料といった磁気検
出素子等に使用する場合の加工時に、カケ、クラック等
のチッピングの破損を生じることがない酸化物磁性材
料、その製造方法、およびこれを用いた磁気検出素子を
提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、以下の構成
により達成される。 （１） 主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４８
〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３５ mol
％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol％含有
し、副成分として前記主成分に対し、酸化ビスマスをＢ
ｉ2Ｏ3 換算で０．０２〜０．０８wt％含有する酸化物
磁性材料。 （２） さらに、副成分として前記主成分に対し、酸化
カルシウムをＣａＯ換算で０．０５〜０．２wt％含有す
る上記（１）の酸化物磁性材料。 （３） 抗折強度が８kg／mm2 以上である上記（１）ま
たは（２）の酸化物磁性材料。 （４） 飽和磁束密度Ｂ15が３４００Ｇ以上であり、残
留磁束密度Ｂr が２５００Ｇ以下であり、保磁力Ｈc が
０．３０ Oe以下であり、１００kHz での透磁率μ’が
１１００±３００であり、１ＭHzでの透磁率μ’が１０
００以上である上記（１）〜（３）のいずれかの酸化物
磁性材料。 （５） 上記（１）〜（４）のいずれかの酸化物磁性材
料を、熱間静水圧プレスにより製造する酸化物磁性材料
の製造方法。 （６） 上記（１）〜（４）のいずれかの酸化物磁性材
料を有する磁気検出素子。
により達成される。 （１） 主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４８
〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３５ mol
％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol％含有
し、副成分として前記主成分に対し、酸化ビスマスをＢ
ｉ2Ｏ3 換算で０．０２〜０．０８wt％含有する酸化物
磁性材料。 （２） さらに、副成分として前記主成分に対し、酸化
カルシウムをＣａＯ換算で０．０５〜０．２wt％含有す
る上記（１）の酸化物磁性材料。 （３） 抗折強度が８kg／mm2 以上である上記（１）ま
たは（２）の酸化物磁性材料。 （４） 飽和磁束密度Ｂ15が３４００Ｇ以上であり、残
留磁束密度Ｂr が２５００Ｇ以下であり、保磁力Ｈc が
０．３０ Oe以下であり、１００kHz での透磁率μ’が
１１００±３００であり、１ＭHzでの透磁率μ’が１０
００以上である上記（１）〜（３）のいずれかの酸化物
磁性材料。 （５） 上記（１）〜（４）のいずれかの酸化物磁性材
料を、熱間静水圧プレスにより製造する酸化物磁性材料
の製造方法。 （６） 上記（１）〜（４）のいずれかの酸化物磁性材
料を有する磁気検出素子。
【０００８】
【作用】本発明者はＮｉ−Ｚｎ系フェライトにおいて、
カケ、クラック、チッピング等の発生する原因について
検討した結果、フェライト中の粒内破断とカケ、クラッ
ク、チッピング等の発生と密接な関係があることを見出
した。すなわち、加工により粒内破断が生じると、その
破断の際に生じる亀裂が、任意の方向に成長し、カケ、
クラック等のチッピング破損現象を生じる。
カケ、クラック、チッピング等の発生する原因について
検討した結果、フェライト中の粒内破断とカケ、クラッ
ク、チッピング等の発生と密接な関係があることを見出
した。すなわち、加工により粒内破断が生じると、その
破断の際に生じる亀裂が、任意の方向に成長し、カケ、
クラック等のチッピング破損現象を生じる。
【０００９】従って、粒内破断を粒界破断とすることに
より、カケ、クラック等のチッピングの発生が防止でき
る。加工時に粒界破断を生じる場合には、フェライトの
結晶粒子が粒界から次々と剥離するようにして破断する
ため、亀裂が任意の方向に成長するといった現象が生じ
なくなり、結果としてカケ、クラック等のチッピングが
発生することを防止できる。
より、カケ、クラック等のチッピングの発生が防止でき
る。加工時に粒界破断を生じる場合には、フェライトの
結晶粒子が粒界から次々と剥離するようにして破断する
ため、亀裂が任意の方向に成長するといった現象が生じ
なくなり、結果としてカケ、クラック等のチッピングが
発生することを防止できる。
【００１０】また、このような粒界破断を生じるように
するためには、ビスマスの添加が有効である。ビスマス
を添加することにより、粒内破断から粒界破断へと性質
を転換できる。この場合、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）
により焼成すると、焼結密度が向上し、磁気特性が向上
し、抗折強度も向上するが、その結果として、チッピン
グが生じやすくなる。つまり、このようなチッピングは
ＨＩＰによって顕在化する現象である。
するためには、ビスマスの添加が有効である。ビスマス
を添加することにより、粒内破断から粒界破断へと性質
を転換できる。この場合、熱間静水圧プレス（ＨＩＰ）
により焼成すると、焼結密度が向上し、磁気特性が向上
し、抗折強度も向上するが、その結果として、チッピン
グが生じやすくなる。つまり、このようなチッピングは
ＨＩＰによって顕在化する現象である。
【００１１】ところで、ビスマスを添加すると結晶粒径
が大きくなる。そして、結晶粒径が大きくなることによ
り抗折強度が低下してくるが、これを防止するためには
カルシウムの添加が有効である。
が大きくなる。そして、結晶粒径が大きくなることによ
り抗折強度が低下してくるが、これを防止するためには
カルシウムの添加が有効である。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の酸化物磁性材料は、主成
分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４８〜５２ mol
％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３５ mol％、酸化ニ
ッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol％含有し、副成分
として前記主成分に対し、酸化ビスマスをＢｉ2Ｏ3 換
算で０．０２〜０．０８wt％含有する。
分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４８〜５２ mol
％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３５ mol％、酸化ニ
ッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol％含有し、副成分
として前記主成分に対し、酸化ビスマスをＢｉ2Ｏ3 換
算で０．０２〜０．０８wt％含有する。
【００１３】主成分は、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４８
〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３５ mol
％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol％含有
し、好ましくは、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４９〜５０
mol％含有する。
〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３５ mol
％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol％含有
し、好ましくは、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算で４９〜５０
mol％含有する。
【００１４】主成分の組成が上記範囲を超えると、磁気
的性質が大きく変化し、事実上使用することが困難にな
る。
的性質が大きく変化し、事実上使用することが困難にな
る。
【００１５】副成分は前記主成分に対し、酸化ビスマス
をＢｉ2Ｏ3 換算で０．０２〜０．０８wt％含有し、好
ましくは、酸化ビスマスをＢｉ2Ｏ3 換算で０．０２〜
０．０４wt％含有する。
をＢｉ2Ｏ3 換算で０．０２〜０．０８wt％含有し、好
ましくは、酸化ビスマスをＢｉ2Ｏ3 換算で０．０２〜
０．０４wt％含有する。
【００１６】酸化ビスマスの添加量が少なすぎると粒界
破断しなくなり、多すぎると結晶粒径が大きくなり、抗
折強度が低下する。
破断しなくなり、多すぎると結晶粒径が大きくなり、抗
折強度が低下する。
【００１７】本発明では、好ましくはさらに副成分とし
て前記主成分に対し、酸化カルシウムをＣａＯ換算で
０．０５〜０．２wt％含有し、より好ましくは、酸化カ
ルシウムをＣａＯ換算で０．０５〜０．１wt％含有す
る。
て前記主成分に対し、酸化カルシウムをＣａＯ換算で
０．０５〜０．２wt％含有し、より好ましくは、酸化カ
ルシウムをＣａＯ換算で０．０５〜０．１wt％含有す
る。
【００１８】酸化カルシウムが少なすぎると、酸化ビス
マスの添加による抗折強度の低下を防止することが困難
になり、多すぎると結晶性が悪化し、結晶粒の異常が生
じ、結晶粒径が不揃いとなってくる。
マスの添加による抗折強度の低下を防止することが困難
になり、多すぎると結晶性が悪化し、結晶粒の異常が生
じ、結晶粒径が不揃いとなってくる。
【００１９】本発明の酸化物磁性材料は、上記主成分、
副成分の他に、Ｃｒ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ等の不可避
成分を酸化物の形で、それぞれ１００ppm 以下程度含有
していても良い。
副成分の他に、Ｃｒ，Ｃｏ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｐ等の不可避
成分を酸化物の形で、それぞれ１００ppm 以下程度含有
していても良い。
【００２０】このように、本発明ではＮｉ−Ｚｎ系のフ
ェライトに。ビスマスと、好ましくはカルシウムとを適
量添加することにより、カケ、クラック等のチッピング
の発生を防止し、しかも抗折強度の劣化を抑え、磁気的
特性を大きく変動させることのない酸化物磁性材料とし
たものである。そして、このような酸化物磁性材料は、
本発明において初めて実現されたものである。
ェライトに。ビスマスと、好ましくはカルシウムとを適
量添加することにより、カケ、クラック等のチッピング
の発生を防止し、しかも抗折強度の劣化を抑え、磁気的
特性を大きく変動させることのない酸化物磁性材料とし
たものである。そして、このような酸化物磁性材料は、
本発明において初めて実現されたものである。
【００２１】通常、前記主成分はスピネル構造の結晶中
に存在し、副成分は結晶粒界中に存在するものと考えら
れる。これらの成分は、通常、酸化物の形で存在する
が、その化学量論組成から多少偏倚していても良い。フ
ェライトの組成は、蛍光Ｘ線定量分析等により確認する
ことができる。
に存在し、副成分は結晶粒界中に存在するものと考えら
れる。これらの成分は、通常、酸化物の形で存在する
が、その化学量論組成から多少偏倚していても良い。フ
ェライトの組成は、蛍光Ｘ線定量分析等により確認する
ことができる。
【００２２】結晶粒径の大きさとしては、特に限定され
るものではないが、通常、その平均粒径が５〜３０μm
、好ましくは１０〜２０μm である。結晶粒の平均粒
径の大きさは、例えば、ＪＩＳ−Ｃ−２５６３−１９８
１等により求めることができる。また、粒界の平均厚さ
としては、通常、０．２〜０．４μm 程度である。
るものではないが、通常、その平均粒径が５〜３０μm
、好ましくは１０〜２０μm である。結晶粒の平均粒
径の大きさは、例えば、ＪＩＳ−Ｃ−２５６３−１９８
１等により求めることができる。また、粒界の平均厚さ
としては、通常、０．２〜０．４μm 程度である。
【００２３】抗折強度としては、好ましくは８kg／mm2
以上、より好ましくは１４kg／mm2以上である。また、
その上限としては特に規制されるものではないが、通
常、１８kg／mm2 程度である。
以上、より好ましくは１４kg／mm2以上である。また、
その上限としては特に規制されるものではないが、通
常、１８kg／mm2 程度である。
【００２４】磁気的特性としては、好ましくは飽和磁束
密度Ｂ15が３４００Ｇ以上、特に３６００〜３８００Ｇ
であり、残留磁束密度Ｂr が２５００Ｇ以下、特に１６
００〜２３００Ｇ、さらには１８００〜２３００Ｇであ
り、保磁力Ｈc が０．３０ Oe以下、特に０．１５〜
０．２５Oe、さらには０．１８〜０．２５Oeであり、１
００kHz での透磁率μ’が１１００±３００、特に１１
００±２００、さらには１１００±１００であり、１MH
z での透磁率μ’が１０００以上、特に１０００〜１３
００である。
密度Ｂ15が３４００Ｇ以上、特に３６００〜３８００Ｇ
であり、残留磁束密度Ｂr が２５００Ｇ以下、特に１６
００〜２３００Ｇ、さらには１８００〜２３００Ｇであ
り、保磁力Ｈc が０．３０ Oe以下、特に０．１５〜
０．２５Oe、さらには０．１８〜０．２５Oeであり、１
００kHz での透磁率μ’が１１００±３００、特に１１
００±２００、さらには１１００±１００であり、１MH
z での透磁率μ’が１０００以上、特に１０００〜１３
００である。
【００２５】次に、本発明の酸化物磁性材料の製造方法
について説明する。先ず、主成分原料を上記組成範囲と
なるように秤量混合する。原料粉末としては、通常、酸
化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）粉末と、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を含
有する粉末と、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含有する粉末とを
用いるが、これらの酸化物に限定されるものではなく、
焼成により酸化物となる化合物、例えば、炭酸塩、水酸
化物、硝酸塩等のいずれのものであってもよい。原料粉
末の平均粒径も特に限定されるものではないが、１次粒
子の平均粒径が、好ましくは０．５〜３μm 程度であ
る。この原料粉末を混合する。混合には、例えばアトラ
イター等を用い、好ましくは湿式混合する。混合後、ス
プレードライヤー等により乾燥を行う。
について説明する。先ず、主成分原料を上記組成範囲と
なるように秤量混合する。原料粉末としては、通常、酸
化鉄（Ｆｅ2Ｏ3）粉末と、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を含
有する粉末と、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含有する粉末とを
用いるが、これらの酸化物に限定されるものではなく、
焼成により酸化物となる化合物、例えば、炭酸塩、水酸
化物、硝酸塩等のいずれのものであってもよい。原料粉
末の平均粒径も特に限定されるものではないが、１次粒
子の平均粒径が、好ましくは０．５〜３μm 程度であ
る。この原料粉末を混合する。混合には、例えばアトラ
イター等を用い、好ましくは湿式混合する。混合後、ス
プレードライヤー等により乾燥を行う。
【００２６】次いで、乾燥した原料の仮焼を行う。仮焼
は、例えば空気中において、９００〜１０００℃前後
で、２〜６時間程度行う。
は、例えば空気中において、９００〜１０００℃前後
で、２〜６時間程度行う。
【００２７】得られた仮焼物に、副成分原料である酸化
ビスマス（Ｂ2Ｏ3）や、必要により酸化カルシウムとな
る炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）等を所定量添加し、粉
砕を行う。粉砕は、例えばアトライター等により、５〜
２０時間程度湿式粉砕を行えばよい。このとき、好まし
くは仮焼物および副成分原料の平均１次粒径が、０．５
〜１．５μm 、特に０．８〜１．２μm となるように調
整する。粉砕後、スプレードライヤー等により乾燥を行
う。
ビスマス（Ｂ2Ｏ3）や、必要により酸化カルシウムとな
る炭酸カルシウム（ＣａＣＯ3）等を所定量添加し、粉
砕を行う。粉砕は、例えばアトライター等により、５〜
２０時間程度湿式粉砕を行えばよい。このとき、好まし
くは仮焼物および副成分原料の平均１次粒径が、０．５
〜１．５μm 、特に０．８〜１．２μm となるように調
整する。粉砕後、スプレードライヤー等により乾燥を行
う。
【００２８】次いで、得られた仮焼物と副成分原料の混
合粉末の仮成型を行う。成型には、例えばパンチング等
により、所定形状のブロック状に成型される。さらに、
この仮成型物をＣＩＰ（Cold Isostatic Pressing ）に
より、好ましくは１〜５ ton／cm2 程度の加圧を行い成
型する。
合粉末の仮成型を行う。成型には、例えばパンチング等
により、所定形状のブロック状に成型される。さらに、
この仮成型物をＣＩＰ（Cold Isostatic Pressing ）に
より、好ましくは１〜５ ton／cm2 程度の加圧を行い成
型する。
【００２９】次いで、得られた成型体の焼成を行う。焼
成は、例えば、空気中で１１００〜１３００℃前後で、
１５〜３０時間程度行う。焼成後、さらに熱間静水圧プ
レス（ＨＩＰ：Hot Isostatic Pressing）により、まし
くは８００〜１２００kg／cm2 程度の加圧を行い、１２
００〜１３００℃前後で、１〜３時間程度処理する。こ
のときの雰囲気としては、Ｏ2 濃度を５０ppm 前後とし
たＡｒ，Ｈｅ等の不活性ガスや、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍ
ｏ、Ｎｉ、Ｐｔ等の粉末を用いてもよい。
成は、例えば、空気中で１１００〜１３００℃前後で、
１５〜３０時間程度行う。焼成後、さらに熱間静水圧プ
レス（ＨＩＰ：Hot Isostatic Pressing）により、まし
くは８００〜１２００kg／cm2 程度の加圧を行い、１２
００〜１３００℃前後で、１〜３時間程度処理する。こ
のときの雰囲気としては、Ｏ2 濃度を５０ppm 前後とし
たＡｒ，Ｈｅ等の不活性ガスや、Ｍｎ−Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍ
ｏ、Ｎｉ、Ｐｔ等の粉末を用いてもよい。
【００３０】ＨＩＰ処理された焼成体の形状、厚さの加
工を行い、必要によりラップ等により表面研磨して酸化
物磁性体材料を得る。
工を行い、必要によりラップ等により表面研磨して酸化
物磁性体材料を得る。
【００３１】本発明の酸化物磁性体は、種々の磁性材料
として使用することが可能であるが、特に好ましい応用
例として、磁気記録ヘッドや磁気センサーといった磁気
検出素子の材料として用いることができる。
として使用することが可能であるが、特に好ましい応用
例として、磁気記録ヘッドや磁気センサーといった磁気
検出素子の材料として用いることができる。
【００３２】次に、本発明の好ましい応用例として、ホ
ール素子を例示して説明する。図１はホール素子の一構
成例を示した外見斜視図である。図示例のホール素子
は、概正六面体に加工された本発明の酸化物磁性体によ
る本体１と、この本体１上の一面に設けられたＭｎ−Ｚ
ｎフェライトチップ２と、印刷等により形成された導体
パターン３と、端子部４を有している。また、Ｍｎ−Ｚ
ｎフェライトチップ２は樹脂モールドされており、さら
にホール素子全体が引き出し電極を取り付けた後、樹脂
モールドされるようになっている。
ール素子を例示して説明する。図１はホール素子の一構
成例を示した外見斜視図である。図示例のホール素子
は、概正六面体に加工された本発明の酸化物磁性体によ
る本体１と、この本体１上の一面に設けられたＭｎ−Ｚ
ｎフェライトチップ２と、印刷等により形成された導体
パターン３と、端子部４を有している。また、Ｍｎ−Ｚ
ｎフェライトチップ２は樹脂モールドされており、さら
にホール素子全体が引き出し電極を取り付けた後、樹脂
モールドされるようになっている。
【００３３】このホール素子の本体の大きさは、例え
ば、一辺が０．１〜０．５mmの正六面体を成しており、
プレート状に成型加工された本発明の酸化物磁性体をダ
イシングソー等を用いて前記形状に切削加工する。この
際、例えば、１０〜３０μm 程度のカケ、クラックによ
るチッピングが生じると、前記導体パターン３等が損傷
を受け、断線等が生じてしまう。このため、チッピング
はこの範囲以下であることが好ましい。
ば、一辺が０．１〜０．５mmの正六面体を成しており、
プレート状に成型加工された本発明の酸化物磁性体をダ
イシングソー等を用いて前記形状に切削加工する。この
際、例えば、１０〜３０μm 程度のカケ、クラックによ
るチッピングが生じると、前記導体パターン３等が損傷
を受け、断線等が生じてしまう。このため、チッピング
はこの範囲以下であることが好ましい。
【００３４】
【実施例】次に、実施例を示し本発明をより具体的に説
明する。＜実施例１＞主成分原料として、酸化第二鉄、
酸化亜鉛、酸化ニッケルを用意し、これを下記組成とな
るように秤量混合した。原料粉末の１次粒子の平均粒径
は１．０μm程度であった。 Ｆｅ2Ｏ3 ：４９．５ mol％ ＺｎＯ ：３０．５ mol％ ＮｉＯ ：２０ mol％ この原料粉末をアトライターを用いて湿式混合し、混合
後スプレードライヤーにより乾燥を行った。
明する。＜実施例１＞主成分原料として、酸化第二鉄、
酸化亜鉛、酸化ニッケルを用意し、これを下記組成とな
るように秤量混合した。原料粉末の１次粒子の平均粒径
は１．０μm程度であった。 Ｆｅ2Ｏ3 ：４９．５ mol％ ＺｎＯ ：３０．５ mol％ ＮｉＯ ：２０ mol％ この原料粉末をアトライターを用いて湿式混合し、混合
後スプレードライヤーにより乾燥を行った。
【００３５】次いで、乾燥した原料を、空気中、９５０
℃で、４時間程度仮焼した。
℃で、４時間程度仮焼した。
【００３６】得られた仮焼物に、副成分原料である酸化
ビスマス（Ｂ2Ｏ3）と、酸化カルシウムとなる炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3）を表１に示す量添加し、アトライ
ターにより、１０時間程度湿式粉砕を行った。このと
き、仮焼物および副成分原料の平均１次粒径が、０．８
〜１．２μm となるように調整した。粉砕後、スプレー
ドライヤーにより乾燥を行った。
ビスマス（Ｂ2Ｏ3）と、酸化カルシウムとなる炭酸カル
シウム（ＣａＣＯ3）を表１に示す量添加し、アトライ
ターにより、１０時間程度湿式粉砕を行った。このと
き、仮焼物および副成分原料の平均１次粒径が、０．８
〜１．２μm となるように調整した。粉砕後、スプレー
ドライヤーにより乾燥を行った。
【００３７】次いで、得られた仮焼物と副成分原料の混
合粉末を、パンチングにより所定のブロック状に仮成型
し、さらに、この仮成型物をＣＩＰ（Cold Isostatic P
ressing ）により３ ton／cm2 程度の加圧を行い成型し
た。
合粉末を、パンチングにより所定のブロック状に仮成型
し、さらに、この仮成型物をＣＩＰ（Cold Isostatic P
ressing ）により３ ton／cm2 程度の加圧を行い成型し
た。
【００３８】次いで、得られた成型体を、大気雰囲気
中、１１８０℃で、２０〜２５時間焼成し、さらにＨＩ
Ｐ（Hot Isostatic Pressing）により、１０００kg／cm
2 の加圧を行い、１２５０℃で、２時間程度処理した。
このときの雰囲気としては、Ｏ2 濃度を５０ppm 前後と
したＡｒガスを用いた。
中、１１８０℃で、２０〜２５時間焼成し、さらにＨＩ
Ｐ（Hot Isostatic Pressing）により、１０００kg／cm
2 の加圧を行い、１２５０℃で、２時間程度処理した。
このときの雰囲気としては、Ｏ2 濃度を５０ppm 前後と
したＡｒガスを用いた。
【００３９】ＨＩＰ処理された焼成体を、所定の形状に
前加工して母材とし、これからさらに３０mm角の正６面
体サンプルを作製した。このとき用いた加工装置として
は、ブレード８０μm のダイシングソーを用い、６０mm
／s の切削速度で、０．８８mmピッチで往復切断を行っ
た。そして、その際のカケ、クラック、チッピングにつ
いての評価を行った。評価基準としては、 ◎：１０μm 以上のチッピングが発見されない。 ○：２０μm 以上のチッピングが一箇所以上発見できな
い。 ×：２０μm 以上のチッピング複数箇所以上ある。 とした。また、結晶粒径、抗折強度、飽和磁束密度Ｂ1
5、残留磁束密度Ｂr 保磁力Ｈc 、粒界破断率、密度、
比抵抗、透磁率μ’、ビッカース硬さＨv 、キュりー点
（キュリー温度）について測定した。なお、結晶粒径に
ついてはＪＩＳ−Ｃ−２５６３−１９８１に準拠して測
定した。また、粒界破断率については断面を観察し、一
定領域中に粒内破断したものが幾つあるかを調べ、全体
の結晶粒の個数との比を求めた。透磁率μ’は、１００
ｋHz、５００ｋHz、１ＭHz、５ＭHzの値を求めた。結果
を表１および表２に示す。
前加工して母材とし、これからさらに３０mm角の正６面
体サンプルを作製した。このとき用いた加工装置として
は、ブレード８０μm のダイシングソーを用い、６０mm
／s の切削速度で、０．８８mmピッチで往復切断を行っ
た。そして、その際のカケ、クラック、チッピングにつ
いての評価を行った。評価基準としては、 ◎：１０μm 以上のチッピングが発見されない。 ○：２０μm 以上のチッピングが一箇所以上発見できな
い。 ×：２０μm 以上のチッピング複数箇所以上ある。 とした。また、結晶粒径、抗折強度、飽和磁束密度Ｂ1
5、残留磁束密度Ｂr 保磁力Ｈc 、粒界破断率、密度、
比抵抗、透磁率μ’、ビッカース硬さＨv 、キュりー点
（キュリー温度）について測定した。なお、結晶粒径に
ついてはＪＩＳ−Ｃ−２５６３−１９８１に準拠して測
定した。また、粒界破断率については断面を観察し、一
定領域中に粒内破断したものが幾つあるかを調べ、全体
の結晶粒の個数との比を求めた。透磁率μ’は、１００
ｋHz、５００ｋHz、１ＭHz、５ＭHzの値を求めた。結果
を表１および表２に示す。
【００４０】
【表１】
【００４１】
【表２】
【００４２】さらに、得られたデータから、抗折強度−
ＣａＯ添加量の関係を図２に、抗折強度−Ｂｉ2Ｏ3 の
関係を図３に、結晶粒径−ＣａＯ添加量の関係を図４
に、結晶粒径−Ｂｉ2Ｏ3 の関係を図５に示した。
ＣａＯ添加量の関係を図２に、抗折強度−Ｂｉ2Ｏ3 の
関係を図３に、結晶粒径−ＣａＯ添加量の関係を図４
に、結晶粒径−Ｂｉ2Ｏ3 の関係を図５に示した。
【００４３】表１，２および図２〜５から明らかなよう
に、Ｂｉ2Ｏ3 を添加することにより、カケ、クラック
等のチッピングが抑制されていることがわかる。また、
Ｂｉ2Ｏ3 の添加量が増大すると、結晶粒径が大きくな
り、抗折強度は８kg／mm2 以上となっているものの低下
する傾向にあるが、ＣａＯを添加することによりこれが
抑制されることがわかる。
に、Ｂｉ2Ｏ3 を添加することにより、カケ、クラック
等のチッピングが抑制されていることがわかる。また、
Ｂｉ2Ｏ3 の添加量が増大すると、結晶粒径が大きくな
り、抗折強度は８kg／mm2 以上となっているものの低下
する傾向にあるが、ＣａＯを添加することによりこれが
抑制されることがわかる。
【００４４】さらに、各磁気的特性は、従来の比較サン
プル（No. ９）と比べても、さほど相違は見られず、飽
和磁束密度Ｂ15は３４００Ｇ以上であり、残留磁束密度
Ｂrは２５００Ｇ以下であり、保磁力Ｈc は０．３０ Oe
以下であり、１００kHz での透磁率μ’が１１００±３
００であり、１ＭHzでの透磁率μ’が１０００以上とな
っている。
プル（No. ９）と比べても、さほど相違は見られず、飽
和磁束密度Ｂ15は３４００Ｇ以上であり、残留磁束密度
Ｂrは２５００Ｇ以下であり、保磁力Ｈc は０．３０ Oe
以下であり、１００kHz での透磁率μ’が１１００±３
００であり、１ＭHzでの透磁率μ’が１０００以上とな
っている。
【００４５】また、各サンプルの破断面を観察し、その
中からＢｉ2Ｏ3 ０．０４wt％単独添加したサンプルの
ＳＥＭ写真を図６に、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０８wt％単独添加
したサンプルのＳＥＭ写真を図７に、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０
４wt％とＣａＯ０．１wt％添加したサンプルのＳＥＭ写
真を図８に、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０８wt％とＣａＯ０．１wt
％添加したサンプルのＳＥＭ写真を図９に、Ｂｉ2Ｏ3
０．０２wt％とＣａＯ０．２wt％添加したサンプルのＳ
ＥＭ写真を図１０に、比較サンプルとして添加物を加え
ないサンプルののＳＥＭ写真を図１１に示す。
中からＢｉ2Ｏ3 ０．０４wt％単独添加したサンプルの
ＳＥＭ写真を図６に、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０８wt％単独添加
したサンプルのＳＥＭ写真を図７に、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０
４wt％とＣａＯ０．１wt％添加したサンプルのＳＥＭ写
真を図８に、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０８wt％とＣａＯ０．１wt
％添加したサンプルのＳＥＭ写真を図９に、Ｂｉ2Ｏ3
０．０２wt％とＣａＯ０．２wt％添加したサンプルのＳ
ＥＭ写真を図１０に、比較サンプルとして添加物を加え
ないサンプルののＳＥＭ写真を図１１に示す。
【００４６】さらに、Ｂｉ2Ｏ3 ０．０４wt％とＣａＯ
０．０５wt％添加したサンプルの断面の写真を図１２
に、上記母材加工後に、各サンプルチップが配置されて
いる状態を示した写真を図１３に示す。
０．０５wt％添加したサンプルの断面の写真を図１２
に、上記母材加工後に、各サンプルチップが配置されて
いる状態を示した写真を図１３に示す。
【００４７】図６〜１１から明らかなように、本発明の
サンプルは表面に結晶粒がそのまま存在し、切断が結晶
粒界の破壊により行われていることがわかる。また、Ｂ
ｉ2Ｏ3 の添加量の増大により、結晶粒径が大きくなっ
ている様子や、ＣａＯの添加により結晶粒径の大型化が
抑制されている様子がわかる。また、図１２、１３から
切断面にカケやクラッ等のチッピングを生じることな
く、優れた加工性を有していることがわかる。
サンプルは表面に結晶粒がそのまま存在し、切断が結晶
粒界の破壊により行われていることがわかる。また、Ｂ
ｉ2Ｏ3 の添加量の増大により、結晶粒径が大きくなっ
ている様子や、ＣａＯの添加により結晶粒径の大型化が
抑制されている様子がわかる。また、図１２、１３から
切断面にカケやクラッ等のチッピングを生じることな
く、優れた加工性を有していることがわかる。
【００４８】＜実施例２＞実施例１で得られた各サンプ
ルを用いて、図１に示すような構造のホール素子を作製
したところ、従来のホール素子と同等の性能が得られる
ことが確認された。
ルを用いて、図１に示すような構造のホール素子を作製
したところ、従来のホール素子と同等の性能が得られる
ことが確認された。
【００４９】
【発明の効果】特に磁気記録ヘッド材料や磁気センサー
材料といった磁気検出素子等に使用する場合の加工時
に、カケ、クラック、チッピング等の破損を生じること
がない酸化物磁性材料、その製造方法、およびこれを用
いた磁気検出素子を提供可能となった。
材料といった磁気検出素子等に使用する場合の加工時
に、カケ、クラック、チッピング等の破損を生じること
がない酸化物磁性材料、その製造方法、およびこれを用
いた磁気検出素子を提供可能となった。
【図１】本発明の応用例である、ホール素子の基本構成
を示す外観斜視図である。
を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施例であるサンプルの、抗折強度−
ＣａＯ添加量の関係を示したグラフである。
ＣａＯ添加量の関係を示したグラフである。
【図３】本発明の実施例であるサンプルの、抗折強度−
Ｂｉ2Ｏ3 の関係を示したグラフである。
Ｂｉ2Ｏ3 の関係を示したグラフである。
【図４】本発明の実施例であるサンプルの、結晶粒径−
ＣａＯ添加量の関係を示したグラフである。
ＣａＯ添加量の関係を示したグラフである。
【図５】本発明の実施例であるサンプルの、結晶粒径−
Ｂｉ2Ｏ3 の関係を示したグラフである。
Ｂｉ2Ｏ3 の関係を示したグラフである。
【図６】Ｂｉ2Ｏ3 ０．０４wt％単独添加したサンプル
の切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
の切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
【図７】Ｂｉ2Ｏ3 ０．０８wt％単独添加したサンプル
の切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
の切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
【図８】Ｂｉ2Ｏ3 ０．０４wt％とＣａＯ０．１wt％添
加したサンプルの切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
加したサンプルの切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
【図９】Ｂｉ2Ｏ3 ０．０８wt％とＣａＯ０．１wt％添
加したサンプルの切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
加したサンプルの切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
【図１０】Ｂｉ2Ｏ3 ０．０２wt％とＣａＯ０．２wt％
添加したサンプルの切断面のＳＥＭ図面代用写真であ
る。
添加したサンプルの切断面のＳＥＭ図面代用写真であ
る。
【図１１】比較サンプルとして添加物を加えないサンプ
ルの切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
ルの切断面のＳＥＭ図面代用写真である。
【図１２】Ｂｉ2Ｏ3 ０．０４wt％とＣａＯ０．０５wt
％添加したサンプルの断面の図面代用写真である。
％添加したサンプルの断面の図面代用写真である。
【図１３】母材加工後に、各サンプルチップが配置され
ている状態を示した図面代用写真である。
ている状態を示した図面代用写真である。
１ 本体 ２ Ｍｎ−Ｚｎチップ ３ 導体 ４ 端子部
Claims (6)
- 【請求項１】 主成分として、酸化鉄をＦｅ2Ｏ3 換算
で４８〜５２ mol％、酸化亜鉛をＺｎＯ換算で２５〜３
５ mol％、酸化ニッケルをＮｉＯ換算で１５〜２５ mol
％含有し、 副成分として前記主成分に対し、酸化ビスマスをＢｉ2
Ｏ3 換算で０．０２〜０．０８wt％含有する酸化物磁性
材料。 - 【請求項２】 さらに、副成分として前記主成分に対
し、酸化カルシウムをＣａＯ換算で０．０５〜０．２wt
％含有する請求項１の酸化物磁性材料。 - 【請求項３】 抗折強度が８kg／mm2 以上である請求項
１または２の酸化物磁性材料。 - 【請求項４】 飽和磁束密度Ｂ15が３４００Ｇ以上であ
り、残留磁束密度Ｂr が２５００Ｇ以下であり、保磁力
Ｈc が０．３０ Oe以下であり、１００kHzでの透磁率
μ’が１１００±３００であり、１ＭHzでの透磁率μ’
が１０００以上である請求項１〜３のいずれかの酸化物
磁性材料。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの酸化物磁性材
料を、熱間静水圧プレスにより製造する酸化物磁性材料
の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかの酸化物磁性材
料を有する磁気検出素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9367560A JPH11195521A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 酸化物磁性材料、その製造方法および磁気検出素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9367560A JPH11195521A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 酸化物磁性材料、その製造方法および磁気検出素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11195521A true JPH11195521A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=18489619
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9367560A Pending JPH11195521A (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 酸化物磁性材料、その製造方法および磁気検出素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11195521A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179460A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-26 | Kyocera Corp | フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア |
-
1997
- 1997-12-26 JP JP9367560A patent/JPH11195521A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002179460A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-26 | Kyocera Corp | フェライト材料及びこれを用いたフェライトコア |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010904 |