JPH1192213A - Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法 - Google Patents
Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法Info
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- JPH1192213A JPH1192213A JP9258791A JP25879197A JPH1192213A JP H1192213 A JPH1192213 A JP H1192213A JP 9258791 A JP9258791 A JP 9258791A JP 25879197 A JP25879197 A JP 25879197A JP H1192213 A JPH1192213 A JP H1192213A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体において、よりち
密化し、均一な特性を有すとともに、一軸方向の内部応
力を緩和して切断時の変形を防止し、機械加工性の優れ
た焼結体を得る。 【解決手段】Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系原料を用い、ホット
プレス法で焼成した後、さらにＨＩＰ法を行う。
密化し、均一な特性を有すとともに、一軸方向の内部応
力を緩和して切断時の変形を防止し、機械加工性の優れ
た焼結体を得る。 【解決手段】Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系原料を用い、ホット
プレス法で焼成した後、さらにＨＩＰ法を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッド用
基板や、各種治具、測定用具などに用いられるＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法に関する。
基板や、各種治具、測定用具などに用いられるＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、磁気記録装置を構成する磁気
ヘッドの一種として薄膜磁気ヘッドが用いられている。
これは、所定の基板の表面にスパッタリングなどの薄膜
手法により磁気回路を形成するもので、磁気ギャップが
小さく制御できるため高密度記録が可能なものである。
この薄膜磁気ヘッドにおいて用いられる基板は、磁気記
録媒体と対面する表面がスライダー浮上面として機能す
ることから、その基板表面には溝やステップ部などの種
々加工が施される。
ヘッドの一種として薄膜磁気ヘッドが用いられている。
これは、所定の基板の表面にスパッタリングなどの薄膜
手法により磁気回路を形成するもので、磁気ギャップが
小さく制御できるため高密度記録が可能なものである。
この薄膜磁気ヘッドにおいて用いられる基板は、磁気記
録媒体と対面する表面がスライダー浮上面として機能す
ることから、その基板表面には溝やステップ部などの種
々加工が施される。
【０００３】上記薄膜磁気ヘッド用の基板の材料として
は、当初から機械加工への適合性から、耐摩特性が優
れ、鏡面加工性が優れ、耐チッピング性及び機械加工性
に優れるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体が多用されてい
る。そして、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体からなる
基板上に、多数の磁気回路を形成した後、切断すること
によって個々の薄膜磁気ヘッドを製造するようになって
いる。
は、当初から機械加工への適合性から、耐摩特性が優
れ、鏡面加工性が優れ、耐チッピング性及び機械加工性
に優れるＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体が多用されてい
る。そして、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体からなる
基板上に、多数の磁気回路を形成した後、切断すること
によって個々の薄膜磁気ヘッドを製造するようになって
いる。
【０００４】その後、磁気記録の高密度化に伴い、磁気
ヘッドの磁気記録面からの浮上量がさらに小さくなり、
これに伴い、スライダー浮上面には平面度、面粗さ、ク
ラウン、チャンバー、プレンディング等の高い寸法精度
が要求されるようになっている。そのため、加工方法と
しては、Ａｒのような不活性ガスイオンを加工鏡面に照
射しながら加工を行う、いわゆるイオンミリング法また
はＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）法による加工が導入された。
ヘッドの磁気記録面からの浮上量がさらに小さくなり、
これに伴い、スライダー浮上面には平面度、面粗さ、ク
ラウン、チャンバー、プレンディング等の高い寸法精度
が要求されるようになっている。そのため、加工方法と
しては、Ａｒのような不活性ガスイオンを加工鏡面に照
射しながら加工を行う、いわゆるイオンミリング法また
はＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｉｏｎ Ｅｔｃｈｉｎ
ｇ）法による加工が導入された。
【０００５】ところで、上記Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結
体では、Ａｌ2 Ｏ3 とＴｉＣとのイオンミリング速度
（イオンミリングにおけるエッチングの容易さ）が異な
ることから、イオンミリング法等による加工後の表面が
粗くなるという問題がある。そこで、予めイオンミリン
グ速度の速いＡｌ2 Ｏ3 結晶の粒径をＴｉＣ結晶の粒径
より大きく設定しておくことによって、両者のイオンミ
リング速度をあわせ、これによりイオンミリング法やＲ
ＩＥ法などのイオン照射による加工後の表面品位を高め
ることを本出願人は提案した（特開平７−２４２４６３
号公報参照）。
体では、Ａｌ2 Ｏ3 とＴｉＣとのイオンミリング速度
（イオンミリングにおけるエッチングの容易さ）が異な
ることから、イオンミリング法等による加工後の表面が
粗くなるという問題がある。そこで、予めイオンミリン
グ速度の速いＡｌ2 Ｏ3 結晶の粒径をＴｉＣ結晶の粒径
より大きく設定しておくことによって、両者のイオンミ
リング速度をあわせ、これによりイオンミリング法やＲ
ＩＥ法などのイオン照射による加工後の表面品位を高め
ることを本出願人は提案した（特開平７−２４２４６３
号公報参照）。
【０００６】なお、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体
は、８０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 と２０〜４０重量％
のＴｉＣからなり、Ｙｂ2 Ｏ3 等の焼結助剤を含有する
ものである。ただし、焼結体中のＡｌ2 Ｏ3 やＴｉＣの
結晶粒界に、上記焼結助剤や焼結助剤とＡｌ2 Ｏ3 との
化合物層、あるいはガラス相が多く存在すると、イオン
ミリング法やＲＩＥ法による加工を行った際に、粒界に
存在する化合物相やガラス相はＡｌ2 Ｏ3 やＴｉＣと比
べエッチング速度が著しく大きいため、粒界相が優先的
にエッチングされて加工後の表面品位が劣化する恐れが
ある。そこで、上記焼結助剤の含有量を１重量％以下と
低くすることが行われている。
は、８０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 と２０〜４０重量％
のＴｉＣからなり、Ｙｂ2 Ｏ3 等の焼結助剤を含有する
ものである。ただし、焼結体中のＡｌ2 Ｏ3 やＴｉＣの
結晶粒界に、上記焼結助剤や焼結助剤とＡｌ2 Ｏ3 との
化合物層、あるいはガラス相が多く存在すると、イオン
ミリング法やＲＩＥ法による加工を行った際に、粒界に
存在する化合物相やガラス相はＡｌ2 Ｏ3 やＴｉＣと比
べエッチング速度が著しく大きいため、粒界相が優先的
にエッチングされて加工後の表面品位が劣化する恐れが
ある。そこで、上記焼結助剤の含有量を１重量％以下と
低くすることが行われている。
【０００７】また、このように焼結助剤の含有量を低く
すると焼結性が悪くなるため、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
系焼結体を製造する場合は、上記の原料を混合して所定
形状に成形した後、ホットプレス法による加圧焼成を行
う必要があった。
すると焼結性が悪くなるため、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
系焼結体を製造する場合は、上記の原料を混合して所定
形状に成形した後、ホットプレス法による加圧焼成を行
う必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、高性能の薄膜磁気ヘッド基
板を普及たらしめた点で非常に価値の高い材料である
が、今後予想される磁気記録の更なる高密度化に対応で
きるようにするためにも、更なる改良が望まれている。
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、高性能の薄膜磁気ヘッド基
板を普及たらしめた点で非常に価値の高い材料である
が、今後予想される磁気記録の更なる高密度化に対応で
きるようにするためにも、更なる改良が望まれている。
【０００９】特に、薄膜磁気ヘッド用基板は、その表面
に磁気回路を形成した後、切断して個々の薄膜磁気ヘッ
ドとするが、個々の切断片の間で特性のばらつきが生じ
るという問題があった。
に磁気回路を形成した後、切断して個々の薄膜磁気ヘッ
ドとするが、個々の切断片の間で特性のばらつきが生じ
るという問題があった。
【００１０】また、上記切断工程後に切断片が微妙に変
形してしまい、磁気記録媒体と対向する面の表面状態が
悪くなるという問題もあった。
形してしまい、磁気記録媒体と対向する面の表面状態が
悪くなるという問題もあった。
【００１１】これは、上述したようにＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｃ焼結体の製造工程では焼成方法としてホットプレス法
を用いる必要があり、ホットプレス法では一軸方向の加
圧であるため、得られた焼結体に方向性のある内部応力
が残ってしまい、切断時にこの残留内部応力によって変
形してしまうのである。
Ｃ焼結体の製造工程では焼成方法としてホットプレス法
を用いる必要があり、ホットプレス法では一軸方向の加
圧であるため、得られた焼結体に方向性のある内部応力
が残ってしまい、切断時にこの残留内部応力によって変
形してしまうのである。
【００１２】さらに、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体
には、他部材と衝突したような場合に破損しないように
高い靱性を有することも求められている。
には、他部材と衝突したような場合に破損しないように
高い靱性を有することも求められている。
【００１３】従って、本発明は、上記従来技術をさらに
改良し、より高性能のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体を得
ることを目的とする。
改良し、より高性能のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体を得
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ａｌ2 Ｏ3 を
主成分とし、２０〜４０重量％のＴｉＣを含有する原料
を用い、ホットプレス法により焼成した後、熱間等方圧
加圧法（以下ＨＩＰ法）で処理することによりＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系焼結体を製造することを特徴とする。
主成分とし、２０〜４０重量％のＴｉＣを含有する原料
を用い、ホットプレス法により焼成した後、熱間等方圧
加圧法（以下ＨＩＰ法）で処理することによりＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系焼結体を製造することを特徴とする。
【００１５】即ち、ホットプレス法で焼結した後、さら
にＨＩＰ法で処理することで、より緻密化させて靱性を
高めることができ、焼結体の部分的な特性のばらつきを
少なくし、さらにホットプレス法で焼結体内部に生じた
一軸方向の内部応力を緩和することができるのである。
にＨＩＰ法で処理することで、より緻密化させて靱性を
高めることができ、焼結体の部分的な特性のばらつきを
少なくし、さらにホットプレス法で焼結体内部に生じた
一軸方向の内部応力を緩和することができるのである。
【００１６】このような製造方法により、本発明のＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、部分比重ばらつきが０．０
２以下であることを特徴とする。
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、部分比重ばらつきが０．０
２以下であることを特徴とする。
【００１７】ここで、部分比重ばらつきとは、詳細を後
述するように、焼結体を複数に分割した時の各分割片の
比重のばらつきのことであり、上述したようにホットプ
レス法とＨＩＰ法により焼成することで、より緻密で均
一に焼結できるため、部分比重ばらつきを極めて小さく
できる。そのため、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体を
薄膜磁気ヘッド用基板として用いれば、多数の磁気回路
を形成した後、切断して各薄膜磁気ヘッドを得た場合
に、各切断片の特性のばらつきを小さくすることができ
る。
述するように、焼結体を複数に分割した時の各分割片の
比重のばらつきのことであり、上述したようにホットプ
レス法とＨＩＰ法により焼成することで、より緻密で均
一に焼結できるため、部分比重ばらつきを極めて小さく
できる。そのため、このＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体を
薄膜磁気ヘッド用基板として用いれば、多数の磁気回路
を形成した後、切断して各薄膜磁気ヘッドを得た場合
に、各切断片の特性のばらつきを小さくすることができ
る。
【００１８】また、上記製造方法により、本発明のＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、残留内部応力が０．０８ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以下であることを特徴とする。
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、残留内部応力が０．０８ｋ
ｇｆ／ｍｍ2 以下であることを特徴とする。
【００１９】即ち、上述したように、ホットプレス法に
より生じた一軸方向の内部応力を、ＨＩＰ法による等法
加圧で緩和することができ、最終的な焼結体で残留の内
部応力を小さくすることができる。そのため、このＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体を薄膜磁気ヘッド用基板として
用いれば、切断工程後の変形量を極めて小さくできる。
より生じた一軸方向の内部応力を、ＨＩＰ法による等法
加圧で緩和することができ、最終的な焼結体で残留の内
部応力を小さくすることができる。そのため、このＡｌ
2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体を薄膜磁気ヘッド用基板として
用いれば、切断工程後の変形量を極めて小さくできる。
【００２０】さらに、上記製造方法により、本発明のＡ
ｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、破壊靱性Ｋ1Cが４．３Ｍ
Ｐａ√ｍ以上であることを特徴とする。
ｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体は、破壊靱性Ｋ1Cが４．３Ｍ
Ｐａ√ｍ以上であることを特徴とする。
【００２１】即ち、ホットプレス法とＨＩＰ法を行うこ
とによって、極めて緻密な焼結体を得ることができ、そ
の結果、非常に靱性の高い焼結体が得られる。
とによって、極めて緻密な焼結体を得ることができ、そ
の結果、非常に靱性の高い焼結体が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
る。
る。
【００２３】本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体から
なる薄膜磁気ヘッド用基板を図１に示す。このように、
基板１は図１（ａ）に示す円盤状や、図１（ｂ）に示す
角板状であり、この表面１ａは表面粗さ（Ｒａ）５０Å
以下の極めて滑らかな面となっている。そして、この表
面１ａに薄膜手法により多数の磁気回路を形成した後、
切断することによって、個々の薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。
なる薄膜磁気ヘッド用基板を図１に示す。このように、
基板１は図１（ａ）に示す円盤状や、図１（ｂ）に示す
角板状であり、この表面１ａは表面粗さ（Ｒａ）５０Å
以下の極めて滑らかな面となっている。そして、この表
面１ａに薄膜手法により多数の磁気回路を形成した後、
切断することによって、個々の薄膜磁気ヘッドを得るこ
とができる。
【００２４】そして、上記基板１を成すＡｌ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＣ系焼結体は、部分比重ばらつきが０．０２以下とな
っている。
ｉＣ系焼結体は、部分比重ばらつきが０．０２以下とな
っている。
【００２５】ここで、部分比重ばらつきとは、図２に示
すように、基板１を縦横の分割線で９個に分割し、各分
割片の比重を測定した時の、最大値と最小値の差のこと
である。
すように、基板１を縦横の分割線で９個に分割し、各分
割片の比重を測定した時の、最大値と最小値の差のこと
である。
【００２６】即ち、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結
体は、部分比重ばらつきが０．０２以下と、各部分の比
重にばらつきが極めて小さくなっているのである。その
ため、切断して個々の薄膜磁気ヘッド基板とした際に、
各切断片の比重のばらつきも小さくなり、各薄膜磁気ヘ
ッドの特性を均一にすることができる。
体は、部分比重ばらつきが０．０２以下と、各部分の比
重にばらつきが極めて小さくなっているのである。その
ため、切断して個々の薄膜磁気ヘッド基板とした際に、
各切断片の比重のばらつきも小さくなり、各薄膜磁気ヘ
ッドの特性を均一にすることができる。
【００２７】また、上記基板１を成すＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｃ系焼結体は、残留内部応力が０．０８ｋｇｆ／ｍｍ2
以下となっている。
Ｃ系焼結体は、残留内部応力が０．０８ｋｇｆ／ｍｍ2
以下となっている。
【００２８】ここで、残留内部応力は以下のようにして
求める。まず、図３（ａ）に示すように、基板１を所定
位置で切断し、切断面１ｂを鏡面加工した後、その切断
面１ｂの平面度を平面度測定器で測定する。次に、図３
（ｂ）に示すように、切断面１ｂから一定幅で再度切断
してバー状とし、新たな切断面１ｃを同様に鏡面加工し
て加工応力をなくす。その後、最初の切断面１ｂの平面
度を再度測定して、初期の値との差Ｙを求める。即ち、
切断面１ｂから一定幅で再度切断することによって、残
留内部応力により、切断面１ｂが変形することになり、
この変形量（差Ｙ）をもとにして残留内部応力を求める
ことができる。
求める。まず、図３（ａ）に示すように、基板１を所定
位置で切断し、切断面１ｂを鏡面加工した後、その切断
面１ｂの平面度を平面度測定器で測定する。次に、図３
（ｂ）に示すように、切断面１ｂから一定幅で再度切断
してバー状とし、新たな切断面１ｃを同様に鏡面加工し
て加工応力をなくす。その後、最初の切断面１ｂの平面
度を再度測定して、初期の値との差Ｙを求める。即ち、
切断面１ｂから一定幅で再度切断することによって、残
留内部応力により、切断面１ｂが変形することになり、
この変形量（差Ｙ）をもとにして残留内部応力を求める
ことができる。
【００２９】具体的には、この差Ｙを用いて、 両持ちはかり応力計算式：σ＝２４ＥｈＹ／５Ｌ2 Ｅ：ヤング率 ｈ：バー幅 Ｙ：変形量（差） Ｌ：バー長さ を用いて、残留内部応力σを計算すれば良い。
【００３０】このように、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
系焼結体は、残留内部応力が０．０８ｋｇｆ／ｍｍ2 以
下と小さいため、薄膜磁気ヘッド用基板を切断して個々
の薄膜磁気ヘッドとする際に、変形量を極めて小さくす
ることができる。
系焼結体は、残留内部応力が０．０８ｋｇｆ／ｍｍ2 以
下と小さいため、薄膜磁気ヘッド用基板を切断して個々
の薄膜磁気ヘッドとする際に、変形量を極めて小さくす
ることができる。
【００３１】さらに、上記基板１を成すＡｌ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＣ系焼結体は、破壊靱性Ｋ1Cが４．３ＭＰａ√ｍ以上
と非常に高靱性となっている。
ｉＣ系焼結体は、破壊靱性Ｋ1Cが４．３ＭＰａ√ｍ以上
と非常に高靱性となっている。
【００３２】そのため、薄膜磁気ヘッドの製造時や、薄
膜磁気ヘッドとしての使用時等に、他部材と衝突しても
破損の恐れを小さくすることができる。
膜磁気ヘッドとしての使用時等に、他部材と衝突しても
破損の恐れを小さくすることができる。
【００３３】なお、上記Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体
は、８０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 と、２０〜４０重量
％のＴｉＣからなり、焼結助剤としてＹｂ2 Ｏ3 、Ｙ2
Ｏ3 等の焼結助剤をこれら合計に対して１重量％以下の
範囲で含有したものである。また、上記ＴｉＣの一部を
ＴｉＯ2 で置換することもできる。
は、８０〜６０重量％のＡｌ2 Ｏ3 と、２０〜４０重量
％のＴｉＣからなり、焼結助剤としてＹｂ2 Ｏ3 、Ｙ2
Ｏ3 等の焼結助剤をこれら合計に対して１重量％以下の
範囲で含有したものである。また、上記ＴｉＣの一部を
ＴｉＯ2 で置換することもできる。
【００３４】そして、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼
結体の製造方法は、上記範囲内の原料を用いて、まず所
定形状に成形した後、温度１５５０〜１８００℃、圧力
２００〜８００ｋｇ／ｃｍ2 でホットプレス法により焼
成する。その後、得られた焼結耐に対し、温度１５００
〜１７００℃、圧力１０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
でＨＩＰ法を行うことを特徴とする。
結体の製造方法は、上記範囲内の原料を用いて、まず所
定形状に成形した後、温度１５５０〜１８００℃、圧力
２００〜８００ｋｇ／ｃｍ2 でホットプレス法により焼
成する。その後、得られた焼結耐に対し、温度１５００
〜１７００℃、圧力１０００〜２０００ｋｇｆ／ｃｍ2
でＨＩＰ法を行うことを特徴とする。
【００３５】そのため、より緻密な焼結ができることか
ら、上述したように部分比重ばらつきを小さくできると
ともに、靱性を高くすることができる。また、ホットプ
レス法により生じた一軸方向の内部応力をＨＩＰ法の等
方加圧で緩和することができ、最終的な残留内部応力を
小さくできるのである。
ら、上述したように部分比重ばらつきを小さくできると
ともに、靱性を高くすることができる。また、ホットプ
レス法により生じた一軸方向の内部応力をＨＩＰ法の等
方加圧で緩和することができ、最終的な残留内部応力を
小さくできるのである。
【００３６】なお、以上の実施形態では薄膜磁気ヘッド
用基板について説明したが、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｃ系焼結体は、その他に磁気記録装置や各種電子機器等
の製造工程で用いる精密治具、測定用具、あるいはその
他の各種精密部品等に使用することができる。
用基板について説明したが、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｃ系焼結体は、その他に磁気記録装置や各種電子機器等
の製造工程で用いる精密治具、測定用具、あるいはその
他の各種精密部品等に使用することができる。
【００３７】
【実施例】実施例１ Ａｌ2 Ｏ3 原料（純度：９９．９％以上）、ＴｉＣ原料
（純度：９９．５％以上）を使用し、これらをＡｌ2 Ｏ
3 が７０重量％、ＴｉＣが３０重量％となるように秤量
し、その中にＴｉＣに対して約１０重量％のＴｉＯ2 と
焼結助剤としてＹｂ2 Ｏ3 を他成分に対して０．１重量
％を添加後、ボールミルなどの任意の混合方法により原
料を作製した。この原料を用いて、直径約１３０ｍｍの
円盤を成形し、その成形体を１７００℃、２５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力で１時間ホットプレス法で焼成した。そ
の後、１６００℃、１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力でＨ
ＩＰ法を行い、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ焼結体を得
た。
（純度：９９．５％以上）を使用し、これらをＡｌ2 Ｏ
3 が７０重量％、ＴｉＣが３０重量％となるように秤量
し、その中にＴｉＣに対して約１０重量％のＴｉＯ2 と
焼結助剤としてＹｂ2 Ｏ3 を他成分に対して０．１重量
％を添加後、ボールミルなどの任意の混合方法により原
料を作製した。この原料を用いて、直径約１３０ｍｍの
円盤を成形し、その成形体を１７００℃、２５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力で１時間ホットプレス法で焼成した。そ
の後、１６００℃、１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力でＨ
ＩＰ法を行い、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ焼結体を得
た。
【００３８】また、比較例として、上記ホットプレスに
よる焼成後、ＨＩＰを行わないものも用意した。
よる焼成後、ＨＩＰを行わないものも用意した。
【００３９】得られた各焼結体に対して、全体の見掛け
比重を測定し、図２（ａ）に示す方法で９個に分割して
各分割片の比重を測定することにより部分見かけ比重の
ばらつきを求めた。また、各焼結体を鏡面加工してＩＦ
法で破壊靱性Ｋ1Cを測定した。
比重を測定し、図２（ａ）に示す方法で９個に分割して
各分割片の比重を測定することにより部分見かけ比重の
ばらつきを求めた。また、各焼結体を鏡面加工してＩＦ
法で破壊靱性Ｋ1Cを測定した。
【００４０】結果を表１に示すように、本発明実施例
（Ｎｏ．３，４）は、比較例（Ｎｏ．１，２）に比べ
て、部分比重ばらつきを０．０２以下と小さくでき、か
つ破壊靱性を４．３ＭＰａ√ｍ以上と高くできることが
わかる。
（Ｎｏ．３，４）は、比較例（Ｎｏ．１，２）に比べ
て、部分比重ばらつきを０．０２以下と小さくでき、か
つ破壊靱性を４．３ＭＰａ√ｍ以上と高くできることが
わかる。
【００４１】
【表１】
【００４２】実施例２ Ａｌ2 Ｏ3 原料（純度：９９．９％以上）、ＴｉＣ原料
（純度：９９．５％以上）を使用し、これらをＡｌ2 Ｏ
3 が７０重量％、ＴｉＣが３０重量％となるように秤量
し、その中にＴｉＣに対して約１０重量％のＴｉＯ2 と
焼結助剤としてＹｂ2 Ｏ3 を他成分に対して０．１重量
％を添加後、ボールミルなどの任意の混合方法により原
料を作製した。この原料を用いて、直径約１３０ｍｍの
円盤を成形し、その成形体を１７００℃、２５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力で１時間ホットプレス焼成した。その
後、１６００℃、１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 のＨＩＰをお
こなった。
（純度：９９．５％以上）を使用し、これらをＡｌ2 Ｏ
3 が７０重量％、ＴｉＣが３０重量％となるように秤量
し、その中にＴｉＣに対して約１０重量％のＴｉＯ2 と
焼結助剤としてＹｂ2 Ｏ3 を他成分に対して０．１重量
％を添加後、ボールミルなどの任意の混合方法により原
料を作製した。この原料を用いて、直径約１３０ｍｍの
円盤を成形し、その成形体を１７００℃、２５０ｋｇｆ
／ｃｍ2 の圧力で１時間ホットプレス焼成した。その
後、１６００℃、１５００ｋｇｆ／ｃｍ2 のＨＩＰをお
こなった。
【００４３】また、比較例として、上記ホットプレスに
よる焼成後、ＨＩＰを行わないものも用意した。
よる焼成後、ＨＩＰを行わないものも用意した。
【００４４】得られた各焼結体に対し、図３（ａ）に示
すように端面を切断後、切断面１ｂを鏡面加工し、その
面を平面度測定器（ＺＹＧＯ）にてキャンバー方向の平
面度測定を行った。その後、図３（ｂ）に示すように１
ｍｍ幅で再度切断し、新たな切断面１ｃを鏡面加工する
ことで、加工応力をなくし、初めに測定した切断面１ｂ
の平面度を再測定し、初期値との差Ｙを求めた。
すように端面を切断後、切断面１ｂを鏡面加工し、その
面を平面度測定器（ＺＹＧＯ）にてキャンバー方向の平
面度測定を行った。その後、図３（ｂ）に示すように１
ｍｍ幅で再度切断し、新たな切断面１ｃを鏡面加工する
ことで、加工応力をなくし、初めに測定した切断面１ｂ
の平面度を再測定し、初期値との差Ｙを求めた。
【００４５】この差Ｙを用いて、 両持ちはかり応力計算式：σ＝２４ＥｈＹ／５Ｌ2 Ｅ：ヤング率（＝４×１０4 ｋｇｆ／ｍｍ2 ） ｈ：バー幅（＝１ｍｍ） Ｙ：変形量（差） Ｌ：バー長さ（＝７０ｍｍ） により、残留内部応力σを計算した。
【００４６】結果を表２に示す。なお、平面度について
は、凹形状をマイナス、凸形状をプラスで表した。この
結果から明らかなように、本発明実施例（Ｎｏ．３，
４）では残留内部応力を０．０８ｋｇｆ／ｍｍ2 以下と
小さくすることができ、ＨＩＰ法によって内部応力を緩
和できることが解った。
は、凹形状をマイナス、凸形状をプラスで表した。この
結果から明らかなように、本発明実施例（Ｎｏ．３，
４）では残留内部応力を０．０８ｋｇｆ／ｍｍ2 以下と
小さくすることができ、ＨＩＰ法によって内部応力を緩
和できることが解った。
【００４７】
【表２】
【００４８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体において、ホットプレス法
で焼成した後、さらにＨＩＰ法を行うことによって、よ
りち密化されるとともに、均一な特性の焼結体が得ら
れ、さらに一軸方向の内部応力が緩和されることによ
り、切断時の変形を防止し、機械加工性の優れた焼結体
を得ることができる。
Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体において、ホットプレス法
で焼成した後、さらにＨＩＰ法を行うことによって、よ
りち密化されるとともに、均一な特性の焼結体が得ら
れ、さらに一軸方向の内部応力が緩和されることによ
り、切断時の変形を防止し、機械加工性の優れた焼結体
を得ることができる。
【００４９】したがって、本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
系焼結体を用いれば、薄膜磁気ヘッドなどのスライダー
における浮上面の超精密加工を行うことができ、磁気ヘ
ッドの信頼性を高めることができる。
系焼結体を用いれば、薄膜磁気ヘッドなどのスライダー
における浮上面の超精密加工を行うことができ、磁気ヘ
ッドの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）は本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系
焼結体からなる薄膜磁気ヘッド用基板を示す斜視図であ
る。
焼結体からなる薄膜磁気ヘッド用基板を示す斜視図であ
る。
【図２】（ａ）（ｂ）は本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系
焼結体の部分比重ばらつきの測定方法を説明するための
図である。
焼結体の部分比重ばらつきの測定方法を説明するための
図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明のＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系
焼結体における内部応力の測定方法を示す図である。
焼結体における内部応力の測定方法を示す図である。
１：基板 １ａ：表面 １ｂ、１ｃ：切断面
Claims (4)
- 【請求項１】Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とし、２０〜４０重量
％のＴｉＣを含有するとともに、部分比重ばらつきが
０．０２以下であることを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 −Ｔｉ
Ｃ系焼結体。 - 【請求項２】Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とし、２０〜４０重量
％のＴｉＣを含有するとともに、残留内部応力が０．０
８ｋｇｆ／ｍｍ2 以下であることを特徴とするＡｌ2 Ｏ
3 −ＴｉＣ系焼結体。 - 【請求項３】Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とし、２０〜４０重量
％のＴｉＣを含有するとともに、破壊靱性Ｋ1Cが４．３
ＭＰａ√ｍ以上であることを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 −Ｔ
ｉＣ系焼結体。 - 【請求項４】Ａｌ2 Ｏ3 を主成分とし、２０〜４０重量
％ＴｉＣを含有する原料を所定形状に成形し、ホットプ
レス法により焼成した後、熱間等方圧加圧法により熱処
理することを特徴とするＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ系焼結体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258791A JPH1192213A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258791A JPH1192213A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1192213A true JPH1192213A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17325133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258791A Pending JPH1192213A (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1192213A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006347798A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Kyocera Corp | セラミック焼結体及びその製造方法並びに磁気ヘッド用基板 |
| JP2008105938A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Nippon Tungsten Co Ltd | 複合セラミックス |
| JP2009026405A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Tdk Corp | 磁気ヘッドスライダ用材料、磁気ヘッドスライダ、ハードディスク装置、及び磁気ヘッドスライダ用材料の製造方法 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP9258791A patent/JPH1192213A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006347798A (ja) * | 2005-06-15 | 2006-12-28 | Kyocera Corp | セラミック焼結体及びその製造方法並びに磁気ヘッド用基板 |
| JP2008105938A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-05-08 | Nippon Tungsten Co Ltd | 複合セラミックス |
| JP2009026405A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Tdk Corp | 磁気ヘッドスライダ用材料、磁気ヘッドスライダ、ハードディスク装置、及び磁気ヘッドスライダ用材料の製造方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050208 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050215 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050418 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060320 |