JPS58167743A - 磁気ヘッド用非晶質磁性合金薄板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■　発明の背景 技術分野 本発明は、磁気ヘッド用非晶質磁性合金薄板に関する。

先行技術とその問題点 磁気ヘラＰ形成拐料の一つとして、鉄族遷移金属元素と
してＣＯを主体として含み、さらに２Ｏ−−３０ａｔ％
程叢のガラス化元素を含む非晶質磁性合金薄板か知られ
ている。

示す。

一方、このような非晶質磁性合金に、Ｍｎを添加すると
、飽和磁束密度には１譬を与えることなくキュリ一温度
Ｔｃを減少させることができ、結晶化部１ｊＴｘとの差
（Ｔｘ−Ｔｃ）が大きくなり、熱処理が容易となり、透
磁率が向上し、しかも高い飽和磁束密度が得られること
も知らｔｔ−ている。

従って、上記のような非晶質磁性合金にＭｎとＲｕとを
複合添加すれば、きわめて良好な特性を示すご七が期待
される。

しかし、このようにＭｎとＲｕとを複合添加すると、　
　ＭｎとＲｕとを含有する母合金を溶融して、高速急冷
法に従い薄板化しようとする際に、以下のような不都合
を生じる。

すなわち、噴射ノズルから冷却体への溶湯の噴射を行う
雰囲気として、真空ないし不活性ガス雰囲気を用いずに
、大気中で高速急冷を行うと、噴射ノズルの先端にスラ
グ層が形成され、これにより得られる薄板の表面に連続
的な溝状の欠陥が生じ、薄板の゛表面性が劣化する。　
ま喪、このスラグ層のため溶湯の噴出が停止してしまい
製造不能となることもある。　この丸め、大量の薄板を
一挙に製造できなかったシ、たび九びノズルを交換する
という不都合も生じる。

■　発明の目的 本発明はこのような実状Ｋｍみなされたものであって、
その主たる目的は、高速急冷法にょる薄板化の際に、噴
射ノズルの先端にスラグ層が形成されて、薄板の表面性
が劣化しえり、製造が不能となったシする不都合が解消
されたＭｕ　−Ｒｕ複合添加型の磁気ヘッド用非晶質磁
性合金薄板を提供せんとするものである。

本発明者らは、このような目的につき鋭意研究を行った
ところ、　　ＭｎおよびＲｕに加え、さらにＴ１を添加
したとき、このような目的が達成されることを見出し本
発明をなすに至った。

すなわち本発明は、下記式で示される組成をもつことを
％徴とする磁気ヘラＰ用非晶質磁性合金薄板である。

式　　ＴｚＲｕｙＭｎｚＴｉｙＸｙ （上記式中、Ｔは、ＣＯｌもしくはＣｏおよびＰａ％ま
九はＣＯもしくはＣＯおよびＩ？ｅと他の遷移金属元素
の１種以上との組合せを表わし、ｘＦｉ、Ｂ、もしくは
８１およびＢ、またはＢもしくはＳｌおよびＢと他のガ
ラス化元素のｉ＠以上との組合せを表わす。　ｘ　＋　
ｙ　＋　ｚ　＋ｗ　＋　ｖ　＝　／　００　ａｔＸであ
り、このうち、ｙはｌａｔ％以下、２はＡａｔ％ａｔＸ
Ｗは０．ざａｔ％以下。

Ｖは１ｇ−３！；ａｔＸである。　さらに、Ｔ中にＦｅ
を含むとき、Ｆｅ量は／４−ｊ、ＡａｔＸ以下テある。

） ■　発明の具体的構成 以下１本発明の具体的構成について詳細に説明する。

本発明の非晶質磁性合金薄板は、上記式で示される組成
を屯ち、　　ＲｕおよびＭｎ　Ｋ加え、Ｔｉを含有する
。　この場合、Ｔ１以外の他の元素では１本発明所定の
効果は実現しない。

上記式において、Ｔ中にて、必要に応じ％ＦｅおよびＣ
ｏとともに組合せ添加される他の添加元素は、　　Ｆｅ
およびｃｏならびにＭｎ、ＲｕおよびＴ１以外の他の遷
移金属元素（Ｓｃ−Ｚｎ；Ｙ−Ｃｄ　：　Ｌａ−Ｈｇ　
；　Ａｃ以上）であり１例えばＮ１、Ｚｒ％Ｈｆ、　Ｖ
、　Ｎｂ、　Ｔａ％Ｍｏ、　Ｗ、　Ｒｈ、　Ｐｄ。

Ｏｓ、Ｉｒ％Ｐｚ　＠の７種以上をその具体例として挙
げることができる。

一方、Ｘは、８％　ＳｌおよびＢ、またはＢもしくは８
１およびＢと他のがラス化元素の／ｌｉｔ以上との組合
せであることが好ましい。

この場合、必要に応じ、ＢまたはＳｌおよびＢとともに
組合せ添加される他のプラス化元素の例としては、Ｐ、
　Ｃ，Ｇｏ、　　ｉ３ｎ、　Ａｌ１等のｌ種以上を挙げ
ることができる。

これに対し、上記式において、ｘ＋ｙ＋ｚ十ｖ＋ｖ＝１
００ａｔ％の条件下にて、Ｒｕ添加量ｙは、ｇａｔ％以
下である。　これはｇａｔＸをこえると、飽和磁束密度
、耐食性、耐摩耗性が低下し、を九薄板の表面性や打抜
き加工性も低下するからである。

この場合、Ｒｕ添加量ｙＦｉ、０．５−　ｇ　ａｔ　Ｘ
となると、一層好ましい結果を得る。

他方、上記式において、Ｍｎ添加量２は、６ａｔ％以下
である。　これは、、４ａｔＸをこえると。

飽和磁化を低下させずにキュリ一点を低下させるという
効果が生じなくなつ′□てしまりからである。

トーこの場合、　　Ｍｎ添加量２が低すぎるときには。

その添加効果が顕著ではなくなるので、２はθ、ｊ　ａ
ｔ％以上であることが好ましい。　そして、２が／−ダ
ａｔ９６となると、より一層好ましい結果を得る。

これに対し、Ｔ１添加量Ｗは、０．ｇａｔＸ以下である
。　Ｗが０．ざ８１％をこえると、逆に噴射ノズル先端
にスラグ層が形成されて前記ｆＷＪ　＄１）の不都合を
生じる。　これは、　　Ｔ１の酸素に対する親和力が強
いためのものであると考えられる。

なお、Ｗが０．／　ａｔ％未満では、噴射ノズルの先端
のスラグ層形成の解消は顕著ではないので。

ｗＦｉ、０．／　−０，ｇ　８１％、ヨＦ）好−１シ＜
ＩｄＯ，／　−Ｑ、５８１％であることが好ましい。

さらに、ガラス化元素成分Ｘの添加量Ｖは１ｇ−−３！
ｒａｔ％である。

■が／ｇａｔ％未満となると、非晶質化が困難となり、
またＶが、７ｊａｔ％をこえると、飽和磁束密度が低下
するとと本に、非晶質化が困＠になる。

なお％Ｔの含有量ｘ／ｄ、１０θ−ｙ−ｚ−ｙ−Ｖであ
りｈ　５　（１）−２ａｔ％以上、ｌ；２ａｔＮ未満で
あるが、３０．２−ｇｏ、９ａｔ％であることが好まし
い。

仁の場合、Ｔは％　Ｇｏ　、あるいはＣｏおよびＦｅを
含む。

Ｔ中における。元素組成比は、磁歪を零に近くするよう
に選択する。

すなわち、　　Ｆｅの含有量は、Ｏまたは５．４ａｔＸ
以下とされる。　　Ｆｅ含有量が１６ａｔ％をこえると
、磁歪が大きくなってしまい、磁気ヘッド作製工程にお
いてｓ＊にの応力により透磁率が減少してしまう。

なお、Ｔ中にはＦｅが含まれ、Ｆｅ含有量が。

／、５−ＩＡａｔＸよシ好ましくは２−３．！；ａｓ５
Ｎであると、磁歪の点でより好ましい結果を得る。

他方、　　Ｃｏ含有量は、４１！Ｏａｔ％以上となるこ
とが好ましい。　　Ｃｏ含有量がＱＯａｔＸ未満となる
と、飽和磁束密度Ｂ８が減少してしまう。

コノ場合、Ｃｏ含有量が、　ＩＩｏ−ｇｏａｔＸ。

より好ましくは５Ｏ−７，５’ａｔ％となるとさらに好
ましい結果をうる。

さらに、上記したように、Ｔは、上記含有量範囲内にて
、　　Ｃｏ％あるいはｙｅおよびＣｏのみからなっても
％Ｃ０ＴｏるいはＦｅおよびＣ。

と上記した他の元素のｌ稙以上とからなってもよい。

Ｔが、ＣＯｌあるい／ｄＦｅとＣＯに加え、他の元素の
ｉ＠組以上含む場合、他の遷移金属元素の７棟以上は、
通常、総計最大１０ａｔ％まで含有することができる。

　これ以上の含有量となると、　　Ｂ８が低下し、表面
性が悪くなる等の不都合が生じる。

このような元素の７例としてはＮ１がある。

Ｎ１添加は、　　Ｃｏを置換して、材料コストを低減す
る等の効果があるが、Ｎｌ量が増大するとＢ８が減少す
るので、　　Ｎｉ含有量は、好ましくはｇｅｔ’％以下
である。

一方、他の元素の７−以上としては、鉄族（Ｆ’＠％Ｃ
ｏ、　Ｎｉ　）、Ｒｕ、　Ｍｎ、　Ｔｉ以外の遷移金属
元素であってよいが、これら他の遷移金属元素の１種以
上は、総計１Ｏａｔ％以下であることが好ましい。　こ
のとき、　　Ｂ８の低下は少なく、各添加元素特有のす
ぐれた効果が実現する。

このような元素としては１％に、　　Ｔａ％Ｗ％Ｍｏ、
Ｚｒ等の１種以上を挙けることができる。

これに対し、ガラス化元素成分Ｘは、ＢまたＦｉ８１お
よびＢを必須成分とする。

この場合、Ｂ含有量が／ＩＩ；−，７５ａｚＸ、８１含
有量が０−７　ａｔ％となると、Ｂｓが高くな転薄板の
表面性が向上し、好ましい結果を得る。

そして、Ｂ含有量が７３．コーコｑａｔ％、８１含有量
が０．／　”　１１．ｇ　ａｔ％となると、Ｂｇがさら
に高くなり１表面性もさらに向上し、さらに、Ｒｕ、　
Ｍｎ、　Ｔｉ勢の添加元素の添加効果も顕著となシ、よ
シ好ましい結果を得る。

加えて、Ｘ中での８ｉ／（Ｓｉ＋Ｂ）比はＯまたは０、
ｑ以下であることが好ましい。　そして１％に、　０．
０７−０．３、よシ好ましくは０．θＳ−０，コとなる
と、さらに好ましい結果を得る。

なお、ガラス化元素成分Ｘ中には、必簀に応じ、８１お
よびＢ以外の他の元素の７種以上が含まれていてもよい
。　ただ、その総計が０．５ａｔＸを超えると非晶質化
しにくくなるので、その含有量はＱ、３　ａｔ％以下で
あることが好ましい。

以上詳述したような組成をもつ薄板は、実質的に長範凹
規則性をもたない非晶質体である。

又、板厚は、概ね、ｉｏ−，２ｏｏμ票程度である。

このような、非晶質磁性合金薄板は、通常以下のように
して製造される。

すなわち、対応する組成の合金を、気相まえは液相から
超急冷する。　この場合、通常は合金を融液となし、液
相から／　０”Ｃ／ｓｅｅ以上。

通常／　０’　−／　０”℃／　ｓｅｃの冷却速度で超
急冷し、固化させることによって非晶質磁性合金薄板を
得る。　溶融状態の合金を超急冷するには、溶融合金を
ノズルから噴射させ、双ロール法、片ロール法、遠心急
冷法等公知の椎々の方式、就中片ロール法に従い急冷す
ればよい。

なお、製造の際の雰Ｈ気は問わない。　すなない。

■　発明の具体的作用 このような非晶質磁性合金薄板は、それを好ましくは絶
縁性接着剤層を介して積層して％所望の形状のコア半休
とされ、これを突き合わせて磁気ヘッド用コア％特にオ
ーディオ用等の磁気ヘッド用コアとされる。　あるいは
、薄板を積層せず、薄板自体を所望の形状のコア半休と
なし、このコア半休を央き合わせて磁気ヘッド用コア％
特にヴイデオ用等の磁気ヘッド用コアとされる。

なお、凱１図には、オーディオ用磁気ヘッドに適用した
ときの例が示される。　図中、２゜２が非晶質磁性合金
を積層して形成される磁気ヘッド用コア、３がダミーゾ
ロツク％４がシールＰケース、５が支持部であ夛、これ
から磁気ンツド１が形成されている。

磁気ヘッドの作製は、通常以下のように行えばよい。

壕ず、好ましくは、超急冷法によって得られ九薄板に対
し、所定の熱処理を施す。　仁の熱処理としては、例え
ば、結晶化温度未満、キュリ一点以上の温度で施す無磁
場中での、特に内部歪取りを目的とする焼鈍処理で本よ
く、又、結晶化温度およびキュリ一点未満の温度で行う
、歪取りと磁気特性の改良を目的とする磁場中での焼鈍
処理であってもよい。　そして、この後者の磁場中での
焼鈍処理としては、静磁場％同転磁場等のいずれを用い
てもよい。　これら焼鈍熱処理およびその条件は、非晶
質磁性合金の組成と所望の磁気特性とから、適宜選択し
て行えばよい。

次いで、通常は、このような非晶質磁性合金薄板を金型
によシ打抜きＪｌ定の形状となし、一般に、その複数枚
を絶縁性接着剤により所定トラック巾となるよう積層し
て、コア半休を作製する。

なお、上記熱処理紘、この打抜き彼に施してもよい。　
又、場合によっては、必要に応じ、打抜きにかえホトエ
ツチングを用いたり、あるいは、積層コアとするときに
は、積層後の薄板から研削加工によりコア半休を得るこ
ともできる。　更には、特に、ヴイデオ用磁気ヘッド等
として用いるときには、通常、薄板を積層する必要がな
い。

この俵１通常はコア半休にＩＩｋ線を施し、これをコア
ホルダー中に挿入し、イヤツブ突合せ面を研摩した後、
イヤツブ内にイヤツゾ形成材料を所定間隙だけ設け、コ
ア半休同志を突合せ。

コアとなし、更に、シールドケース内に収納し、樹脂モ
ールドして磁気ヘラＦが作製される。

このように作製される磁気ヘッド用コアは、オーディオ
用、ヴイデオ用、電子計算機用、カードリーダー用等の
特に接触形ヘッド用のコアとして、いずれの用途におい
てもきわめて有用である。

■　発明の具体的効果 本発明によれば、大気中での高速急冷法による薄板化に
際しても、噴射ノズル先端にお轢るスラグ層の形成がき
わめて少なくなる。

このため、薄板の表向に欠′陥が生じたプ、製造不能と
なるようなことが少なく、−挙に大量の製造がで、き、
ノズルの交換も少なくてすみ。

あるいは薄板の再研摩を必要としたシせず、製造上きわ
めて有利である。

しかも、薄板は、熱処理が容易である上、飽和磁束密度
も高い。

さらには耐拳耗性、耐食性、あるいは打抜性等もきわめ
て喪好な特性を示し、磁気ヘッド用材料としてきわめて
有用である。

■　発明の具体的実施例 以下１本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに＃
Ｆ細に説明する。

実施例 下記表／に示される組成の、ｑｓμＩ１１犀の非晶質磁
性合金薄板を得た。

薄板化は、片ロール法の高速急冷法に従い、噴射ノズル
のスリット長はＳ■、スリット幅は０．１１１１１とし
た。　また、冷却ロールは、軟鋼製のロールを用い、回
転数はＪ　０００　ｒｐｍとした。

ｌ同あ九り、ｓｏｐの対応する母合金を溶融し、これを
大気中にて、５ｔ／ｍ１ｌｌの噴射速度で冷却ロールに
噴射して薄板を得た。

ｌ同の高速急冷の実施に際しての、薄板の表面の欠陥に
基づく表面性を、平均表面粗さ針で＃ｊ定した。　結果
を表１に示す。

さらに、同一ノズルを用いて、くりかえし何回かの製造
を行い、得られた薄板の表面の欠陥に起因する板厚のＭ
度が±３μ讃以内であったノズル使用回数を下記１１！
／に示す。　なお、使用回数０であるとは、１回の製造
に際して、表面の欠陥が多く、±３μ観以上の板厚ＰＲ
度が得られなかったことを意味する。

また、表１には、得られた薄板のキュリ一点Ｔｃ　、結
晶化部［Ｔｘおよび飽和磁束密度が示さ−れる。

これに対し、各薄板を用い、第１図に示されるような各
種オーディオ用磁気ヘッドを作製した。

すなわち、各薄板をＴｃとＴｘ間の温度で熱処理した後
、超硬合金の金型を用い、はげＣ字状に打抜いた。

次いで、それぞれの打抜体の複数枚を用い、打抜体の片
面にエポキシ系接着剤を塗布し、ｏ、ｂ　ｍ厚となるよ
う積層し、これを加ｉＩ！硬化して、コア半休を得九。

この後、この各コア半休に捲線を施し、コアホルダー中
に収納し、コア半休のイヤツブ突き合わせ面を、研摩お
よびポリシングして鏡面仕上けした。　そして、デア半
休を、常法に従い。

所定のイヤッゾをもって突き合わせ、磁気ヘッド用コア
２とし、各薄板からなるオーディオ用磁気ヘッド１を作
製した。

このようにして得た各オーディオ用ヘッドにつきｈ　　
ｒ　　Ｔ””ｇｏｓを磁性粉とする塗布型テープによる
摩耗量を測定した。

すなわち、このテープをコＳ℃、相対湿度ｂｏ−ｂｓｐ
ｔａにて、’１．７　！；　ｅｘ　／　ｓｅｃの走行速
度で１０００時間走行させ、走行稜の摩耗深さを表面粗
さ計で測定した。　結果を１００時間轟シの値に換算し
て、下記表／に示す。

また、これとは別に、各磁気ヘッドを、７０℃、相対湿
度９Ｏ−９３Ｘにて、１４１時間放置し先後、Ｊ／ｊＨ
ｚ／／４（ＫＨｚのｆ特劣化（ｄＢ）を測定して、耐食
性を評価した。　結果を下記表／に示す。

表／に示される結果から、本発明の薄板は。

ノズル先端のスラグ層の形成が少なく、薄板の表面性が
良好で、ノズル使用同数が高く、同時にＴｃ％　Ｔｘの
差が大きく、熱処理が容易で、しかもＢｓ　も高く、さ
らに紘磁気ヘッドとして耐摩耗性および耐食性が良好で
、総合的にみて、きわめて良好な特性を示すことがわか
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の非晶質磁性合金薄板を。 磁気ヘッドに適用し友ときの例を示す斜視図である。 １・・・磁気ヘラｒ　　２・・・磁気ヘラｒ用コア出願
人　東京電気化学工業株式会社 代理人　弁理士　石　井　陽　−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、下記式で示される組成をもつことを％像とする磁気
   ヘッド用非晶質磁性合金薄板。 式　　ＴｚＲｕｙＭｎｚＴｉｙＸｖ （上記式中、Ｔｒｉ、Ｃｏ％　もしくはＣＯおよびＦｅ
   ％またはＣＯもしくはＣＯおよびＦｅと他の遷移金属元
   素の１種以上との組合せを表わし、Ｘは％　８％　　も
   しくはＳｌおよびＢ１またはＢもしくは８ｉおよびＢと
   他のガラス化元素の１種以上との組合せを表わす。　ｘ
   ＋ｙ＋ｚ＋ｖ　＋　ｖ　＝　／θＯａｔ％であり、この
   うち、ｙはｇａｔＸ以下ｓ　Ｎ　ｕ　Ａ　ａｔＸ以下、
   、ｖ＃′ｉ０．ざａｔＸ以下。 Ｖは１ｉ−Ｊｊａｔ％である。　さらに、Ｔ中にＦｅ　
   を含むときｓ　　Ｆｅｔｔｆ　！；、１ａａｔＸ以下で
   ある。）２、　　Ｆｅ含有貴が／　、！；　”　！；−
   ｂ　ａｔ　Ｘで、ある特許請求の範囲第７項記載の磁気
   ヘッド用非晶質磁性合金薄板。 ３、　Ｘがｂ　Ｂｓ　もしくＦｉＢおよび８１％　また
   はＢもしくはＢおよび８１と他のガラス化元素の１種以
   上との組合せでありｓ　ｘ中の８１／（８１＋Ｂ）比が
   ％Ｏまたは０．ダ以下である特許請求の範囲第１項ま九
   は第２項に記載の磁気ヘラＰ用非晶質磁性合金薄板。 ４、　８１／（Ｓｉ十Ｂ）比が、　０．０　／　−０，
   ３である特許請求の範囲第３項に記載の磁気ヘラＰ用非
   晶質磁性合金薄板。 ｓ、　　ｙが０．！；　−＆　ａｔ　Ｘである特許請求
   の範囲第１項ないし第９項のいずれかに記載の磁気ヘラ
   Ｐ用非晶質磁性合金薄板。 ６、　　ｚが０．！；　−６ａｔ％である特許請求の範
   囲第１項ないし第５項のいずれかに記載の磁気ヘッド用
   非晶質磁性合金薄板。 ７ｗが０．／　−０−ｇ　ａｔ％である特許請求の範囲
   第１Ｉｌｌないし第６項のいずれかに記載の磁気ヘッド
   用非晶質磁性合金薄板。