JPS5932805A - アルミナ系セラミツクス材料の内部歪測定方法 - Google Patents
アルミナ系セラミツクス材料の内部歪測定方法Info
- Publication number
- JPS5932805A JPS5932805A JP14388782A JP14388782A JPS5932805A JP S5932805 A JPS5932805 A JP S5932805A JP 14388782 A JP14388782 A JP 14388782A JP 14388782 A JP14388782 A JP 14388782A JP S5932805 A JPS5932805 A JP S5932805A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- phase difference
- sample
- internal strain
- azimuth
- alumina
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
- G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、アルミナ系セラミックス材料の鏡面加工面
より内部歪を非破壊で相対的に測定する方法に関する。
より内部歪を非破壊で相対的に測定する方法に関する。
今日、コンピューター用を始め、オーディオ月」ＶＴＲ
用等の磁気ヘッドに、記録密度の高密度化Ｊｆ＝１びに
耐摩耗性の改善が強く求めら−ｈており、このため、１
．Ｃ，テクノロジーを用いて製造する薄膜磁気ヘッドが
最適と考えられている。
用等の磁気ヘッドに、記録密度の高密度化Ｊｆ＝１びに
耐摩耗性の改善が強く求めら−ｈており、このため、１
．Ｃ，テクノロジーを用いて製造する薄膜磁気ヘッドが
最適と考えられている。
一般に、薄膜（Ｉ８気ヘッド基板祠料として、Ｍｌｌ−
Ｚｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、センダメ１−等
の軟磁性材料、あるいは、／Ｊ２０３−４ｉ（、系等の
アルミナ系セラミックス材料の如き耐厚耗性、精密加工
性のすぐれた非磁性材料が基板として用いられている。
Ｚｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト、センダメ１−等
の軟磁性材料、あるいは、／Ｊ２０３−４ｉ（、系等の
アルミナ系セラミックス材料の如き耐厚耗性、精密加工
性のすぐれた非磁性材料が基板として用いられている。
また、薄膜磁気ヘッド・スライダーの’ｌ’￥ −，１
−、ＩＢｉの減少化とスライダー而の平面度はｌ／ １
００ ／ｌ？ｎ稈度の加工精度が要求されており、かか
る高精度平面を得るのに、研削、ラッピング等の加工技
術並びに平面度計測技術と同様に、彼加圧祠の内部歪に
ついても十分考慮する必要がある。
−、ＩＢｉの減少化とスライダー而の平面度はｌ／ １
００ ／ｌ？ｎ稈度の加工精度が要求されており、かか
る高精度平面を得るのに、研削、ラッピング等の加工技
術並びに平面度計測技術と同様に、彼加圧祠の内部歪に
ついても十分考慮する必要がある。
この加工の際に被加工材に発生するそりの原因は次の２
つに大別される。１つは被加工材の表面加圧歪層の存在
により、表裏面の歪差からそりが発生ずる場合であり、
もう１つは、被加工材に内在する内部歪が表面加工によ
って開放されてそシが発生する場合である。
つに大別される。１つは被加工材の表面加圧歪層の存在
により、表裏面の歪差からそりが発生ずる場合であり、
もう１つは、被加工材に内在する内部歪が表面加工によ
って開放されてそシが発生する場合である。
↓ユ記のそり対策として、ＩＹＪ者の場合はエツチング
あるいはメカノケミカルポリッシングなどにより無歪な
平面に加工する方法や、材料面から高ヤング率の材料を
開発して対処している。しかし、後者の内部歪が基板に
内在する場合は上記の処理では除去できず、内部歪の程
度を測定して対処する必要がある。
あるいはメカノケミカルポリッシングなどにより無歪な
平面に加工する方法や、材料面から高ヤング率の材料を
開発して対処している。しかし、後者の内部歪が基板に
内在する場合は上記の処理では除去できず、内部歪の程
度を測定して対処する必要がある。
−般にかかる内部歪の測定方法としては、直接法として
、被加工材の加工時に発生するそり量を測定する方法、
熱処理によるそりの変化を測定する方法、エチッング速
度やエッチピットにより内部欠陥や粒界子などに依存す
る転位やマイクロクラック、不純物等を観察する方法が
採用されている。また間接法としては、Ｘ線応力測定装
置により被加工材の格子間隔の変化量により内部歪を測
定する方法がある。
、被加工材の加工時に発生するそり量を測定する方法、
熱処理によるそりの変化を測定する方法、エチッング速
度やエッチピットにより内部欠陥や粒界子などに依存す
る転位やマイクロクラック、不純物等を観察する方法が
採用されている。また間接法としては、Ｘ線応力測定装
置により被加工材の格子間隔の変化量により内部歪を測
定する方法がある。
かかる測定方法は破壊検査が主であり、実操業や量産体
制下においては品質管理上の全数検査は不可能である。
制下においては品質管理上の全数検査は不可能である。
この発明は、Ａ４．、ｏ３−ＴｉＣ，Ａ１２０３Ｔｉ０
２ヤｉｃｈらに添加物を加えたものなどのアルミナ系セ
ラミックス材料の内部歪を非接触で測定でき、特に磁気
ヘッドの量産化において有効に活用し得る内部歪の測定
方法を目的としている。
２ヤｉｃｈらに添加物を加えたものなどのアルミナ系セ
ラミックス材料の内部歪を非接触で測定でき、特に磁気
ヘッドの量産化において有効に活用し得る内部歪の測定
方法を目的としている。
すなわち、この発明は、表面粗度５０Ａ以ドに精密研ギ
したアルミナ系セラミックス試料、まｆｒ、はこれにさ
らにエツチング処理した試料を、偏光解析法によって各
々の試料の位相差Δを測定１７、予じめ求めた試料内部
中表位相差Δとの相関により設定した位相差の基準値と
、あるいは−」−記２者の試料の位相差の偏差（Δ１−
Δ２）を算出１７．１ｔｉｌＩ記算出偏差値と予め設定
された位相差の偏差（Δ１−Δ２）の基塾値を対比して
、被加工材の内部歪を相対的に判定すルことを要旨とす
るアルミナ系セラミックス材料の内部歪測定方法である
。
したアルミナ系セラミックス試料、まｆｒ、はこれにさ
らにエツチング処理した試料を、偏光解析法によって各
々の試料の位相差Δを測定１７、予じめ求めた試料内部
中表位相差Δとの相関により設定した位相差の基準値と
、あるいは−」−記２者の試料の位相差の偏差（Δ１−
Δ２）を算出１７．１ｔｉｌＩ記算出偏差値と予め設定
された位相差の偏差（Δ１−Δ２）の基塾値を対比して
、被加工材の内部歪を相対的に判定すルことを要旨とす
るアルミナ系セラミックス材料の内部歪測定方法である
。
この発明において、アルミナ系セラミック材料の表面を
５０Ａ以下の表面粗度で精密研摩する方法として、例え
ばダイヤモンドポリッシング、メカノケミカルポリッシ
ングがあり、エツチングする方法としては多種方法があ
り適用できるが、Ｉ（Ｎ０３中に試料を浸漬し、揺動運
動させてエツチングのむらの発生を防止しながら処理す
る方法が好ましく、エツチング量ばＩ（ＮＯ３の濃度、
エツチング温度、エツチング時間によシ調節できる。
５０Ａ以下の表面粗度で精密研摩する方法として、例え
ばダイヤモンドポリッシング、メカノケミカルポリッシ
ングがあり、エツチングする方法としては多種方法があ
り適用できるが、Ｉ（Ｎ０３中に試料を浸漬し、揺動運
動させてエツチングのむらの発生を防止しながら処理す
る方法が好ましく、エツチング量ばＩ（ＮＯ３の濃度、
エツチング温度、エツチング時間によシ調節できる。
次に偏光解析法を説明する。第１図は偏光解析法の原理
を示す光学経路図である。偏光解析法は試料（Ｓａ）表
面に偏光を投射し、反射の際に生じる偏光状態の変化を
観測するものである。
を示す光学経路図である。偏光解析法は試料（Ｓａ）表
面に偏光を投射し、反射の際に生じる偏光状態の変化を
観測するものである。
試料（Ｓａ ）の位相差（Δ）を求めるには、捷ず補償
板（Ｃ）のｆａｓｔ軸をπ／４傾け、偏光子（Ｐ□）と
検光ｒ−（ＡＩ）を共に回転させ、いわゆるクロヌニコ
ルの状態となって検光子透過光が零となるようにし、こ
の時の偏光子方位角（Ｐ方位）θを測定し、下記（１）
式よυ試料（Ｓａ ）の位相差（Δ）を得る。
板（Ｃ）のｆａｓｔ軸をπ／４傾け、偏光子（Ｐ□）と
検光ｒ−（ＡＩ）を共に回転させ、いわゆるクロヌニコ
ルの状態となって検光子透過光が零となるようにし、こ
の時の偏光子方位角（Ｐ方位）θを測定し、下記（１）
式よυ試料（Ｓａ ）の位相差（Δ）を得る。
Δ＝π／２−２０ ・・・（１）
また、検光子方位角（Ｓ方位）ψは反射係数比を得るの
に必要な観測値である。
に必要な観測値である。
次に、偏光解析法によって得られた試料の位相差（Δ）
を基準に設定した位相差（Δ）と対比させて試料の内部
歪を相対的に測定する方法を、この発明による実施例に
基づいて詳述する。
を基準に設定した位相差（Δ）と対比させて試料の内部
歪を相対的に測定する方法を、この発明による実施例に
基づいて詳述する。
供試材には、Ａ４゜０３６２ｗｔ ％ 、 ＴｉＣ３７
ｗｔ％、 Ｍ２Ｏ１ｗｔ％の組成からなるＡ（Ｊ２０３
Ｔ ｉＣ材を用いた。
ｗｔ％、 Ｍ２Ｏ１ｗｔ％の組成からなるＡ（Ｊ２０３
Ｔ ｉＣ材を用いた。
上記試料はホットプレスにより焼成されるが、その内部
歪は焼成条件、熱処理条件により異なるため、次の３種
の試料を準備した。
歪は焼成条件、熱処理条件により異なるため、次の３種
の試料を準備した。
まず、Ａ試料は１７００”Ｃテｃ７）ホラｌ−ｙ” ｖ
ヌ後１３００°Ｃで焼な１したものであり、Ｂ試料は
１７００’Ｃでホットプレスしたままであり、Ｃ試料は
１７００″ＣでホラＩ・プレスしたのち１４００℃で焼
なましを施したものである。
ヌ後１３００°Ｃで焼な１したものであり、Ｂ試料は
１７００’Ｃでホットプレスしたままであり、Ｃ試料は
１７００″ＣでホラＩ・プレスしたのち１４００℃で焼
なましを施したものである。
上記の３種の試料を中２５ｗＩＬ、厚み５間、長さ２５
ｍｎの所定・１法に切断し、さらに各焼成品の表面層を
２ｗｙ、以−１−研削し、粒径０．５μｍのダイヤモン
ドパウダーを使用するダイヤモンドポリッシングを施し
た。この際、各試料の表面層に生じる加工変質層を同一
にするため、同一ラップ基板に貼着して同一加工条件で
、表面粗度５０Ａとなるまでラッピングした。
ｍｎの所定・１法に切断し、さらに各焼成品の表面層を
２ｗｙ、以−１−研削し、粒径０．５μｍのダイヤモン
ドパウダーを使用するダイヤモンドポリッシングを施し
た。この際、各試料の表面層に生じる加工変質層を同一
にするため、同一ラップ基板に貼着して同一加工条件で
、表面粗度５０Ａとなるまでラッピングした。
その後、各試料を偏光解析装置にかけ、各試料のθ、ψ
値を観測した。なお観測条件は、偏光人また、上記の精
密研摩を施しだ３種の試料を、６０％ＨＮＯ３中で１０
分間のエツチング処理したのち、上記の観測条件で偏光
解析を行ないθ、ψ値を観測した。
値を観測した。なお観測条件は、偏光人また、上記の精
密研摩を施しだ３種の試料を、６０％ＨＮＯ３中で１０
分間のエツチング処理したのち、上記の観測条件で偏光
解析を行ないθ、ψ値を観測した。
□ 以−１−の各試料の観測値および位相差の偏差
値、ならびに表面段差測定器による表面粗度とともに第
１表に示す。
値、ならびに表面段差測定器による表面粗度とともに第
１表に示す。
ここで、一般に、内部歪の多い材料程、ケミカルエツチ
ングされやすいことが知られているので、第１表の精密
研摩後とエツチング後の偏光解析値を対比させると、試
料Ｂはエツチングにより表面粗度が粗く、位相差（Δ）
値も他の試料Ａ、Ｃに較べて変化量が大きいことから、
試３７ Ｂの内部歪は試料Ａ、Ｃに較べて相対的に大き
いことが明らかである。
ングされやすいことが知られているので、第１表の精密
研摩後とエツチング後の偏光解析値を対比させると、試
料Ｂはエツチングにより表面粗度が粗く、位相差（Δ）
値も他の試料Ａ、Ｃに較べて変化量が大きいことから、
試３７ Ｂの内部歪は試料Ａ、Ｃに較べて相対的に大き
いことが明らかである。
従って、」−述した対比により、試料の位相差と内部歪
との相関関係をもとめて、位相差の特定値を設定し、こ
の設定値と製造量産工程での被加工祠の位相差（Δ）と
を対比させることにより、被加工材の内部歪を相対的に
判別することができ、品質管理」−１製品ロツ１−の良
否判定に極めて有効となり、融産上歩留向」−効果等が
期待できる３、丑だ、対比させる位相差の特定値を設定
する方法は、上述したエツチング処理した試料の位相差
との相関関係を求める方法のほか、前述し／こ内部歪を
測定する方法によって得た結果と精密研摩した試料の位
相差との対比によって、予め特定値を設定する方法であ
っても同様の効果が得られる。
との相関関係をもとめて、位相差の特定値を設定し、こ
の設定値と製造量産工程での被加工祠の位相差（Δ）と
を対比させることにより、被加工材の内部歪を相対的に
判別することができ、品質管理」−１製品ロツ１−の良
否判定に極めて有効となり、融産上歩留向」−効果等が
期待できる３、丑だ、対比させる位相差の特定値を設定
する方法は、上述したエツチング処理した試料の位相差
との相関関係を求める方法のほか、前述し／こ内部歪を
測定する方法によって得た結果と精密研摩した試料の位
相差との対比によって、予め特定値を設定する方法であ
っても同様の効果が得られる。
第 １ 表
第１図は偏光解析法の原理を示す光学経路図である。
図中、Ａ１・・・検光子、Ｃ・・・補償板、Ｐ工・・−
偏光子、Ｓａ・・・試料、θ・・・偏光子方位角、ψ・
・・検光子方位角。 ３
偏光子、Ｓａ・・・試料、θ・・・偏光子方位角、ψ・
・・検光子方位角。 ３
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 偏光解析法により、表面粗度５０Ａ以下に精密１
１Ｊ［摩したアルミナ系セラミックス試料の位相差Δを
測定し、前記測定値と予め求めた試料の内部歪と位相差
Δとの相関により設定された位相差Δの基糸値を対比し
て、被加工材の内部歪を相対的に判定することを特徴と
するアルミナ系セラミックス材料の内部歪測定方法。 ２、 表面粗度５０Ａ以下に精密研摩したアルミナ系セ
ラミックス試料と、この試料をさらにエツチング処理し
たアルミナ系セラミックス試料とを、偏光解析法により
各々の試料の位相差Δ１．Δ２を測定し、両者の位相差
の偏差（Δ、−Δ２）を算出し、算出した偏差値と予め
設定された位相差の偏差（Δ１−Δ２）の基準値と対比
して被加工材の内部歪を相対的に判定することを特徴と
するアルミナ系セラミックス材料の内部歪測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388782A JPS5932805A (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | アルミナ系セラミツクス材料の内部歪測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14388782A JPS5932805A (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | アルミナ系セラミツクス材料の内部歪測定方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21771289A Division JPH02118426A (ja) | 1989-08-23 | 1989-08-23 | アルミナ系セラミックス材料の内部歪測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5932805A true JPS5932805A (ja) | 1984-02-22 |
| JPH0210891B2 JPH0210891B2 (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=15349334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14388782A Granted JPS5932805A (ja) | 1982-08-18 | 1982-08-18 | アルミナ系セラミツクス材料の内部歪測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5932805A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107941283A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 中南大学 | 复合材料热压固化过程的多参数在线监测系统以及方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58223725A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Taisei Corp | 部材の応力測定方法およびその装置 |
-
1982
- 1982-08-18 JP JP14388782A patent/JPS5932805A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58223725A (ja) * | 1982-06-23 | 1983-12-26 | Taisei Corp | 部材の応力測定方法およびその装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107941283A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-04-20 | 中南大学 | 复合材料热压固化过程的多参数在线监测系统以及方法 |
| CN107941283B (zh) * | 2017-12-22 | 2024-03-12 | 中南大学 | 复合材料热压固化过程的多参数在线监测系统以及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0210891B2 (ja) | 1990-03-12 |
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