JPS5988369A - 多結晶フエライト - Google Patents

多結晶フエライト

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JPS5988369A
JPS5988369A JP57196482A JP19648282A JPS5988369A JP S5988369 A JPS5988369 A JP S5988369A JP 57196482 A JP57196482 A JP 57196482A JP 19648282 A JP19648282 A JP 19648282A JP S5988369 A JPS5988369 A JP S5988369A
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JP
Japan
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ferrite
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grain size
amount
mol
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JP57196482A
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藤本 芳昭
浩一 渡辺
杉村 実
健 廣田
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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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】 産業上の利用分野 本発明は多結晶フェライト、特に磁気ヘッドに適したフ
ェライトに関するものである。
従来例の構成とその問題点 磁気ヘッド材料には、高い磁束密度や高い透磁率といつ
た磁気特性だけでなく、ヘッド加工時の微細な精密加工
に耐える機械的特性も要求されている。さらに高記録密
度化の要求に対して、高周波帯域での高い透磁率、低損
失という磁気特性と。
トラック幅の縮小化に伴う結晶の微小化と機械的強度の
向上が必要とされている。
ところが、これ寸で使用されている多結晶は、結晶粒径
が20μm前後で、超精密微細加工に十分対応できるも
のでなかった。
発明の目的 本発明の目的は、従来の多結晶フェライトに比べ、結晶
粒径を小さくし、超精密微細加工性の良好な多結晶フェ
ライトを安価に量産よく提供することにある。さらに、
本発明は靭性を高めて、超精密微細加工性をより向上さ
せた多結晶フェライトを提供することを目的とする。
発明の構成 本発明は、Mn −Z nもしくはN1−Znf主成分
とするフェライトに、Na成分を0.01〜0.5重量
%含有させることによって、フェライトを構成する結晶
粒子をより微細化したものである。
また、本発明は、Mn−ZnもしくはN i −Z n
を主成分とするフェライトに、Na成分を0.01〜0
.5重量%、Zr成分を0.005−0.5重量%含有
させることによって、上記フェライトの靭性を高めだも
のである。さらに、これにCa成分を0.01〜0.5
重量心金ませることによって、より一層靭性を高めたも
のである。
実施例の説明 以下、本発明の詳細について、実施例にもとづいて説明
する。
〔実施例1〕 最終組成比が54 +5 モル%Fe2O3,29,0
モル%Mn0,16.5モル%ZnOになるように、純
度99.98%以上の高純度酸化鉄、同高純度炭酸マン
ガン、および高純度酸化亜鉛を配合するとともに、高純
度の炭酸す) IJウム(Na2CO3)を種々の割合
になるよう添加し、ステンレス鋼製ポットで16時時間
式混合した。その後、その沈澱物を240℃で10時間
乾燥した。乾燥粉体に純水を合計量の16重量%の割合
に加えて、らいかい機で造粒し、粒度をそろえた後、3
ooHt、ycyAの成形圧で造粒粉を成形した。この
成形体を空気中にて、1300°Cで3時間、300蛇
/crrtの圧力を印加した状態でホットプレスして焼
結体を得た。得られた焼結体より巾3mm、長さ0mm
5厚さ3mmのブロックを切り出し、表面を通常の方法
で20分研摩した後、3μmの粒径のダイヤモンド粒子
を含むペーストにて鏡面に仕上げたプロ・ンクを80℃
の温度に保持したりん酸中に30秒浸漬し、鏡面部のエ
ツチングを行ない結晶粒径を光学顕微鏡にて観察した。
得られたフェライトの結晶粒子の平均粒径とそれに添加
含有させたNa量との関係を第1図に示す。この図から
れかるように、NaがQ、01重量%以上添加含有さ几
ると、フェライトの平均結晶粒径が20μmよりも小さ
くなシ、それが0.5重量%で5μmに達する。Na量
が0.6重量%以上で平均結晶粒径が4〜5μmでほぼ
一定になる。
しかしながら、Na量が0.5重量%を越えるとフェラ
イトの飽和磁束密度が低下し、保磁力が増加するので、
磁気ヘッド材料として好ましくない。
よって、フェライトの磁気特性を実用範囲内に維持しつ
つ、その結晶粒径を微細化するためには、Na量をo、
01〜0.5重量%とするのが望ましい。
そして、この範囲内でNa tを選択することによって
、フェライトの平均結晶粒径を6〜20μmの範囲内で
制御することができる。
ところで、上述のようにして鏡面状に仕上げたフェライ
ト試料に、第2図に示すようにビッカース圧痕(荷重2
0o7、荷重印加時間30秒)1をつけると、クラ・ン
ク2が発生する。このクラックフェライトの平均結晶粒
径が小さくなるに従って、KICの相対値が5〜10%
増大し、フェライトの機械的特性の向上していることが
明らかとなった。
〔実施例2〕 最終組成比が54.5モル%F e203.29−0 
モル%Mn0,16.5モル%ZnOになるように湿式
法で合成した共沈フェライト(不純物としてS 102
を0.0049049重量%を0.004重量%、 N
aをo、oos重量係含む)に、Na2CO3を合計量
に対して0.023重量%となるよう添加してから、8
00″Cで2時間仮焼し、これをステンレス鋼製ポット
で16時時間式粉砕し、沈澱物を240°Cで1o時間
乾燥させた。その後、純水を15重量%の割合になるよ
う加えて、らいかい機で造粒し、粒度2そろえてから、
sooKg/clの圧力を加えて成形し、空気中にて1
000°Cで3時間、300Kg/cIIの圧力を印加
した状態でホントプレスして、Naを0,01重重量部
加含有させた焼結体を得た。
得られた焼結体より実施例1と同じ手順で鏡面仕上し、
平均結晶粒径を副定したところ15μmであった。
さらに、上記共沈フェライトにNa2Co3を1.16
重量%配合して上述と同じ手順でN’aを0.5重量係
添加含有するフェライトを作製したところ、その平均結
晶粒径は5μmであった。
なお、上記共沈フェライトにNa2CO3を配合するこ
となく、同じ手順でフェライトを作製したところ、その
平均結晶粒径は20μm″′cあった。
フェライトにおけるN’a添加含有量が0.6重量係を
超えると、飽和磁束密度が15%減少するのが認められ
、保磁力が20%増加した。
このように、共沈フェライトにおいてもNaを0.01
〜0.5重量係添加含有させることによシ、磁気特性を
劣化させずに平均結晶粒径を20μm以下とすることが
できる。
口実流側3〕 最終組成比が51.0モル%F e 203.18.8
モル%Ni0130.2モル%ZnOになるように高純
度酸化鉄、酸化ニッケル、酸化亜鉛を配合するとともに
、1Na2Co3を0.02323重量%、16重量饅
添加し、これら二種の材料をステンレス鋼製ポットで1
6時時間式混合した。その後、その沈澱物を240″C
で10時間乾燥させた。純水をそれぞれに15重量%の
割合になるよう加えて、らいかい機で造粒し、粒度をそ
ろえた後、成形圧300Kg/d  で成形し、以下実
施例1と同じ手順でNaを0.01重量%、0.05重
重量部加含有するフェライト試料を作製した。これら試
料を130°Cのシん酸に5分間浸漬し、鏡面部のエツ
チングを行ない、結晶粒径を光学顕微鏡にて観察した。
ユ その結果、平均結晶粒径は前者については10μであり
、後者については4μm であった。
なお、Na2Co3を配合することなく同じ手順で作製
した焼結体では、平均結晶粒径は12μmであった。
また、Naを0.05重量%より多く添加含有させたも
のにおいては、飽和磁束密度の低下と、保磁力の増加が
認められた。
以上、代表的なフェアイド組成を例にあげてNaを添加
含有させたことによる効果について述べたが、フェライ
トの組成は実施例に示したものに限られず、他の組成の
Mn−Znフェライトや1”Ji −Znフェライトに
ついてもまったく同じ傾向が認められた。
上述のNaを含むMn−ZnフェライトやNi −Zn
フェライトにおいて、その使用目的によっては、靭性を
より向上させた方が望ましい。次に、靭性向上について
、実施例をあげて説明する。
以下余白 〔実施例4〕 最終組成比がs4.sモル%Fe2O3,29,0モル
%Mn0.16 、5モル%ZnOになるように、純度
99.98%以上の高純度酸化鉄、同高純度炭酸マンガ
ン、および高純度亜鉛を配合し、さらにNa Co  
とZ r O2を添加して、ステンレス鋼製   3 ポットで16時時間式混合した。その後、実施例1と同
じ手順で、フェライト試料を作製した。
一方、比較のだめ、NaC0とZ r O2を配合  
 3 することなく、同じ手順でフェライト試料を作製した。
各試料に荷重2ooy、荷重印加時間30秒でビッカー
ス2圧痕を打ち、発生したクラックの長さを測定した。
それからNaとZrの無添加時を基準(100)として
、各組成の臨界応力拡大係数の相対値を求めた。その結
果を第3図に示す。図の数値は相対値である。
第3図から明らかなように、Naが0.01〜0.5重
量係でZrが0.005〜0.5重量係の範囲内で臨界
応力拡大係数が106以上と、靭性が向上し、加工性が
高められていた。
なお、Zr量が0.5重量係を越えると、フェライトの
飽和磁束密度が1Q係以上低下し、保磁力か10%以上
増大した。よって、実施例1の結果とあいまって、Na
、!:ZrO量はそれぞれ0.01〜0.5重量%、o
、oos〜0.5重量係であることが望丑しい。
〔実施例5〕 最終組成比が54.5モル%Fe2O3,29,0モル
%Mno、16.5モル%ZnOになるよう実施例4に
おけるものと同じ原料を配合し、かっNa、Zrカソレ
ぞれ0.01重量%、o、○o5重量重量外るようNa
2Co3とZ r O2とを添加するとともに、Ca量
を変えて、各種フェライト試料を実施例4と同じ手順で
作製した。
第4図にフェライトのCa量と臨界応力拡大係数 数(相対値)との関係を示す。図から明らかなように、
Ca量が0.01重量係以上で臨界応力拡大係数が増大
する。Ca量が0.6重量饅であるとき、その相対値は
120となり、Ca無添加時に比べて20%大きな値と
なった。Ca量が1重量係では、その値が121であり
、靭性向上の効果が飽和するだけでなく、Ca無添加時
に比べぞ飽和磁束密度が10〜20ヂ低下し、保持力が
2倍以上になった。
したがって、Ca量が0.01〜0.5重量係の範囲内
にあるとき、NaとZr  を含むフェライトの靭性を
より一層向上させ、加工性に優れた磁気ヘッド材料を得
ることができる。
〔実施例6〕 実施例2における共沈フェライトを使用し、Na2CQ
3.ZrO2およびCa CO3を添加して、実施例2
と同じ手順でNaを0.01重量%、 ’Zrを0.0
5重量%、Caを0.01重量係含有するフェライトを
作製した。その臨界応力拡大係数は、Caを含ませずに
作製したフェライトのそれを100としたとき、11o
であった。ちなみにNa。
Zrをも含まないフェライトのそれを100としたとき
、126であった。
〔実施例7〕 最終組成比が151.0モル%Fe2o3,18.8モ
ル%Nip、30.2モル%Zn○となるよう原料を配
向するとともに、それにN a 2 CO3,Z r 
O2+Ca Co  を添加し、実施例3と同じ手順で
Naを0.01重量%、  Z、rを0.05重量%、
Caを0.01重量係含有するフェライトを作製した。
このフェライトの臨界応力拡大係数は、Ca無添加時の
フェライトのそれを100としたとき、105であつ/
ζ・ちなみに、Na、Zr、Caの無添加時のそれを1
00としたときには、116であった。
以上のように、NaとZr、  さらにはNaとZr。
Caを添加含有させることによって、Mn−Zn フェ
ライトやNi−Znフェライトの靭性を高めることがで
きる。
発明の効果 本発明によれば、Mn−ZnフェライトもしくはNi−
ZnフェライトにNa成分を添加含有させているので、
フェライトの平均結晶粒径を小さくすることができ、か
つNa量を選ぶことによって結晶粒径を制御することが
できるので、加工条件に応じた最適結晶粒径を得ること
ができる。
上記フェライトにさらにZr成分、Zr成分とCa成分
を添加含有させることによって、フェライトの靭性をよ
り一層させ、その加工性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はMn−ZnフェライトにおけるNa量と平均結
晶粒径との関係を示す図、第2図はビッカース圧痕によ
るクラックの発生を示す図、第3図はMn−Znフェラ
イトにおけるNa量、Zr量と臨界応力拡大係数との関
係を示す図、第4図はMn−ZnフェライトにおいてN
a量とZr量を一定としたときのCa量と臨界応力拡大
係数との関係を示す図である。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第3
図 Z) $104J:(wt%)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  Mn−Zn 7 エライトもしくはN i 
    −Z n 7 xライトに、Na成分を0.o1〜0.
    5重量製添加含有させたことを特徴とする多結晶フェラ
    イト。
  2. (2)  Mn−Zn 7 xライトもしくはN i 
    −Z n 7 xライトに、Na成分を0.01〜0.
    5重量楚、およびZr成分を0.005〜0.5重量製
    添加含有させたことを特徴とする多結晶フェライト。
  3. (3)Mn−ZnフェライトもしくはN i −Z n
     7 エライトに、Na成分を0.01〜0.5 重量
    %、Zr成分を○、○o5〜0.5重量係、およびCa
    成分を0.01〜0.5重量製添加含有させたことを特
    徴とする多結晶フェライト。
JP57196482A 1982-11-09 1982-11-09 多結晶フエライト Granted JPS5988369A (ja)

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JPS6156185B2 JPS6156185B2 (ja) 1986-12-01

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63205810A (ja) * 1987-02-20 1988-08-25 Sony Corp 複合磁気ヘツド
JPS644905A (en) * 1987-06-29 1989-01-10 Sony Corp Composite magnetic head
JPH07133150A (ja) * 1993-11-01 1995-05-23 Hitachi Ferrite Ltd チップ部品用磁性材料

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