JPS60264362A - 磁気ヘツド用非磁性セラミツク材料 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ヘッドの構成に用いられる非磁性セラミッ
ク材料に係り、特に金属磁性薄膜を蒸着あるいはスパッ
タリング等をするための薄膜磁気ヘッド用の非磁性セラ
ミック基板材料に関するものである。

〔従来技術〕

磁気ヘッドはＶ　Ｔ　Ｒ（Ｖｉｄｅｏ　Ｔａｐｅ　Ｒｅ
ｃｏｒｄｅｒ　）。

コンピュータ、オーディオ機器の心臓部品として近年需
要が急拡大している。

ＶＴＲやコンピュータ等の高密度記録が一段と進むにつ
れ９次世代の磁気ヘッドとして薄膜で構成する薄膜磁気
ヘッドの研究が最近活発に行われている。

薄膜ヘッドは記録、再生機能をパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ
）、センダスト（Ｆｅ　−ＩＪ　−８ｉ　）等の金属磁
性薄膜に持たせ、耐摩耗性等の摺動性能を非磁性基板に
持たせる複合ヘッドであり、基板自体にも重要な特性が
要求される。

従来この種の非磁性セラミック基板としては。

チタン酸バリウムＢａＴ１０ｇ＋チタン酸カルシウムＣ
ａＴ　ｉｏｓ　ｓ　７　”ミナ拳炭化チｐ　ｙ　Ａｌ２
Ｏ５＊　ＴｔＣ等ノモノセラミック材料案されていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところがこのような材料で構成されたセラミック基板に
は次のような問題があった。

すなわち金属磁性薄膜の特性を引出すだめの蒸着、スパ
ッタリング等の膜形成の際およびその後の熱処理や、ギ
ャップ部のガラスボンディング時に、後述するように基
板との熱膨張率の相違から薄膜が剥離するという難点が
あった。

また従来提案されていた前記セラミック基板はその熱膨
張率が高々１０　Ｘ　１０−６／”ｃ程度と小さく。

又熱膨張率が金属磁性薄膜と一致するガラスの場合には
、硬度が低く磁気テープとの摺動時の摩耗が大きい欠点
があった。

このためパーマロイ等の金属磁性薄膜の熱膨張率１２〜
１．５　Ｘ　ｔ　ｏ−’／℃にはｙ合致し、フェライト
並みの耐摩耗性を有する非磁性基板の出現が強く要望さ
れていた。

本発明者は、先の発明即ち特願昭５９−５９９３１号に
より’ｒｉＯａ２ｏ〜６０菫量％、　ＮｉＯ６０〜２０
重量％、及びＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一種が１
０〜４０重量％からなる組成物で、熱膨張率が・：１′
□□　１１〜１４　Ｘ　１０−’／’Ｃであることを要
旨とするセラミック材料がかかる問題を解決しうろこと
を開示した。

上記セラミック材料は、固有抵抗が１ｏ１１Ω・−以上
の絶縁性を有するものであるが、磁気ヘッド用非磁性セ
ラミック材料としては、磁気ヘッドが記録媒体と接触摺
動下で使用される場合には、摺動時に発生する帯電現象
が問題となることがあり。

この場合には固有抵抗を１０６０・酬以下とすることが
好ましい。

〔問題を解決するだめの手段〕

本発明は、かかる点に鑑み、先に開示した組成物の熱膨
張率、耐摩耗性をそこなうことなく固有抵抗を低下せし
める改良研究を進めた結果、　Ｔｉ０２２０〜６０重量
％、　Ｎｉ０６０〜２０重量％及びＣａＯまたはＭｇＯ
の少なくとも一種が１０〜４０重量％からなる組成物を
主成分として、主成分全量に対してＣａＭｎ０．を２〜
１５重ｉｔ％添加することが有効であることを見い出し
本発明をなすにいたった０ 本発明の薄膜ヘッド用に好適な磁気ヘッド用セラミック
基板材料で形成された非磁性基板の特徴は、Ｔｉイオン
、Ｎｉイオン及びＣａイオンまだはＭｇイオンの少くと
も一種類とＭｎイオンを含む特定組成の複合酸化物より
なる点にあシ、これにより固有抵抗が１０６Ω・−以下
で熱膨張率が１１〜１４Ｘ１０−’／℃と金属磁性膜に
はソ合致し、フェライト並み以上の耐摩耗性を有するも
のを提供する点にある。

本発明の磁気ヘッド用非磁性セラミック材料においてＣ
ａＭｎＯ３は、Ｔｉ０２２０〜６０重量％、Ｎｉ０６０
〜２０重量％、さらにＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも
一種が１０〜４０重量％よりなる組成物全量に対して２
〜１５重量％である必要があり、この範囲を逸脱すると
目的とするものが得られない。

前記範囲において、　Ｔｉｅ、は２０重量％以下では耐
摩耗性が悪く、６０重量％以上では熱膨張率が小さくな
る。ＮｉＯは熱膨張率を高めるものであるが２０重量％
以下では熱膨張率が小さく、６０重量鴨以上では耐摩耗
性が悪くなる。そしてＣａＯ又はＭｇＯの少なくとも一
種が１０重量％以下では熱膨張率が小さく、４０重量る
以上では耐摩耗性が低下する。

そして、ＣａＭｎＱｓは２重量％以下では、固有抵抗が
高く、１５重量％以上では耐摩耗性が悪化する。

本発明におけるＣａＭｎ０の添加効果は、Ｔ＋複合酸化
物のＴＩ４＋へＣａＭｎＯ３が作用することによってＭ
ｎイオンの一部が、　Ｍｎ３＋で存在することによるも
のと推測される。

〔実施例〕

本発明の磁気ヘッド用非磁性セラミック材料によりセラ
ミック基板を製造する方法について一例を示す。

所定量の酸化チタン、酸化ニッケル、酸化カルシウム、
酸化マグネシウムあるいは焼成によりこれらの酸化物に
変換しうる化合物をボールミル等の混合機を用いて十分
混合した後、これらの混合物を８００〜１２００℃の温
度で仮焼する。

次にとの仮焼粉末に同様な方法で作成したＣａＭｎＯｓ
仮焼粉末を加えボールミル等の混合機を用いて再混合粉
砕し、乾燥後プレスバインダーを混ぜて成形し、１４０
０〜１５５０℃の温度範囲で大気または空気中で焼成す
る。この場合、各原料を独立粉末として用いてもよいし
、任意の組合せの仮焼粉末（例えば、　ＣａＴ　ｉ０３
．　ＭｇＴ　ｉｔｓ粉末）を用いてもよい。さらに共沈
法やコロイド添加法等の公知の手段によって調整した複
合酸化物粉末として用いてもよい。成形後の焼成におい
ては常圧焼結法以外にホットプレス法などの高密度化焼
成法を使用してもよい。

次に具体的な実施例によシ本発明をさらに詳しく説明す
る。

なお熱膨張率はＪＩＳ法に準じ、室温よシ５００℃にお
ける平均線膨張よりめた。また耐摩耗性は、ピン−円板
式摩耗試験機を使用し、荷重５０　Ｋｐ　／　ｃｒＲ＋
周速１５　Ｑ　ｃｍ／ｓｅｅの条件で１００時間運転し
、試験片の長さの変化よりめた。なおピンにサンプル、
円板には鉄を用いた。固有抵抗は、サンプルの両端にイ
ンジウム、ガリウム電極を塗布し絶縁抵抗計を用いて室
温で測定した。

、ｌ［ｌ　実施例 炭酸マンガン及び炭酸カルシウムを等モルの配合比率で
ボールミルに入れ、２４時時間式混合し乾燥後、大気中
でｉ　ｏ　ｏ　ｏ　”ｃで焼成してＣａＭｎＯ３仮焼粉
末を得た。

別に、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化マグネシウム及
び炭酸カルシウムの比率を変え、ボールミルで２４時時
間式混合し、乾燥後大気中で１０００℃で焼成し各種仮
焼物粉末を作成した。これらの仮焼粉末と前記調整した
ＣａＭｎＯ３仮焼粉末とをボールミルで２４時間再度湿
式混合粉砕し、乾燥後プレスバインダーとして１重量％
のポリビニルアルコールを加え＋　２　ｔｏ”　／　ｃ
Ｊで成形し。

１４５０℃で１時間大気中で焼成して表１に示すサンプ
ル１〜２４を作成した。この表においてサンプル３〜６
，１１〜１４．１９〜２２が本発明の範囲内のものであ
る。またサンプル１，９．１７の固有抵抗は１０１０Ω
・酬以上の値であった。この結果より明らかなように１
本発明による特定組成の複合酸化物が熱膨張率において
金属磁性薄膜とはソ合致し、しかも耐摩耗性において、
フェライト並み以上の性能を有し、かつ固有抵抗が１０
’Ω・国以下であることがわかる。

表　１ 〔効果〕 本発明によれば、固有抵抗が低くかつその熱膨張率が金
属磁性薄膜にはソ合致し、しかも摩耗量が小さい非磁性
の薄膜ヘッド用セラミック基板として好適なものを得る
ことができる。

なお本発明のセラミック材料は前記薄膜ヘッド用として
限定されるものではなく、かかる性能が適用しうる他の
磁気ヘッド用非磁性セラミック材料として当然に使用し
得るものである。

特許出願人　ティーディーケイ株式会社代理人弁理士　
山　谷　晧　榮

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｔｉ０．２０〜６０重量％、　Ｎｉ０６０〜２０重量％
   。 及びＣａＯまたはＭｇＯの少なくとも一種が１０〜４０
   重量％とを主成分として、　ＣａＭｎ０１が前記主成分
   全量に対して２〜１５重量％添加されることを特徴とす
   る磁気ヘッド用非磁性セラミック材料。