JPS6029669B2

JPS6029669B2 - 磁気ヘッド用非磁性セラミックス

Info

Publication number: JPS6029669B2
Application number: JP56077817A
Authority: JP
Inventors: 宏秀山田
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1981-05-22
Filing date: 1981-05-22
Publication date: 1985-07-11
Also published as: JPS57191272A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電子計算機等の各種磁気ヘッド、特にフロッ
ピーデスク用（Ｎｉ−Ｚｎ）フェライト磁気ヘッドの構
成に欠くことのできないスライダーもしくはスベーサー
として使用される非磁性セラミックスに関するものであ
る。

磁気ヘッドを製作する場合、フェライトと非磁性セラミ
ックスをガラスでボンディングを行う。

フェライトと非磁性セラミックスの熱膨張係数が異なる
と、磁気ヘッドの組立時の熱処理において、材料に破損
を生じたり、製品に歪を残すことになり好ましくない。
また、非磁性セラミックスに空孔が多く存在すると、例
えば磁気ヘッドとフロッピーデスク等が接触して走行す
る場合、デスクにコーティングされた磁性粉が空孔に付
着したり、チッピングのため、磁気ヘッドやフロッピー
デスクを損傷するため、空孔の小さいことが要求される
。Ｎｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数は２５〜４００午
０で、８０〜１００×１０‐７／℃と言われ、非磁性セ
ラミックスの熱風彰張係数もこの範囲で、任意に変化さ
せることができ、しかも安定して製造できることが重要
である。

従来は、例えば特公昭５２−９６８８にみられる様に、
Ｔｉ０２（８０〜４５モル％）‐（母、Ｓｒ、Ｃａ、Ｓ
ｂのうちの一種以上の酸化物）（２０〜５ｗｔ％）これ
にいやＭｇの酸化物を添加して、熱膨張係数を６０〜１
３５×１０‐７／℃の範囲で調整し、しかも高密度化を
行い機械的強度の改善をはかっている。

このため熱膨張係数一つを取っても、目的の値にあわせ
るための組成が複雑となっている。本発明は上記従来技
術の欠点を改良し、Ｔｉ０２と筋○との組成比で熱膨張
係数をコントロールし気孔率は添加物によって減少させ
るとともに、結晶粒の均質化を図り、機械的な強度の改
善を行ったものである。

すなわち、Ｔｉ０２−Ｂａ○系の状態図から熱膨張係数
はＴｉ０２と斑Ｔｉ４０９の２相安定領域ではＴｉ０２
と舷Ｔｉ４０９の存在する量で１対１に対応すると考え
、種々検討した結果得られたものであり、本発明にかか
る非磁性セラミックスは、Ｔｉ０２８０〜９５モル％、
母０２０〜５モル％よりなる主成分１０の重量部に対し
てＡＩ２０３０．２〜４．の重量部を添加したことを特
徴とする。この範囲内において、熱膨張係数Ｑ（×１０
‐７／℃）はＴｉ０２８０モル％（Ｂａ０２０モル％）
のＱ＝１００からＴｉ０２９５モル％（欧０５モル％）
のＱ＝８０まで直線的に変化するため、この範囲の熱膨
張係数を自由に選択できる。またＡＩ２０３を添加する
ことによって、凝結が促進し、気孔率が減少すると同時
にＡＩ２０３は主として脇Ｔｉ４０９と化合物を作り、
ＢａＴｉ４０９の結晶粒径を均質化し微細にするため機
械的強度を大きくする。さらに本発明にかかる非磁性セ
ラミックスはＴｉ０２８０〜９５モル％舷０２０〜５モ
ル％よりなる１００重量部に対してＡＩ２０３０．２〜
４．０重量部を添加したものに、さらに副成分としてＳ
ｉ０２、Ｍｇ０、Ｚｒ０２、Ｃａ０、Ｓののなかから選
ばれた少なくとも１種以上でＮ２０３の一部を置換した
ことを特徴とする。

副成分としてＳｉ０２、Ｍ蚊、Ｚの２「Ｃａ０、Ｓのの
少なくとも１種以上でＮ２０３の一部を置換することに
よって母相のＴｉ０２相の結晶粒径を微細化し、しかも
気孔率を減少させるため嫌結体の機械的強度を大きくし
、加工時の耐チッピング性を向上することができる。次
に、Ｔｉ０２（８０〜９５モル％）、Ｂａ○（２０〜５
モル％）と限定した理由は、Ｔｉ０２が８０モル％以下
（従って欧０２０モル％以上）になるとＱが１００以上
になり、Ｔｉ０２が９５モル％以上（従って舷０５モル
％以下）になると、Ｑが８０以下になって、Ｎｉ−Ｚｎ
フェライトのＱ＝８０〜１００×１０‐７／℃とあわな
くなるためである。

また山２０３を０．２〜４．０重量部に限定した理由は
０．２重量部以下であると、母Ｔｉ４０９の結晶粒径の
均質化および微細化の効果がなく、４．の重量部以上に
なると熱膨張係数の値が変化し調整が困難になるためで
ある。なお、粉砕時にＡＩ２０３製の容器およびボール
を使用すると、条件にもよるが０．２重量％程度は混入
される。

以下本発明について実施例を上げ、具体的に説明する。

実施例１Ｔｉ０２、ＢａＣ０３およびＡＩ２０３の原
料粉末は純度９９．９％以上のものを使用した。

試料は、それぞれ第１表の組成比になるように原料を配
合し、ポールミルで湿式混合した。乾燥後、粉砕しァル
ミナ質の焼成箱につめて、１０００〜１１５０００の温
度で２〜３時間仮焼した。仮競粉は粉砕した後１．０〜
２．仇／地の圧力で成形した。本焼成は１２８０〜１３
８０℃の間で大気中競結後熱間語水圧プレスおよび大気
中で再焼結を行った。得られた試料の密度、抗折力およ
び熱膨張係数を測定し、第１表に示した。表により、熱
膨張係数はＴｉ０２の量とともに直線的に小さくなり、
この傾向はＡＩ２０３を０．２〜４．０重量％添加して
も変化のないことが明らかである。

また、釘２０３の添加によって、気孔率が減少し、母Ｔ
ｉ４０９相の粒径が均質でしかも微細になるため抗折力
が１５〜１８ｋ９／桝と無添加の場合の抗折力＜１５ｋ
９／柵より大きくなることが明らかとなった。実施例
２実施例１のＡＩ２０３の一部を純度９９．９％のＳｉ０
２、Ｚｒ０２、Ｍｇ０、Ｃａ○、ＳｒＯの原料で第２表
のように置換して配合し実施例１と同様に試料を作製し
て、測定した結果を第２表に示す。

表より添加物の種類と量にかかわらず、熱膨張係数はＴ
ｊ０２の量とともに直線的に小さくなることがわかる。

またＡＩ２０３の一部をＳｉ０２、Ｚの２、Ｍｇ○、Ｃ
ａ○、Ｓｒ０で置換することによって母相のＴｉ０２相
の結晶粒径が微細化し、しかも気孔率が減少する第１
表第２表ため抗折力が２０〜２２ｋ９／柵と大きく加工時の耐チ
ッピング性が著しく改善できた。

第１図は、実施例１および実施例２の結果からＴｉ０２
のモル％と熱膨張係数の関係を示したものである。

図より、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数８０〜１０
０（ｘｌｏ‐７／℃）と一致する範囲は、Ｔｉ０２が９
５〜８０モル％の範囲であることがあきらかである。ま
た、Ｓｉ０２、Ｚｈ〕３、Ｍｇ○、Ｃａ○、Ｓの等の添
加物も４ｗｔ％以下であれば、熱膨張係数をかえること
なく、結晶粒度の微細化、均質化、高密度化を図ること
ができる。このため本発明によれば、従来のように、熱
邸鞍張係数を調整するために、添加物を変える必要がな
く、またＮｉ−Ｚｎフェライトとガラスボンディングを
して磁気ヘッドを組立てデスク上で走行テストを行った
場合、従来材と比較して摺動特性が著しく向上した。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｔｉ０２一敗０系におけるＴｉ０２のモル％
と熱膨張係数を示す曲線図である。静′函

Claims

【特許請求の範囲】１ＴｉＯ＿２８０〜９５モル％、ＢａＯ２０〜５モル
％よりなる主成分１００重量部に対してＡｌ＿２Ｏ＿３
０．２〜４．０重量部を添加したことを特徴とする磁気
ヘツド用非磁性セラミツクス。２ＴｉＯ＿２８０〜９５モル％、ＢａＯ２０〜５モル
％よりなるもの１００重量部に対してＡｌ＿２Ｏ＿３０
．２〜４重量部を添加したものに、さらに副成分として
ＳｉＯ＿２、ＭｇＯ、ＺｒＯ＿２、ＣａＯ、ＳｒＯのな
かから選ばれた少なくとも１種以上でＡｌ＿２Ｏ＿３の
一部を置換したことを特徴とする磁気ヘツド用非磁性セ
ラミツクス。