JPS6029670B2 - 磁気ヘツド用磁器組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、磁気ヘッドの構造部品に用いる非磁性材料
に係り、Ｎｉ−Ｚｎフェライトと同等の熱膨張係数を有
し、かつ高い機械的強度と良好な加工性を有する磁気ヘ
ッド用磁器組成物に関する。

磁気ヘッドは、磁性材料からなるコアと非磁性材料から
なる構造部品とをガラス溶着して組立てられており、特
にデジタル用磁気へッド‘こは磁性材料として高周波特
性及び耐摩耗性のすぐれたＮｉ−Ｚｎフェライトが主に
使用され、構造部品材料にはＴｉ０２−母○−Ｚｒ０２
、系磁器が使用されている。一般に用いられるＴｉ０２
‐脇○−Ｚの２系磁器は、組成がＴｉ０２７４〜７ぶれ
％、Ｂａ０１８〜２３ｗｔ％、Ｚｒ０２４〜７ｗｔ％で
あり、その熱膨張係数は９６〜１００×１０‐７／℃で
ある。

ところが、Ｎｉ−Ｚｎフェライトはその熱膨張係数が、
９０〜９４×１０‐７／℃であり、これより作成したコ
アと、上記磁器からなる構造部品とをガラス容着する際
に、両者間の熱膨張係数が異なるため、歪を生じ、磁気
特性の劣化が起こるだけでなく、ひび、剥離等を生じて
磁気ヘッドの組立上大きな問題となっている。

従って、コア材と非磁性構造部品との熱血彰張係数を同
等にする必要があるが、コア材のＮｉ−Ｚｎフェラィト
の熱膨ヒ張係数は要求される電磁気特性によって定まる
組成により固定されるため、非磁性構造部品材料のそれ
を、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数になるよう調整
する必要がある。

しかし、上記の磁気ヘッドの組立上の問題を防止するた
めには、熱膨張係数の差を２×１０‐７／℃以下に抑え
なければならず、上述した組成のＴｉ０２−母○−Ｚの
２系磁器では不可能である。一般に、Ｔｉ０２−母○−
Ｚの２系磁器の組成が、上記の如く高い熱膨張係数をも
つ組成に固定される理由は以下の通りである。Ｔｉ０２
−＆○−Ｚｒ０２系磁器の組成のうち、熱膨張係数に関
係する成分であるＴｉ０２を増加させて、Ｎｉ−Ｚｎフ
ェライトの熱膨張係数（９０〜９４×１０‐７／℃）に
合致する組成領域にすると、加工性が一段と劣化し、さ
らに従来の焼結温度１２５０ｏｏよりも５０ｑｏ以上高
い焼結温度となり焼給体内部が還元されて黒色化する。

また、磁気ヘッド用構造部品は、非常に精密な加工を必
要とするため、加工性の良いすなわち研削抵抗の小さい
材料でなければならない。

従って、上記磁器において、Ｔｉ０２の増量による加工
性の劣化は、磁気ヘッド用非磁性構造部品材料として致
命的な欠陥となるためである。この発明は、上述の問題
点に鑑み、Ｎｉ−Ｚｎフェライトと同等の熱膨張係数を
有し、かつ加工性が良好で、高い機械的強度を有するＴ
ｉ０２−Ｂａ０−Ｚｒ０２系磁器を提案するものである
。

すなわち、この発明は、Ｔｉ０２８０〜９岬ｔ％、欧０
６．０〜１４，５ｗｔ％、Ｚｒ０２２〜４ｗｔ％、Ｓｉ
０２０．２〜０．５ｗｔ％、Ｃａ００．８〜２．肌ｔ％
からなり、熱膨張係数９０〜９４×１０‐７／℃を有す
ることを要旨とする磁気ヘッド用磁器組成物である。

この発明は、Ｔｉ０２−Ｂａ○−Ｚの２系磁器において
、Ｔｉ０２の含有量を従来組成の含有量より増加させる
ことにより、熱膨張係数をＮｉ−Ｚｎフェライトと同じ
９０〜９４×１０‐７／℃の範囲に精度よく調節すると
共に、Ｓｉ０２、Ｃａ○を含有させることにより加工性
を改善し、同時に暁結温度を従来組成のものより５００
０程度低下させることにより、暁緒体内部の色も均一に
黄色化したものである。

この発明による上記組成とすることによって、比較的低
温度での競結により高密度化することができ、結晶粒蚤
の微細化が進み、孔が少なく欠陥の少ない磁器となると
共に、加工性及び耐摩耗性を向上させることができる。
この発明による磁器組成物の成分を限定した理由は以下
のとおりである。

Ｔｉ０２８冊ｔ％未満、Ｂａ○が１４．５ｗｔ％を超え
る含有では、熱膨張係数が９４×１０‐７／℃を超えて
しまい、Ｔｉ０２が９肌ｔ％を超え、欧０が６．肌ｔ％
未満の含有であると、熱舵彰張係数が９０×１０‐７／
℃未満となる。

従ってＮｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数９０〜９４×
１０‐７／℃と同じ熱膨張係数を保持させるため、Ｔｉ
０２８０〜９０Ｗｔ％、Ｂａ０６．０〜１４．５Ｍ％の
含有とする。Ｚの２は耐熱衝撃性を改善するために添加
するものであるが、その含有がａの％未満では熱衝撃に
弱くなり、また４Ｍ％を超える含有ではＺの２のみの相
が生成し、耐熱衝撃の効果が低下するため、２〜４Ｍ％
の含有とする。

また、ＺｒＱの含有量が２〜４ｗｔ％であると、２００
００からの急冷を施しても割れず、耐熱衝撃性に強い材
料となる。Ｓｉ０２は加工性を改善するため添加するが
、０．かｔ％未満ではビッ力‐ス硬度が高くなり、加工
性の劣化を招釆し、また０．５Ｍ％を超えると加工性は
改善されるが、気孔率が高くなり、繊密性に欠けるため
、０．２〜０．５ｗｔ％の含有とする。Ｃａ０はＳｉ０
２と同様に加工性を改善するために添加するが、０．綱
ｔ％未満ではビッ力‐ス硬度が高く、加工性は劣化し、
また２．冊ｔ％を越えると加工性は良くなるが、抗折力
の弱い、硬くてもろい材料になるため、０．８〜２．肌
ｔ％の含有とする。また、磁器組成物の熱膨張係数を、
９０〜９４×１０‐７／℃に限定するのは、前述した如
くＮｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数と同等とし、フェ
ライトコアとガラス溶着する際の前記問題を解消するた
めである。なお、上記熱膨張係数を有するＮｉ−Ｚｎフ
ェラィトの組成の一例を示すと、Ｎｉ０１０〜１水ｔ％
、Ｚｎ０２０〜２４ｗｔ％、Ｆｅ２０３６４〜６８Ｗｔ
％の組成物である。以下に、この発明を実施例に基づい
て設明する。

市販されているＴｉ０２、ＢａＣ０３及びＺｒ０２を用
いて、第１表に示すこの発明による組成比ならびにこの
発明の範囲外の組成比となるよう秤量し、ボールミルで
混合し、乾燥した後、空気中で１０００℃、２時間の仮
蛾を行った。

さらに仮焼した原料に、市販のＳｉ０２とＣａＣ０３を
第１表に示す組成比となるよう添加し、ボールミルで平
均粒度１．５仏ｍになるまで微粉砕し、次に結合剤とし
てポリビニルアルコールを１．５ｗｔ％加えて造粒した
。造粒後に、２０００ｋ９／地の成形圧で４０×２０×
２仇吻の寸法に成形し、空気中で１２００ｏｏ、２時間
の暁結を行った。得られた磁器について、密度、熱膨張
係数、ビッカース硬度等の特性を調べ、第２表に測定結
果を示している。

また、表中の加工性は、同一の加工機を使用しその主軸
モータの電力増加量をワット単位で表わし評価している
。なお、第１表、第２表の試料Ｎｏ．９，１１，１３〜
１６，１８，１９，２２は、この発明の実施例であり、
その他の試料は比較例である。第２表から明らかな如く
、試料Ｍ．１〜７の比較例はビッカース硬度が高く加工
性が悪く、試料内部が黒色化し、試料Ｎｏ．２５〜２７
はビッカース硬度が下がると同時に結晶組織上気孔が増
え、繊密性に欠け、これ以外の比較例は熱膨張係数がＮ
ｉ−Ｚｎフェライトの熱膨張係数９０〜９４×１０‐７
／℃に合致しない。

これに対してこの発明の実施例は、Ｔｉ０２−母○‐Ｚ
の２系においてＴｉ０２を増加し、Ｓｉ０２０．２〜０
．５ｗｔ％、Ｃａ００．８〜２．肌ｔ％を含有すること
により、熱膨張係数を９０〜９４×１０‐７／℃の間に
コントロールすることができ、加工性が良好となり、し
かも試料内部の色も黄色で均一な材料が得られた。

また、この発明による組成比とすることにより、従来の
競結温度より低温にて焼緒可能なため、繊密化され、結
晶粒径が小さくなり、しかも孔が少なく欠陥の少ない強
度大なる磁器が得られる。

従って、耐摩耗性にすぐれるため、記録媒体が摺動する
磁気ヘッド構造部品用材料に最適であることがわかる。
第 １表 （Ｗｔ※） （ｗｔ略） 第 ２ 表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ＴｉＯ＿２８０〜９０ｗｔ％、ＢａＯ６．０〜１４
   ．５ｗｔ％、ＺｒＯ＿２２〜４ｗｔ％、ＳｉＯ＿２０．
   ２〜０．５ｗｔ％、ＣａＯ０．８〜２．０ｗｔ％からな
   り、熱膨張係数９０〜９４×１０＾−＾７／℃を有する
   ことを特徴とする磁気ヘツド用磁器組成物。