JPS6050905A - 薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板 - Google Patents
薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板Info
- Publication number
- JPS6050905A JPS6050905A JP58158575A JP15857583A JPS6050905A JP S6050905 A JPS6050905 A JP S6050905A JP 58158575 A JP58158575 A JP 58158575A JP 15857583 A JP15857583 A JP 15857583A JP S6050905 A JPS6050905 A JP S6050905A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- film magnetic
- magnetic head
- weight
- substrate
- 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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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (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】
本発明は高密度記録に適した薄膜14&気へ・71’
IIセラミックス基板および−この製造方法に関・Jる
bのである。
IIセラミックス基板および−この製造方法に関・Jる
bのである。
最近、コンピュータ録71]川磁−(l\・ント、■「
1でテープの位置決め用磁気センサー、PCM録音録音
アープッドなどの高密度記録用磁気ヘッドとして従来の
フエライ]−およびセンゲス1へを使用した・′\ノド
に変って薄膜磁気ヘッドが注目されている。
1でテープの位置決め用磁気センサー、PCM録音録音
アープッドなどの高密度記録用磁気ヘッドとして従来の
フエライ]−およびセンゲス1へを使用した・′\ノド
に変って薄膜磁気ヘッドが注目されている。
薄膜磁気ヘッド用基板に要求される特性として下記の項
目が挙げられる。
目が挙げられる。
(イ)表面が平坦で気孔が存在しない。
(ロ)精密機械加工が容易でしかも加工中クラック、チ
ッピングを生じない。
ッピングを生じない。
(ハ)耐摩耗性に優れている。
(ニ)化学的に安定である。 −
(ホ)絶縁層としてコーディングされる材質と熱膨張係
数が同等である。
数が同等である。
これらの要求に対応するため、現在では酸化アルミニウ
ムと炭化チタンを主成分とする複合セラミックスが開発
され使用されている。しかしイ【がら、この複合ヒラミ
ックスは酸化アルミニウムと炭化Fタン粒子間の濡れ性
が悪いためデツピングの発生しやすいことが欠点とされ
ている。
ムと炭化チタンを主成分とする複合セラミックスが開発
され使用されている。しかしイ【がら、この複合ヒラミ
ックスは酸化アルミニウムと炭化Fタン粒子間の濡れ性
が悪いためデツピングの発生しやすいことが欠点とされ
ている。
これの欠点は、用途°は異なるが、酸化アルミニウムど
炭化チタンを主成分どするレジミック切削工具において
IJ同様である/)号、レラミック工具の5″J野にお
いCは、焼結助剤(土として酸化物)を添加して、結晶
粒成長を抑制し微細化ゾる方法あるいは、金属元素を添
加して液相焼ね−4行い緻密化づることによって、デツ
ピング士l(の改良が図られている。
炭化チタンを主成分どするレジミック切削工具において
IJ同様である/)号、レラミック工具の5″J野にお
いCは、焼結助剤(土として酸化物)を添加して、結晶
粒成長を抑制し微細化ゾる方法あるいは、金属元素を添
加して液相焼ね−4行い緻密化づることによって、デツ
ピング士l(の改良が図られている。
例えば、金属元素を添加りるツノ法どしで、1)1開明
51−5215号の鉄族金属およびtリブテンの1手・
1又は2種以上を添加する例、!111開昭!i1 6
209″;′!、。
51−5215号の鉄族金属およびtリブテンの1手・
1又は2種以上を添加する例、!111開昭!i1 6
209″;′!、。
特聞口f(51−93947号および特開昭!iG −
924615’、の鉄族金属、′[リブj゛しおにびタ
ングステンの1腫又は2種以上を添加する例かあインか
、これCう従来月利を薄膜ヘッド用セラミックス阜扱ど
して使用づ“る場合には、不充分であり、さらに高密度
結晶粒微細化にJ:ってグツピング4改良づるとど(i
+Z1μm以上の空孔が皆無になζ、 J、う焼結づ
ることが必要Cある。
924615’、の鉄族金属、′[リブj゛しおにびタ
ングステンの1腫又は2種以上を添加する例かあインか
、これCう従来月利を薄膜ヘッド用セラミックス阜扱ど
して使用づ“る場合には、不充分であり、さらに高密度
結晶粒微細化にJ:ってグツピング4改良づるとど(i
+Z1μm以上の空孔が皆無になζ、 J、う焼結づ
ることが必要Cある。
本発明は一1ニ記の従来の欠点を除去した;■膜’L1
)気ヘッド用基板およびイの¥’J :j’、Iff法
を提供づるちのである。
)気ヘッド用基板およびイの¥’J :j’、Iff法
を提供づるちのである。
すなわち、本発明による薄膜磁気ヘッド用セラミックス
基板は炭化チタン20〜55重量%、残部酸化アルミニ
ウムから4Tる複合レラミックス100重最部に対しシ
リコンを0.05〜5重量部添加した薄膜磁気ヘッド用
基板あるいは上記組成物にさらに鉄、クロム、タングス
テンの1種又は2秤取十を0.05〜5重吊部重量した
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板で
あり、ざらには炭化ブタンと酸化アルミニウム 100
重吊重量対して、ホウ素および炭素の1種又は2種5〜
30重量部の割合で配合したことが特徴である。
基板は炭化チタン20〜55重量%、残部酸化アルミニ
ウムから4Tる複合レラミックス100重最部に対しシ
リコンを0.05〜5重量部添加した薄膜磁気ヘッド用
基板あるいは上記組成物にさらに鉄、クロム、タングス
テンの1種又は2秤取十を0.05〜5重吊部重量した
ことを特徴とする薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板で
あり、ざらには炭化ブタンと酸化アルミニウム 100
重吊重量対して、ホウ素および炭素の1種又は2種5〜
30重量部の割合で配合したことが特徴である。
また、上記組成に刻して、炭化チタンの5〜60モル%
をZr、tIf、V、Nl)、Ta+ Cr、M□。
をZr、tIf、V、Nl)、Ta+ Cr、M□。
Wの炭化物の1種又は2種以上、Zr、Iff、V。
Nl)、丁a 、 Cr 、 IVlo 、 Wの窒化
物の1種又は2種以上で置換可能であり、酸化アルミ−
ラムの5−−60Tニル%を酸化ジルコニウムで、ざら
に酸化ジルコニウムの2〜101Eル%をM(I O、
Ca O。
物の1種又は2種以上で置換可能であり、酸化アルミ−
ラムの5−−60Tニル%を酸化ジルコニウムで、ざら
に酸化ジルコニウムの2〜101Eル%をM(I O、
Ca O。
”l’20.て固溶さUたことを特徴とでるものである
。
。
さらには、上記組成物から4する基板4・1・・ソトプ
レス後さらに熱間静水圧加圧することが製)41j法の
特徴である。
レス後さらに熱間静水圧加圧することが製)41j法の
特徴である。
以下、本発明について詳しく説明づ−る。
本発明では酸化アルミニウムと炭化チタンを真空又は不
活性ガス雰囲気中で、しかも黒鉛り、イス中でボッ[−
プレス焼結する条1′1ては、シリコ1ンの添加が有効
であり、酸化アルミ−ラムと炭化ブタン粒子間の界面強
度が人さくなることを児出しtこ。
活性ガス雰囲気中で、しかも黒鉛り、イス中でボッ[−
プレス焼結する条1′1ては、シリコ1ンの添加が有効
であり、酸化アルミ−ラムと炭化ブタン粒子間の界面強
度が人さくなることを児出しtこ。
シリコンは焼結りる過程で、炭化ブタンあるいは黒鉛の
炭素と反応して炭化ケイ素になることがくり返され、そ
のため炭化チタンd3 J、び酸化アルミニウム粒子の
表面が活性化され、強固な結合が生ずるものと考えられ
る。これに、さらに鉄、り[1ムおよびタンゲスフンの
1種文は2秤取1−をシ1,1]ンど同助に添加りるこ
とによ゛)(、酸化)′ノし一ミニウムと炭化チタン粒
子間の結合4より強固にづることが可能Cあった。
炭素と反応して炭化ケイ素になることがくり返され、そ
のため炭化チタンd3 J、び酸化アルミニウム粒子の
表面が活性化され、強固な結合が生ずるものと考えられ
る。これに、さらに鉄、り[1ムおよびタンゲスフンの
1種文は2秤取1−をシ1,1]ンど同助に添加りるこ
とによ゛)(、酸化)′ノし一ミニウムと炭化チタン粒
子間の結合4より強固にづることが可能Cあった。
シリコンが0.05ΦΦ部以Fの場合(J、シIJ −
1ン添加の効果がなく、5.0重量部以上になると硬さ
が小さくなるため、シリコンの添加量は0.05・〜5
,0重量部が好ましい。
1ン添加の効果がなく、5.0重量部以上になると硬さ
が小さくなるため、シリコンの添加量は0.05・〜5
,0重量部が好ましい。
また、ホウ素および炭素の1種又は2種を添加すること
によって、上記セラミックス組成物の耐摩耗性が著しく
改善される。ホウ素および炭素の1種又は2種の添加量
は酸化アルミニウムと炭化チタンの混合物の100重量
部に対して0.05重量部以下であるとその効果はなく
、2.0重量部以上になると耐デツピング性が悪くなる
ので、0.05〜2.Oui部の範囲が好ましい。
によって、上記セラミックス組成物の耐摩耗性が著しく
改善される。ホウ素および炭素の1種又は2種の添加量
は酸化アルミニウムと炭化チタンの混合物の100重量
部に対して0.05重量部以下であるとその効果はなく
、2.0重量部以上になると耐デツピング性が悪くなる
ので、0.05〜2.Oui部の範囲が好ましい。
ざらに、上記組成物の炭化チタンをZr、If。
V、Nb 、Taの炭化物の1種又は2秤取−1−で置
換し、さらにはTi 、Zr、I−IN、V、Nb、
TQ。
換し、さらにはTi 、Zr、I−IN、V、Nb、
TQ。
の窒化物の1種又は2種以上でM換することによって、
上記組成物の焼結体の組織を微細化することができる。
上記組成物の焼結体の組織を微細化することができる。
これらの添加物は、炭化チタンの5℃ル%以下であると
その効果はなく、60モル%以上であると焼結性が悪く
なるためその添加量は5−60モル%が適している。ま
た、上記組成物の醇化アルミニウムを酸化ジルコニウム
で置換りることによって、酸化アルミニウム相が強靭化
され、耐デツピング性が向上する。特に酸化ジルコニウ
ムに対して安定化剤としてtvl(I O,Ca O,
および)’203の1種又は2種以上を2・〜、 10
−Lル%固溶させるとさらに効果的である。
その効果はなく、60モル%以上であると焼結性が悪く
なるためその添加量は5−60モル%が適している。ま
た、上記組成物の醇化アルミニウムを酸化ジルコニウム
で置換りることによって、酸化アルミニウム相が強靭化
され、耐デツピング性が向上する。特に酸化ジルコニウ
ムに対して安定化剤としてtvl(I O,Ca O,
および)’203の1種又は2種以上を2・〜、 10
−Lル%固溶させるとさらに効果的である。
一方、製造方法どしては、ホラl−7レス法が一1流で
あるが、最近アルゴンガス雰囲気炉で焼結し、相対密度
を94%以上にした後、熱間静水圧如月−づる方法も行
われでいる。
あるが、最近アルゴンガス雰囲気炉で焼結し、相対密度
を94%以上にした後、熱間静水圧如月−づる方法も行
われでいる。
前者では、結晶粒径2t1mと微細(゛あるが、相対密
度は99%が限度である。後右(よ、相対密度かほぼ1
00%どなるが、結晶粒径が5μm以上でありデツピン
グの発生しやすいことか欠員である。
度は99%が限度である。後右(よ、相対密度かほぼ1
00%どなるが、結晶粒径が5μm以上でありデツピン
グの発生しやすいことか欠員である。
本発明ににる薄膜磁気ヘッド用しラミックスは気孔率が
ほぼ零で、しかも微1ftll結晶81′f組fi!i
(あることが要求されるためボッ1−プレスにJ、・ン
C1411対密度98%以−[に焼結し、ざらに熱間静
水圧加圧して相対密度をほぼ100%にりる)’j i
2が望よ()い。
ほぼ零で、しかも微1ftll結晶81′f組fi!i
(あることが要求されるためボッ1−プレスにJ、・ン
C1411対密度98%以−[に焼結し、ざらに熱間静
水圧加圧して相対密度をほぼ100%にりる)’j i
2が望よ()い。
以下、本発明を実施例をあげC説明づる。1実施例1
純度99.9%、平均粒子径0.5μmの酸化アルミニ
ウム、純度99.5%、平均粒子径0.6μmの炭化チ
タンに試薬1級のシリコン、鉄、クロム、タングステン
粉末を第1表に示す割合で配合し、ボールミルで24時
間混合した。乾燥後、造粒し1t/’Cmの圧力で80
φ× 7〜8℃の寸法に成形した。
ウム、純度99.5%、平均粒子径0.6μmの炭化チ
タンに試薬1級のシリコン、鉄、クロム、タングステン
粉末を第1表に示す割合で配合し、ボールミルで24時
間混合した。乾燥後、造粒し1t/’Cmの圧力で80
φ× 7〜8℃の寸法に成形した。
成形体を黒鉛型に設置し、1600℃で1詩間減圧下で
処理した。(の後さらに1500℃で1500気圧。
処理した。(の後さらに1500℃で1500気圧。
1時間A1゛雰囲気中で処理した。焼結体は76.2φ
X4tに加工した後、片面をo、oi sになるまでラ
ッピングした。ラッピング面の空孔を顕微鏡で観察し、
空孔の大きさを測定した。相対密度【よ空孔の人ささど
分布J、り緯出しL Qまた、焼結体をダイA7モンド
ブレイドで切削し、ラッピング面と切削面の稜に生ずる
カケの寸法を測定した。
X4tに加工した後、片面をo、oi sになるまでラ
ッピングした。ラッピング面の空孔を顕微鏡で観察し、
空孔の大きさを測定した。相対密度【よ空孔の人ささど
分布J、り緯出しL Qまた、焼結体をダイA7モンド
ブレイドで切削し、ラッピング面と切削面の稜に生ずる
カケの寸法を測定した。
さらに、破面を走査型電子顕微鏡で観察し、結晶粒径を
測定した。以上の測定結果を第1表に示す。
測定した。以上の測定結果を第1表に示す。
第1表で本発明範囲内の実施例はNo、4〜9であり、
N001〜3は範囲外の比較例である。
N001〜3は範囲外の比較例である。
本発明範囲内の試料はいずれも相対密度が99.7%以
上、ラッピング面内の空孔は1μm以下、稜のカケは1
μm以下であり、薄膜ヘッド用セラミックス基板に適し
ている。また、No、1−3は相対密度が低く、ラッピ
ング面内の空孔は1μm以上のものがあり、稜のカケは
1μm以上のものがあるため薄膜ヘッド用セラミックス
基板とし−C不適当である。
上、ラッピング面内の空孔は1μm以下、稜のカケは1
μm以下であり、薄膜ヘッド用セラミックス基板に適し
ている。また、No、1−3は相対密度が低く、ラッピ
ング面内の空孔は1μm以上のものがあり、稜のカケは
1μm以上のものがあるため薄膜ヘッド用セラミックス
基板とし−C不適当である。
実施例2
実施例1の配合組成の他にホウ素および炭素の1種又は
2種を第2表に示ず割合で配合し、実施例1と同様な方
法で試料を作成し評価した。また、摩耗アス[・を行い
摩耗量を測定して、従来材の摩耗量を100どしたとき
の相対比較を行った。その結宋を第2表に示づ。
2種を第2表に示ず割合で配合し、実施例1と同様な方
法で試料を作成し評価した。また、摩耗アス[・を行い
摩耗量を測定して、従来材の摩耗量を100どしたとき
の相対比較を行った。その結宋を第2表に示づ。
第2表でN 0.1が従来のホラ1−プレス月利であり
、No2〜Na、10が本発明範囲にJ:るものである
。本発明材は摩耗mがいずれも従来材と比較して30〜
b 効果の著しいことがわかる。
、No2〜Na、10が本発明範囲にJ:るものである
。本発明材は摩耗mがいずれも従来材と比較して30〜
b 効果の著しいことがわかる。
実施例3
実施例1の配合組成の他に第3表に示すJ、うにTi
、Zr、 Hf 、V、’Nb、Taの炭化物、窒化物
を配合して実施例1と同様な方法で試料をf[成し、評
価した。その結果を第3表に示す。
、Zr、 Hf 、V、’Nb、Taの炭化物、窒化物
を配合して実施例1と同様な方法で試料をf[成し、評
価した。その結果を第3表に示す。
第3表でN001は従来のホラ1へプレス材料で平均結
晶粒径は4・〜5I1mであるが、本発明によるNo、
2〜No、13はいずれも1μm以下であり、Ti N
、Zr 、Ht’ 、V、Nb 、Taの炭窒化物の添
加効果が明らかである。
晶粒径は4・〜5I1mであるが、本発明によるNo、
2〜No、13はいずれも1μm以下であり、Ti N
、Zr 、Ht’ 、V、Nb 、Taの炭窒化物の添
加効果が明らかである。
実施例1の配合組成の他に第11表に示IJ、うに酸化
ジルコニウムおよびその安定化剤を配合し7′C実施例
1と同様な方法で試別を作製しJ I S 4+j、i
曲げ試験法により抗折力を測定した。その結架在第4表
に示す。
ジルコニウムおよびその安定化剤を配合し7′C実施例
1と同様な方法で試別を作製しJ I S 4+j、i
曲げ試験法により抗折力を測定した。その結架在第4表
に示す。
第4表でNo、1は(;η来のホラ1−プレス+A−(
゛あり抗折力”51(g/n1ni’に対しC、ホ几明
による;’+0.2〜N0.20はいずれも抗折力が人
さく酸化ジルコニウムの効果が明らかである。
゛あり抗折力”51(g/n1ni’に対しC、ホ几明
による;’+0.2〜N0.20はいずれも抗折力が人
さく酸化ジルコニウムの効果が明らかである。
以上のように、本発明範囲内の範囲の組成物は薄膜磁気
ヘッド用セラミツ・タス基板としC非富に優れた性能を
備えた材料である。1 出願人 日立金属株式会着 ”−′−・。
ヘッド用セラミツ・タス基板としC非富に優れた性能を
備えた材料である。1 出願人 日立金属株式会着 ”−′−・。
、1)
二′−′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、炭化チタン20へ・55重量%と残部酸化アルミニ
ウムからなる複合セラミックス100重化部に対しこ、
シリコンを0.05〜5重量部添加した割合よりなるも
のに、さらにホウ素および炭素の1種又は2種0.05
〜2.0重量部を添加したことを特徴とする薄膜磁気ヘ
ッド用セラミックス基板。 2、特許請求の範囲第1項記載のものにおいて、さらに
鉄、クロム、タングステンの1神父(よ2秤取」−を0
.05〜5重灯1部添加したことを特徴どづる薄膜磁気
ヘッド用セラミックス基板。 3、特許請求の範囲第1項または第2項記載の薄膜磁気
ヘッド用基板において、上記炭化チタンの5〜GO’[
ル96を7r、Ilr、v、Nb、Ti1l、CyMo
、Wの炭化物の1種又は2種以上で置換しlこことを特
徴と覆る薄膜磁気ヘッド用しラミックス基板。 4 、1?J H’l請求の範囲第1項、第2項または
第3項記載の薄膜磁気ヘッド用セラミックス4it板に
おいて、上記炭化チタンの5− G (1シル%をl−
i、/r10、 V、Nb、 Taのvlし物の1種又
(よ2種以上で置換したことを特徴とする薄11’5
ul気へ・ンド用セラミックス基板。 5、特許請求の範囲第11真、第21頁、第31負よl
こは第4項記載の薄膜磁気ヘラ1:用しラミノクス基板
において、上記酸化アルミニウムの5−[i(l El
ル%をOり化ジルコニウムで置換したことを特徴とJる
薄膜磁気ヘッド用ごラミノクス基板。 6、特許請求の範囲第5項記載の薄IIψ磁気l\ツI
〜用セラミックス塁仮において、酸化ジル−1ニウムに
酸化ジルコニウムの2〜10モル96のM gO、C(
LO,Y2O,1を1種又は24Φ以J−固溶しtここ
とを1Fi徴ど覆る薄膜磁気ヘット用しラミックスJ、
↓(ル1゜
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58158575A JPS6050905A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58158575A JPS6050905A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6050905A true JPS6050905A (ja) | 1985-03-22 |
JPS6323641B2 JPS6323641B2 (ja) | 1988-05-17 |
Family
ID=15674680
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58158575A Granted JPS6050905A (ja) | 1983-08-30 | 1983-08-30 | 薄膜磁気ヘッド用セラミックス基板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6050905A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3006544A1 (de) | 1979-02-24 | 1980-08-28 | Nippon Kokan Kk | Verfahren zur automatischen steuerung oder einstellung der breite einer bramme bzw. metallplatte beim warmvorwalzen derselben |
US5061576A (en) * | 1988-12-27 | 1991-10-29 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thin film magnetic head |
US7675708B2 (en) * | 2003-07-28 | 2010-03-09 | Hitachi Metals, Ltd. | Substrate for thin-film magnetic head |
-
1983
- 1983-08-30 JP JP58158575A patent/JPS6050905A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3006544A1 (de) | 1979-02-24 | 1980-08-28 | Nippon Kokan Kk | Verfahren zur automatischen steuerung oder einstellung der breite einer bramme bzw. metallplatte beim warmvorwalzen derselben |
US5061576A (en) * | 1988-12-27 | 1991-10-29 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Thin film magnetic head |
US7675708B2 (en) * | 2003-07-28 | 2010-03-09 | Hitachi Metals, Ltd. | Substrate for thin-film magnetic head |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6323641B2 (ja) | 1988-05-17 |
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