JPS6150906B2

JPS6150906B2 -

Info

Publication number: JPS6150906B2
Application number: JP56002298A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiko Furukawa; Toshiaki Wada; Rikuto Myahara; Takashi Kitahira; Kyohito Misumi; Masaharu Shiroyama
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1981-01-09
Filing date: 1981-01-09
Publication date: 1986-11-06
Also published as: JPS57135773A

Description

【発明の詳細な説明】

本願発明は、高密度記録に適した薄膜磁気ヘツ
ド材料の製造方法に関するものである。高密度記録用磁気ヘツド材料は、従来のセンダ
スト材やフエライト材ではなお高周波透磁率が低
くまた狭くなるトラツク幅に合わせての機械加工
性が難しいという欠点がある。そこで最近これら
の欠点を解消する磁気ヘツド材料として薄膜磁気
ヘツドが有力視されているものの、薄膜磁気ヘツ
ドではその基板を超精密鏡面仕上げした時に基板
表面に微細な気孔さえも存在しないこと及びその
基板の機械加工性が容易なことが特に要求され
る。この様な磁気ヘツド用基板としてセラミツク
材料が一般に用いられているが、その超精密鏡面
仕上げされた基板に微細な気孔が存在しない様に
するには、そのセラミツク粉末を殆んど理論密度
となるまで焼結成型し、しかもセラミツク結晶粒
子内の結合力が強く微細な組織を有しているもの
でなければならない。しかし一方その様なセラミ
ツク焼結体の機械加工性は非常に困難となる。この様なセラミツク基板の焼結方法としてホツ
トプレス法と熱間等方圧加圧（以下HIPと記す）
法とが有効であるとされている。まず、ホツトプレス法にあつては、Al₂O₃−
TiC系の原料粉末を1600℃〜1800℃でホツトプレ
ス焼結するわけであるが、この様に焼結温度を比
較的高温に保たなければならないが故に、焼結工
程においてその焼結性を改善し、かつ結晶粒子の
成長を抑制する手段としてMgO，NiO及びCr₂O₃
等の１種若しくは２種以上を約0.5重量％以下添
加する方策がとられているが、この様な手段を採
つてもなお理論密度の焼結体は得られないし、機
械加工性の点ではまだ改良すべき問題点が残され
ていた。次にHIP法については、すでに実用化の段階に
至つているがこのHIP法を適用するにはその予備
処理としてセラミツク圧紛体を対理論密度94％以
上の予備焼結体とする必要がある。この種の
Al₂O₃−TiO系セラミツク基板の製造方法におい
て、その焼結体を改善し、かつ結晶粒子の成長を
抑制する手段としてMgO，NiO及びCr₂O₃の１種
若しくは２種以上を約1.0重量％以下添加する方
策が採られているが、この様な策を採つてもなお
上述の予備焼結の際の焼結温度を1850℃〜1950℃
まで高めなければ目的とする対理論密度の予備焼
結体は得られない。その為この様にAl₂O₃−TiC
系セラミツク基板が高温に曝されるので上記の結
晶粒成長抑制剤を添加しているにも拘らず
Al₂O₃，TiC結晶粒の成長を伴ない超精密鏡面仕
上げをする場合微細孔を生じ易く、しかもトラツ
ク幅に合わせて機械加工する際エツチ部の欠けが
生じ易い。しかも高温を必要とする為に作業性が
悪く省エネルギーの点でも問題がある。本願発明は、上記諸問題を解消する磁気ヘツド
用材料の製造方法を提供せんとする。 TiO₂粉末を５重量％〜15重量％含むTiC粉末30
重量％〜50重量％と、残部アルミナ粉末から成る
混合粉末100重量部に対し、MgO，NiO，
Cr₂O₃，ZrO₂より成る群の１種若しくは２種以上
から成る快削性付与剤0.5重量部〜５重量部及び
Y₂O₃粉末が0.05重量部〜２重量部なる組成の原
料を熱間焼結することを特徴とするアルミナ系磁
気ヘツド用材料の製造方法である。以下本願発明を開発するに至つた実験並びにそ
の結果について述べる。〈実験〉 (a) 実験方法及び結果純度99.9％、平均粒子径0.6μｍのα−Al₂O₃、
純度99％、平均粒子径0.5μｍのTiC、Y₂O₃及び
TiO₂並びにNi，Cr，Mg，Zrの各酸化物を各種配
合したものをボールミル混合機により、20時間湿
式混合紛砕を行つた後、ワツクスを添加して造粒
し、1.3t／cm²の圧力で焼結後の寸法が50mm角、厚
さ5.0mmの成型素体になる様に成型した。この場合常温で圧縮成型時の圧力は経験則上
0.5t／cm²以上必要であることが判つているのでそ
の条件で行つた。この常温で圧縮成型した素体を
アルゴンガス雰囲気炉で1650℃〜1950℃の範囲で
その温度に達して１時間保持後の予備焼結体の密
度が対理論密度94％以上となる様予備焼結を行つ
た。この場合に於ける温度と各種配合物の配合割
合との関係を第１図のグラフに示す。また、Y₂O₃を0.25重量部、MgOを１重量部と
一定とし、TiO₂／（TiC＋TiO₂）×100の値を各
種変化させた場合に於ける予備焼結温度の変化を
第２図に示す。また（63Al₂O₃−33.3TiC−3.7TiO₂）100重量
部に対しY₂O₃0.25重量部なるものに、快削性付
与剤の各種を添加したものを対理論密度が94.0％
以上となる様に予備焼結するのに必要な温度（１
時間保持）を第３図に示す。次に、この様にして得られた対理論密度94％〜
95％の予備焼結体をMo発熱体を内包する高圧容
器からなるHIP炉内に入れ、1400℃、1000Kg／cm²
のArガス圧下で１時間保持し、予備焼結体に等
方等圧を加えて最終焼結体を得た。次にこの種の
最終焼結体をダイヤモンド砥石にて研削加工後、
各種焼結体の硬さ（ロツクウエルＡスケール）測
定を行つた。その結果を第４図及び第５図のグラ
フに示す。またHIP後の最終焼結体の電子顕微鏡組織写真
を第６図に示す。この試料は（63％Al₂O₃−33.3
％TiC−3.7％TiO₂）100重量部に対し、Y₂O₃0.25
重量部なるものに、快削性付与剤MgOを１重量
部添加したものである。また比較の為に63％
Al₂O₃−37％TiC（Y₂O₃を全く含まない）なる組
成のものを対理論密度が94％以上になるべく予備
焼結した後HIP処理したものの電子顕微鏡組織写
真を第７図に示す。次に対理論密度94％〜95％の密度を有する各種
配合された予備焼結体をHIP炉内に入れ1400℃、
1000Kg／cm²のArガス圧下で１時間焼結して対理
論密度が99.5％以上の最終焼結体を50×50×45mm
に研削仕上げして、その研削性能試験を行つた。
この場合の試験条件は次の通りである。即ち、各
種試験片を治具で固定し、これに滑車を介して
1.0Kgの錘をつけ、レジンダイヤモンド切断砥石
にて、錘の力により50mm長さを切断するに要する
時間を調べた。この切断試験結果を第８図〜第１
１図のグラフに示す。なお切断時間は５列切断の
平均値を示す。第８図は同試験条件でMgOの量
を１重量部、TiO₂／（TiC＋TiO₂）×100＝10重
量％と一定としY₂O₃添加量による影響を、第９
図はY₂O₃＝0.25重量部、TiO₂／（TiC＋TiO₂）×
100＝10重量％、TiC＋TiO₂＝37重量％と一定
し、NiO，Cr₂O₃，ZrO₂，NiO＋ZrO₂等の快削性
付与剤の添加量の変化による影響を、同じく第１
０図はY₂O₃＝0.25重量部、TiO₂／（TiC＋
TiO₂）×100＝10重量％と一定時のMgO快削性付
与剤添加量の影響を示す。また第１１図には
MgO＝1.0重量部と一定で、かつY₂O₃＝0.25重量
部と一定にした場合のTiO₂／（TiC＋TiO₂）の変
化との関係を示す。 (b) 考察 HIP法を適用するに必要な対理論密度を有する
予備焼結体を得る為の温度と各配合原料の関係を
示す第１図からY₂O₃量についてはY₂O₃を全く含
まないものに比べてY₂O₃を添加するにつれて順
次予備焼結温度が低くなつて行くが、0.05重量部
未満ではまだその低下度が足りないため予備焼結
体の構成結晶粒の微細なものが得られなくなる。
Y₂O₃を適量の0.5重量部入れたものでは均一微細
な構造が得られている事が第６図より判る。しか
しながらY₂O₃が２重量部を越えると予備焼結体
組織に大きな空孔が増加する為に対理論密度が95
％であつてもHIPにより緻密化させることが不可
能になる。次に第２図からTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100＝
５重量％未満ではTiO₂の焼結改善の効果が少な
くなり予備焼結温度が高くなる傾向があるし、ま
たこの値が15を越えると高い予備焼結温度を必要
とすると共に緻密で均一な微細な組織を有する焼
結体が得られなくなる。これは15位まではTiC原
料中の遊離炭素と反応及び他成分との反応で焼結
性に有意義であるがTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100
の値があまり大きくなりすぎるとTiCを酸化させ
TiC結晶粒が粗大化する為である。また第３図に示す各種の快削性付与剤は一般に
粒成長抑制兼焼結促進剤と呼ばれているものに属
し、0.5重量部以上配合したものは著しく焼結性
が改善される。図から明らかな如く快削性付与剤
は６重量部においても低温焼結性を改善せしめて
いるが、５重量部を越えると急に予備焼結体の結
晶が異常成長する現象が認められた。なおセラミツク切削工具の他の耐摩耗性を要求
される材料においては0.5重量部以下の添加量が
通例となつているが、本願発明はあえて多量の添
加量について検討を行なつたものである。第４図に示す配合成分に対して、Y₂O₃の最適
添加量の範囲を硬さとの関係から限定すれば、
Y₂O₃が0.05重量部から２重量部までその効果を
発揮し２重量部を越えると硬さが著しく損なわれ
る。上記硬さは、焼結体の結晶粒径が小さく、かつ
緻密である程高い値を示すものであり、本願の磁
気ヘツド材料においても硬くて耐摩耗性があり、
また緻密であることが材料選択の条件であり、他
の特性として快削性（研削容易性）を要求される
ものである。なおY₂O₃が0.05重量部未満におい
ては、その焼結促進効果が発揮されず高温での予
備焼結をする必要がある為均一微細な組織を得る
目的が果されない。次にMgO等の快削性付与剤の添加量と硬さの
関係においては、MgO添加量が0.1重量部未満で
は焼結体の結晶粒が成長する傾向にあり、0.1重
量部から５重量部までは正常な結晶粒を有する焼
結体が得られる。これに伴なつて硬さも本願組成
品は硬さ93.0以上を示している。しかしながら添加量が５重量部を越えると硬さ
が著しく低下するとともに焼結体組織に異常成長
粒が認められるようになる。セラミツク系磁気ヘツド材料において素材の快
削性が要求されることは先に述べたが快削性付与
剤添加量と研削性能との関係をみるため、50×50
×4.5mmの各種配合組成の焼結体を、厚さ1.0mmの
ダイヤモンド切断砥石の切断送り分力として一定
量の重鎮を作用させた状態で、50mmの長さ方向を
１列切断するに要する時間を求め、図第８図〜第
１１図に５列切断値の平均でグラフ化している。快削性付与剤の添加量は第９図〜第１１図に示
す如く0.5重量部から著しく研削性が改善され、
かつ１重量部から６重量部まで更に研削性が徐々
に向上する傾向にある。しかしながら磁気ヘツド材料においては、微細
加工性及び均一な耐摩耗性に関係する焼結体結晶
粒の均一微細かつ緻密であることが要求されるの
であるが、快削性付与剤が５重量部を越えると、
異常粒成長を起しかつ緻密度が損なわれるため好
ましくない。具体的には第１０図においてみられる様に
MgO添加量が0.5重量部未満においては研削性が
悪い（切断時間が長い）が、0.5重量部以上にな
ると著しく研削性が改善される。また添加量が５重量部を越えると更に研削性は
良くなるが、緻密度が損なわれかつ異常成長粒が
増加するため好ましくない。なお（TiC＋TiO₂）配合量が本願組成範囲外の
25重量％のものは、Al₂O₃成分が多いために研削
性が悪く、加工度の多い本願用途の磁気ヘツド材
用としては好ましくなく、また（TiC＋TiO₂）が
60重量％以上になると、研削性は更に良くなるが
高温条件で予備焼結しなければならないため必然
的に本願組成品よりもAl₂O₃及びTiC粒の成長が
促進されるので好ましくない。これ等のことは他の快削性付与剤についてもい
うことができる。〈実験〉 (a) 実験方法及び結果純度99.9％、平均粒子径0.6μｍのα−Al₂O₃、
純度99％、平均粒子径１μｍのTiC、TiO₂，
Y₂O₃，MgO等の焼結促進剤及び快削性付与剤を
それぞれ各種配合したものをボールミル混合機に
より20時間湿式混合紛砕を行つた後、これを充分
に乾燥して焼結用原料とし、50×50mm角、高さ60
mmの黒鉛型内に上記各種焼結用原料を充填すると
共に、高周波コイルに挿入し、不活性雰囲気にて
1350℃〜1850℃の温度範囲内で各所定温度にて
200Kg／cm²の圧力を加え60分間保持し、次いで圧
力を抜いて放冷する事により50×50×5.5mmの目
的の焼結体を得た。 TiO₂／（TiC＋TiO₂）×100＝10重量％で
MgO0.25重量部のものにつき、ホツトプレス法
によつて対理論密度を少くとも98.5％となる様に
焼結する為のホツトプレス湿度を下記第１表に示
す。但しその場合の圧力は200Kg／cm²、保持時間
は60分間とした。次に、（70Al₂O₃−27TiC−
3TiO₂）100重量部、Y₂O₃0.25重量部のものに焼
結促進剤及び快削性付与剤の各種を添加したもの
を200Kg／cm²、60分間保持の条件で対理論密度を
99.5％以上にする為の最低湿度の変化を第１２図
のグラフに示す。

【表】第１３図は0.25重量部のY₂O₃を配合したAl₂O₃
と（TiC＋TiO₂）との成分に対して、快削性付与
剤であるMgOを1.0重量部配合した場合、（TiC＋
TiO₂）成分が25〜60重量の範囲でかつTiO₂／
（TiC＋TiO₂）成分を種々変化させた組成において
ホツトプレス焼結体の研削性を示すものである。同じく第１４図はTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100
を10重量％と一定、MgOを1.0重量部と一定にし
てY₂O₃量を変化させた場合の研削性を示す。また第１５図はTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100を
10重量％と一定、（TiC＋TiO₂）配合割合を37重量
部と一定にしかつY₂O₃を0.25重量部一定とした
場合快削性付与剤添加量との関係を示したもので
ある。次にY₂O₃＝0.25重量部一定、かつTiO₂／
（TiC＋TiO₂）×100＝10重量％と一定にし快削性
付与剤であるMgO添加量を種々変化させた場合
の研削性を第１６図に示す。なお第１３図〜第１６図において研削性の試験
は実験において試験したと同じく、各種試験片
を治具で固定しこれに滑車を介して１Kgのおもり
をつけ、レジンダイヤモンド切断砥石にて、50mm
の長さを切断するに要する時間を調べた。また、各種試験片組織代表例として（63％
Al₂O₃−33.3％TiC−3.7％TiO₂）100重量部に対
し、Y₂O₃0.25重量部なるものに、快削性付与剤
MgOを１重量部添加したものを第１７図に、ま
た比較の為に63％Al₂O₃−37％TiC（Y₂O₃を全く
含まない）からなるものの電子顕微鏡組織写真を
第１８図に示す。 (b) 考察配合原料の組成、量比がホツトプレス焼結に及
ぼす影響についてはHIPの場合とほぼ同様である
が、ホツトプレス焼結に特有のものとして
TiO₂／（TiC＋TiO₂）×100が15重量％を越える
と黒鉛型との反応が著しくなり接着あるいは接着
割れが発生し焼結歩留が低下するという事があ
る。 Y₂O₃＝0.25重量部と一定でかつTiC×TiO₂＝
37重量％でしかもTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100が
1.0重量％と一定条件にした成分に、快削性付与
剤添加量を最高６重量部まで変化させた場合のホ
ツトプレス焼結性を示すものにおいて快削性付与
剤であるMgO，Cr₂O₃，ZrO₂及びNiOの１種また
は２種配合添加したいずれの条件においても、添
加量が0.5重量部以上になるとホツトプレス温度
が低くなり、低温焼結性が向上することが第１２
図よりわかる。第１３図は、Y₂O₃＝0.25重量部一定としかつ
快削性付与剤であるMgOを1.0重量部一定とし、
（TiC＋TiO₂）成分が25重量％〜60重量％の範囲で
しかもTiO₂／（TiC＋TiO₂）の値を種々変化させ
た組成においてホツトプレス焼結体の研削性を示
すものである。ここでの研削性は実験(a)実験方法及び結果で述
べた如く50×50×4.5mmの焼結体を厚さ1.0mmのダ
イヤモンド切断砥石で、切断送り分力が一定にな
るように、一定重量の重鎮を作用させて、50mmの
長手方向を切断するに要する時間を求め、図には
５列切断した場合の平均値で表したものであるが
第１３図から明らかなようにTiC＋TiO₂配合量が
25重量％のものは切断時間が長くかかり、研削性
が悪いことを示している。また本願組成外のTiC＋TiO₂成分が60重量％の
ものは最も研削性が優れているが、これは後述す
る如く、焼結体組織の粗大化及び緻密度不足によ
るものと考えられる。一方TiO₂／（TiC＋TiO₂）添加量を種々変化さ
せた場合、添加量が５重量％未満と15重量％を越
えるものにおいては研削性が優れているが、後述
する如く緻密度不足あるいは焼結体組織の粗大化
によるものと考えられる。更にTiO₂／（TiC＋TiO₂）の値が約10重量％に
おいて研削性は最も悪い傾向を示すが、これは焼
結体組織が均一傲細でかつ緻密に焼結されている
ことと関係していると想定される。 TiO₂／（TiC＋TiO₂）×100を10重量％と一
定、MgO量を1.0重量部と一定にしてY₂O₃量を変
化させた場合の研削性を示す第１４図において、
（TiC＋TiO₂）量が25重量％のものは、切断時間が
100秒以上を示す場合があり、研削性の点で磁気
ヘツド材料としては好ましくない。また（TiC＋TiO₂）量が30重量％以上になると
研削性は非常に良くなり、かつ（TiC＋TiO₂）量
が多くなる程その傾向は強くなる。（TiC＋TiO₂）量が多くなる程研削性が良くな
るのは研削性の悪いAl₂O₃量が少なくなることと
関連しており、かつ（TiC＋TiO₂）量が増加する
につれて高温域でのホツトプレスを行なう必要が
あるために、組織が粗大化する傾向があり、必然
的に強度が低下する結果研削性が良くなるものと
考えられる。一方Y₂O₃配合量が0.05重量部未満、及び２重
量部を越えると急激に研削性が向上するが、これ
は配合量0.05重量部未満においては、その焼結促
進剤としての効果が少なく、比較的高温域でのホ
ツトプレスを行なう必要があるので組織が粗大化
するためであり、逆に２重量部を越えると焼結体
組織に粗大スポツトが急激に増加するため、研削
性が良くなるものと考えられる。次にTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100を10重量％と
一定、（TiC＋TiO₂）配合割合を37重量％一定と
し、かつY₂O₃0.25重量部一定の条件のもとに、
快削性付与剤の添加量を変化させた場合の研削性
をみた場合、第１５図より快削性付与剤である
MgO，NiO，ZrO₂及びCr₂O₃の単独あるいは２種
の添加を行なつたものは、いずれも0.25重量部の
材料が最も研削性が悪く、0.5重量部以上になる
と急に研削性が良くなることが図から明らかであ
る。同じくY₂O₃＝0.25重量部一定でかつTiO₂／
（TiC＋TiO₂）×100＝10重量％と一定にして快削
性付与剤であるMgO添加量を種々変化させた場
合の研削性をみた場合第１６図からわかるよう
に、（TiC＋TiO₂）が25重量％の組成材料は、快削
性付与剤であるMgOが多量になつた場合でも切
断時間が100秒以上となり、加工度の多い磁気ヘ
ツド材料としては、加工費用が多大となり好まし
くない。（TiC＋TiO₂）が60重量％の組成品は研削性は
非常によいが、高温域でホツトプレス焼結する必
要があるため組織の粗大化をまねき、ラツプ面粗
度及び加工精度を要求する本願の用途には不適格
である。なおデータとしては示していないがカル
シウム、鉄、マンガン等の各酸化物についても上
記快削性付与剤と同様な快削性付与作用のあるこ
とを確めた。また快削性はセラミツク原料粉末の
製造方法によつても大きく影響を受けることを確
認した。特にTiC原料粉末においてTiC原料粉末
はTiC粉末製造時に高温炭化して造られたTiC粉
末を紛砕したものより、低温炭化して造られた微
粉末を原料とした焼結体の快削性が優れているこ
とを確認した。即ち、純度99.9％、平均粒子径0.6μｍのα−
Al₂O₃低温炭化にて造られた平均粒子径0.5μｍ純
度99％のTiC及び高温炭化にて造られたTiC粉末
を紛砕し平均粒子径0.5μｍとした純度99％TiC
粉末の相方にY₂O₃，TiO₂及びMgOと快削性付与
剤をそれぞれ配合したものを湿式混合紛砕を行な
つた後、これを充分に乾燥した後焼結用原料と
し、50×50mm角、高さ60mmの黒鉛型内に原料粉末
を充填し、1650℃〜1750℃の温度にて200Kg／cm²
の圧力を加え60分間保持して対理論密度99.5％と
なる50×50×4.5mmの焼結体を得た。この２種類
の試験片を実験で行なつた研削性能試験と同じ
方法にて治具で固定し、これに滑車を介して１Kg
のおもりをつけ、レジンダイヤモンド切断砥石に
て50mmの長さを切断するに要する時間を調べた結
果、（63重量％Al₂O₃−33.3重量％TiC−3.7重量
％TiO₂）100重量部に対し、Y₂O₃0.25重量部なる
ものに、快削性付与剤MgOを１重量部添加した
焼結体の場合、高温炭化にて造られたTiC粉末を
紛砕した微紛を用いて焼結した材料の切断に要す
る時間は低温炭化にて製造されたTiC微紛を用い
て焼結したものに較べ2.1倍の時間を要した。即ちこの原因としてはTiC粉末の形状が異なる
ことも一要因と考えられる。高温にて炭化製造し
紛砕したTiC微紛は鋭い形状をしており、一方低
温にて炭化された微紛はいくらか丸味をもつてい
る。この丸味をおびたTiC紛を用いたAl₂O₃−
TiC系セラミツク焼結体が快削性に優れているこ
とを確認した。これはまた第１９図、第２０図の
組織写真から見ても明らかである。この第１９図
に示す組織写真は、高温炭化にて造られたTiC粉
末を紛砕して得られたTiC微紛を原料とした焼結
体組織写真また第２０図に示すのは低温炭化にて
造られたTiC微紛を原料とした焼結体組織写真を
示す。〈実験〉 (a) 実験方法及び結果純度99.9％、平均粒子径0.6μｍのα−Al₂O₃、
純度99％、平均粒子径１μｍのTiC、TiO₂，
Y₂O₃，ZrO₂MgO等の焼結促進剤及び快削性付与
剤をそれぞれ各種配合したものをボールミル混合
機により20時間湿式混合紛砕を行つた後、これを
充分に乾燥して焼結用原料とし、50×50mm角、高
さ60mmの黒鉛型内に上記各種焼結用原料を充填す
ると共に、高周波コイルに挿入し、不活性ガス雰
囲気で1350℃〜1850℃の温度範囲内で各所定温度
にて200Kg／cm²の圧力を加え60分間保持し、次い
で圧力を抜いて放冷する事により50×50×5.5mm
の目的の焼結体を得た。なおTiO₂／（TiC＋TiO₂）×100＝10重量％で
ホツトプレス法によつて対理論密度を少くとも
99.5％以上となる様にした。また配合は（TiC＋TiO₂）＝37重量％、
Al₂O₃63重量％、100重量部に対しY₂O₃を0.25重
量部、一定としMgOを0.25，0.5，10重量部及び
ZrO₂を2.5重量部添加したものである。次いでこの様にして得た焼結体をダイヤモンド
砥石にて第２１図に示す形状に成形した。一方45−10×10mmに成形されたドーナツ型
円盤のフエライトと組み合わせて、ピン−デイス
ク方式の摩耗試験を行つた。第２２図にその試験
方法を示す。第２２図において、セラミツク
（Al₂O₃−TiC系）を固定し、デイスクを回転させ
お互いに接触し荷重を加えその時の摩耗量と摩擦
係数を測定した。試験条件を次に示す。荷重 0.95Kg 摩擦速度 191.7ｍ／min 第２表にその結果を示す。

【表】 (b) 考察 TiO₂／（TiC＋TiO₂）×100を10重量％とし
て、（（TiC＋TiO₂）37重量％＋Al₂O₃63重量％）
に対しY₂O₃量0.25重量部一定にして快削性付与
剤MgO量を変化させた試料の摩耗試験の結果
MgOの添加量の増加にしたがい摩耗量の増加が
いくらかみられるものの、摩擦係数は減少の傾向
にある。同じくZrO₂を添加した材料の摩擦係数
も小さくなる。この摩擦係数が小さい事は磁気ヘ
ツド材料の要求される重要な特性の１つであり、
快削性付与剤の添加は焼結体の研削性の改善のみ
ならず磁気ヘツドスライダの改善へとつながつて
いることが判る。なお付言しておけば、ホツトプレス法において
得られた焼結体が対理論密度95％程度のものを前
記HIP条件の下で処理した場合、焼結体組織が均
一微細で、かつ緻密なものが得られ本願発明の用
途に適した材料となることを確めた。以上述べて来た様に、本願発明方法によれば、
磁気材料として適度の硬さと緻密性を持ち、かつ
研削性に優れた（快削性に富む）材料を得ること
が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１１図はそれぞれ実験の結果を示
すグラフ若しくは結晶構造の電子顕微鏡組織写
真、第１２図〜第１８図はそれぞれ実験の結果
を示すグラフ若しくは結晶構造の電子顕微鏡組織
写真、第１９図は高温炭化にて造られたTiC粉末
を原料とした焼結体の結晶構造を示す電子顕微鏡
組織写真、第２０図は低温炭化にて造られたTiC
粉末を原料とした焼結体の結晶構造を示す電子顕
微鏡組織写真、第２１図は実験の摩耗試験片の
大きさ、形状を示す説明図、第２２図は実験の
摩耗試験の概要説明図。

Claims

【特許請求の範囲】１ TiO₂粉末を５重量％〜15重量％含むTiC粉末
30重量％〜50重量％と、残部アルミナ粉末から成
る混合粉末100重量部に対し、MgO，NiO，
Cr₂O₃，ZrO₂より成る群の１種若しくは２種以上
から成る快削性付与剤0.5重量部〜５重量部及び
Y₂O₃粉末が0.05重量部〜２重量部なる組成の原
料を熱間焼結することを特徴とするアルミナ系磁
気ヘツド用材料の製造方法。２熱間焼結として熱間等方圧加圧焼結を採用す
る特許請求の範囲第１項記載のアルミナ系磁気ヘ
ツド用材料の製造方法。３熱間焼結としてホツトプレス焼結を採用する
特許請求の範囲第１項記載のアルミナ系磁気ヘツ
ド用材料の製造方法。