JPS62216986A

JPS62216986A - 単結晶フエライトの製造法

Info

Publication number: JPS62216986A
Application number: JP61058917A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tada; 多田　信一
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1986-03-17
Filing date: 1986-03-17
Publication date: 1987-09-24

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、ＶＴＲ磁気ヘッド用等に用いられる単結晶フ
エライ１〜を固相反応によって製造する方法に関するも
のである。

（従来の技術）従来、多結晶フェライトと単結晶フェライトとを接触侵
加熱することにより、単結晶フェライｉ〜を多結晶フェ
ライト方向に結晶成長させて単結晶フェライトを育成す
るフェライト単結晶の製造法において、多結晶フェライ
トと単結晶フェライトとを接触させて加熱するに際し、
単結晶フェライトを接合する多結晶フェライトの接合面
に対する多結晶フェライトの少なくとも背面に例えばフ
ェライ１−ダミーを接合して不連続粒成長抑制手段を施
し、異結晶方位の結晶の発生を防止する方法が特開昭６
０−１９５０９７号公報において開示されている。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら上述した方法においては、不連続粒成長抑
制手段のないものに比較して単結晶フェライトの寸法の
大きなものが得られるものの、単結晶フェライトを量産
化してコストの低減を図るためにざらに寸法の大ぎな単
結晶フェライトを得るためには、いまだ満足のいく大き
ざの単結晶フエライ１〜を１ｑることができなかった。

また上述した方法では、種単結晶を接合した面の歪が大
きい場合があり、その結果法に種として使用する単結晶
フェライトを確保するのが困難となる欠点もあった。

本発明の目的は上述した不具合を解消して、寸法の大き
な単結晶フェライトが得られると共に種単結晶を接合し
た面の歪が小さい単結晶フェライトの製造法を堤供しよ
うとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明の単結晶フェライトの製造法は、多結晶フェライ
トの一端面に単結晶フェライトの種を接合して、加熱し
て多結晶フェライトを単結晶に成長さＵる単結晶フェラ
イトの製造法において、多結晶フェライトの単結晶フェ
ライトと接合した面の少なくとも背面に、その酸化鉄（
ＦＱ　２ＯＢ　）の成分が、単結晶化される多結晶フェ
ライトの成分より０．２〜１．２モル％小さい組成より
なる多結晶フェライトダミーを接触させて加熱すること
を′ｖ４′６！ｉとするものである。

（作　用）上述した構成において、多結晶フェライトダミーの組成
のうち酸化鉄（Ｆｅ　２Ｏ３）の含有間を、単結晶化さ
れる多結晶フェライトの酸化鉄＜Ｆｅ　２Ｏ３　）の含
有間よりも０．２〜１．２モル％小さくして、この多結
晶フェライトダミーを少なくとも種単結晶フェライトの
接合面に対する背面、好ましくは背面および両側面に接
合して加熱すると、異方位の結晶発生の少ない大きな寸
法の単結晶フェライトを歪のない形で（９ることができ
る。

なお、多結晶フェライトダミーの酸化鉄の含有間を単結
晶化される多結晶フェライトの酸化鉄の含有量よりも０
．２〜１．２モル％小さいと限定した理由は、組成差が
０．２モル％未満であると寸法の大きな単結晶フェライ
トが得られないと共に、１．２モル％を越えると歪〈反
り）が大きくなりクランクが発生するため０．２〜１．
２モル％と限定した。

（実施例）以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の製造方法の一実施例を
説明するための斜視図で、形状が直方体の例を示してい
る。まず第１図（Ａ）に示すように、−例としてＭｒｒ
−７ｎよりなる多結晶フェライト２と、同組成よりなる
種単結晶フェライト１を準備する。この多結晶フェライ
ト２としては、酸化鉄の原料にスピネル構造を有する酸
化鉄またはスピネル構造の履歴を有する酸化鉄あるいは
それらの混合物より成る酸化鉄を用いて製造した多結晶
フェライトを用いる必要がある。また、多結晶フェライ
トと種単結晶フェライトの熱膨張係数の差は±ｌ０ＸＩ
Ｏ−’以下が望ましい。次に、多結晶フェライト２と単
結晶フェライト１との接合面を、ダイＸ７モンド凪粒を
使用して、好ましくは表面粗さを０．５ミクロン以下、
平１■度を０．５ミクロン以下になるように鏡面研磨す
る。なお、フェライトの組成としては、Ｆｅ２Ｏ３：４
５〜６０モル％、好ましくは５２〜５７モル％、ＭｎＯ
：２Ｏ〜４０モル％、好ましくは２５〜３８モル％、Ｚ
ｎＯ：　５〜３０モル９６、好ましくは９〜２２モル％
の組成のものを使用すると好適である。

本発明で重要なのは、多結晶フェライト２の鏡面研磨面
に対向する少なくとも背面に所定の組成の多結晶フェラ
イトダミー３を施す点にある。多結晶フェライトダミー
３としては、スピネル構造を有する酸化鉄すなわちマグ
ネタイｌ〜を経由しない酸化鉄を用いた多結晶フェライ
トであって、その酸化鉄（ｒ”ｅ　２Ｏ３　）の含有ｆ
ｆｌが単結晶化される多結晶フェライトの酸化鉄（Ｆｅ
　２Ｏ３　）の含有量よりも０．２〜１．２モル％小さ
い組成のものを使用する。

次に、鏡面研磨した多結晶フェライト２　ｊＪ３よび単
結晶フェライト１の接合面に有機酸または無機酸を介在
さけて、第１図（Ｂ）に示ずように研磨面を富者する。

研磨面を密着した接合体は、多結晶フェライト２の不連
続な結晶粒子成長の起こる温度未満の温度、すなわち上
述した組成の７１ライトでは約１３３０〜１３５０℃か
ら昇温速度１０℃／時間で１４３０℃まで加熱され単結
晶を育成する。その結果、単結晶フェライト１を多結晶
フェライト２方向に結晶成長させ、多結晶フェライト２
を殆んど全て単結晶フェライトに転換した第１図（Ｃ）
に示すような大きい寸法の単結晶フエライ１−４を得る
ことができる。

以下、実施例について説明する。

実施例マグネタイト（Ｆｅ３ｏ４）を経由して製造された酸化
鉄（Ｆｅ２Ｏｓ）ｒ不純物Ｓｉ　０２Ｏ．００５％、Ｔ
ｉ　０２　０，００５％、Ｃａ　Ｏ’　０．００５％、
Ｎｉ１２Ｏ０．００５％を含む酸化鉄と、純度９９．９
％の酸化マンガンＪ３よび酸化亜鉛を原料とし、その組
成がＭｎ　０２７，７モル％、ｚｎＱ１８，５モル％、
ＦＯ２Ｏ３５３，８モル％に混合した調合物を仮焼、粉
砕、成形し、平衡ｒＩｉ素分正分圧下３２Ｏ℃、４時間
焼成して、Ｍｎ−Ｚｎ多結晶フェライトを得た。

この多結晶フェライトは、平均粒子（￥が、約１０ミク
ロン、気孔率が約０．０５％であり、１３５０　’Ｃ付
近で不連続粒成長する性質を有するものであった。

一方、この多結晶フェライトとほぼ同一組成を右する高
圧ブリッヂマン法で製造された単結晶）１ライトを用意
し、この両方のフェライトよりそれぞれ３０ｘ　２７ｘ
　５ｍｍと３０ｘ　２７ｘ　Ｏ，５ｍｍの直方体形状よ
りなる板を切り出した。そして、この多結晶フェライト
をダイアモンド砥粒（２〜４ミクロン）を使用して、全
表面を表面粗ざＲｍａｘ　　Ｏ，０５ミクロン、平坦度
０．３ミクロンに鏡面研磨した。

同時に、多結晶フェライトダミーとしてＦｅ２Ｏ２の含
有量が多結晶フェライトの１”ｅ　２Ｏ３含有量よりも
０．２〜１．２モル％だけ少ない本発明用のダミーと、
その組成差が０．２〜１．２モル％の範囲外の比較例用
のダミーを第１表に示すように準備した。早漏した単結
晶フェライト、多結晶フェライ１へおよび多結晶フェラ
イトダミーから、第１図＜８）に承り両側にダミーを設
けない試料と第１図（Ｄ）に示す両側にダミーを設けた
試料を作成した。そして、作成した試料をＮ２ガス雰囲
気中において１１５０℃で３０分間加熱し、引続き０２
１度５％のＮ２ガス雰囲気中において１３４０℃から昇
温速度１０℃／時間で１４３０℃まで加熱して固相反応
を起させ、単結晶フェライトを多結晶フェライ］・方向
に結晶成長させて多結晶フェライト全体を単結晶化した
。

得られた単結晶フェライトに対し、単結晶の成長長さ、
反りおよびクラックの有無を評価し第１表に表示した。

ここで、単結晶の成長長さは異方位の結晶がない部分の
良さを測定した。また反りは、種単結晶フェライトを接
着した面に対して測定し、凹状態に反ったものを負、凸
状態に反ったものを正としてその反り伍を表示した。さ
らに、クラックの有無は得られた単結晶フェライトを目
視で１１！ｌ！察して１つでもクラックの存在するもの
を×、存在しないものを○として表示した。結果を第１
表に示り′。

第１表から明らかなように、本発明の範囲内の組成の多
結晶フェライトダミーを使用した単結晶フェライトは、
従来のものと比べて成長長さが長く、反りも少なく、ク
ラックも発生せず特に組成差が０．５モル％のものが一
番好結果であると共に、両側ザイドダミーを有するもの
の方がさらに好結果が１与られることがわかった。これ
に対し、組成差が０．２モル％未満の比較例ではクラン
クは発生しないものの成長長さが短く、また組成差が１
．２モル％を越えるものはクラックが発生することがわ
かった。

本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、幾
多の変形、変更が可能である。例えば上述した実施例で
は、種となる単結晶フェライトの大きさを多結晶フェラ
イトと同じ大きざに設定したが、本発明では異結晶方位
の結晶の成長を有効に防止しているので、種４１結晶フ
ェライトの大きさを小さくすることもできる。

（発明の効果）以上詳細に説明したところから明らかなように、本発明
の単結晶フェライトの製造法によれば、固相法で単結晶
を育成するに際し、多結晶フェライトの単結晶フェライ
トと接合した面の少なくとも他端面に、そのＦｅ　２Ｏ
３の成分が、単結晶化される多結晶フェライトの成分よ
り０．２〜１．２モル％小さい組成よりなる多結晶フェ
ライトダミーを接触させて加熱することにより、寸法が
大きいと共に種単結晶を接合した面の歪が小さい単結晶
フェライトを得ることができる。

その結果、単結晶フェライトを安価かつ収率よく得るこ
とができると共に、ヘッド形状に加工するとぎの自由度
を増すことが可能となる。

本発明により製造した単結晶フェライトは歪や欠陥の少
ない単結晶フェライトであるので、各種の磁気ヘッド特
に高性能のＶＴＲ映像用磁気ヘッドに使用でき、工業上
極めて有用な単結晶フェライトの製造法である。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の製造方法の一実施例を
説明するための斜視図である。１・・・単結晶フェライト２・・・多結晶フェライト３・・・多結晶フェライトダミー４・・・単結晶フェライト５・・・多結晶フェライトダミー（サイドダミー）特許
出願人　　　日本碍子株式会社代理人弁理士　　杉　　村　　暁　　方向　　弁理士　
　杉　　村　　興　　作第１図＜Ａ）３ゲタ筆舌品フシフィトデミー

Claims

【特許請求の範囲】１、多結晶フェライトの一端面に単結晶フェライトの種
を接合して、加熱して多結晶フエライトを単結晶に成長
させる単結晶フェライトの製造法において、多結晶フェ
ライトの単結晶フェライトと接合した面の少なくとも背
面に、その酸化鉄（Ｆｅ＿２Ｏ＿３）の成分が、単結晶
化される多結晶フェライトの成分より０．２〜１．２モル％小さい組成よりなる異相結晶発生
防止手段としての多結晶フェライトダミーを接触させて
加熱することを特徴とする単結晶フェライトの製造法。２、前記多結晶フェライトダミーを、前記多結晶フェラ
イトの単結晶フェライトと接合した面の背面のほか、そ
の両側面にも設ける特許請求の範囲第１項記載の単結晶
フエライトの製造法。