JPS62278164A - 磁気ヘツド・スライダ用材料 - Google Patents

磁気ヘツド・スライダ用材料

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JPS62278164A JP61120855A JP12085586A JPS62278164A JP S62278164 A JPS62278164 A JP S62278164A JP 61120855 A JP61120855 A JP 61120855A JP 12085586 A JP12085586 A JP 12085586A JP S62278164 A JPS62278164 A JP S62278164A
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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】 3、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンピュータ用を始め、オーディオ用。
VTR用等の記録再生用磁気ヘッドスライダ用材料や磁
気テープ用耐摩耗性機能部材料に関する。
〔従来の技術〕
従来からかかる記録再生用磁気へソドスライダには、多
結晶Ni−Znフェライト、 Mn−Znフェライトや
単結晶Mn −Znフェライトあるいは高硬度パーマロ
イなどが用いられていた。
今日では記録密度の高密度化並びに耐摩耗性特性の改善
が切望されており、一層、薄膜磁気ヘッド化が進められ
ており、この薄膜磁気ヘッド化に伴い、記録再生のため
の磁気回路部材用材料と耐摩耗性スライダ材料の各々に
、それぞれに要求される特性を満足した最適の材料が選
定されつつある。
すなわち、磁気回路用としては、高周波域の磁気特性が
優れたパーマロイ、センダストあるいはアモルファスの
薄膜を使用し、一方、耐摩耗性が要求される機能部材用
としては、アルミナ系材料が望ましいと考えられている
かかる耐摩耗性摺動部材用材料は、非磁性材料であるが
、耐摩耗性を始め精密加工性、加工能率。
高強度1組織の緻密性、さらには記録媒体とのなしみ、
潤滑性、金属薄膜との熱的整合性などの諸特性が要求さ
れている。
従来、磁気ヘッド・スライダ用材料として、特開昭55
−163665号公報に記載のA62O3−TiC材料
は、種々の特性が優れ、かかる耐摩耗性機能部材として
最適の材料の一つであるが、記録媒体とのなじみ、潤滑
性及び精密加工性、特に加工歩留りの点では必ずしも安
定した材料とはいえない。
また、特開昭57−198578号公報ニハ、A7!2
O3−TiC材料の記録媒体とのなじみや潤滑性を改善
した!■気ヘッド・スライダ用材料として、Ti02−
 A12 o、系材料が提案され、多くの面で優れた特
性を有し、該耐摩耗性機能部材材料に最適な材料の一つ
であるが、材料の機能加工性と機械的特性、特に機械加
工歩留りの悪いことが問題となる。
さらに、特開昭60−171617号公報には、スライ
シング工程でのチッピングを改善した材料としてジルコ
ニアを主成分とする薄lI!iff気ヘッド用セラミ’
7クス基板が提案されているが、部分安定化したZrO
2主成分の材料では熱劣化の問題があり、基板への膜付
けの際の数百℃までの加熱や冷却に起因して単斜晶が増
加し、強度の劣化や堆積変化に伴い基板の反りが生じる
という問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このように強靭なセラミックスを磁気へ・ノド・スライ
ダ用材料として使用した場合には加工性が悪く複雑な加
工が困難となる。
本発明の目的は、磁気ヘッド・スライダの耐摩耗性機能
部材に要求される耐摩耗性を始め、精密加工性、加工能
率、高強度1組織の緻密性、記録媒体とのなじみ、潤滑
性などの諸特性を満足し、特に精密加工性1強度、潤滑
性に優れた特性を有する磁気ヘッド・スライダ用材料を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上述の問題点に鑑み、特に精密加工性1強度
、潤滑性に優れた特性を有する磁気へ・ノド・スライダ
用材料を種々検討した結果、Zr02−^12O3系材
料がこれらの諸特性を満足し、磁気ヘッド・スライダ用
材料として満足すべき特性を有する点に着目して完成し
たものである。
すなわち、本発明に係る磁気ヘッド・スライダ用材料は
、ZrO2成分を65〜90重量%と、残部がその2重
!i%以下をY2O3,MgOの少なくとも1種からな
る結合剤で置換したaz2O3成分とからなり、高強度
、高靭性で摺動性のよい正方晶結晶構造を実質的に有す
る。
ZrO2を実質的に正方晶構造とするためには、ZrO
2にY2O3 、MgO,CeO等の安定化剤を少なく
とも1種を含有せしめることが必要である。
これらの安定化剤はZrO2’に対してY2 oaの場
合には1.8〜10.5重量%、MgOでは2.0〜4
.3重量%、CeO2の場合には8.2〜13.4重量
%含有させる必要がある。
正方晶のZrO2が存在すると、外部応力に対して正方
品から単斜晶の結晶構造への変態が起こる結果、いわゆ
る応力誘起変態機構によって機械的特性、特に強度や靭
性が向上する作用がある。
また、正方晶ZrO2は一般に粒成長を起こし易いが、
4122O3と複合化させることにより、複合化による
結晶粒の微細化の効果が大きく、平均結晶粒1.5μm
以下となってチッピングが少な(なり、耐摩耗性、材料
の緻密さが改善されるばかりでなく、前述の熱劣化の問
題も大幅に改善される。
本発明においては安定化剤を含むZrO2成分は、Y2
Oa 、MgOを含むAA2oa成分ト共ニ木系材料の
主成分であり、65重量%未満では強度や靭性が不定で
、これまで多用されてきたAi+2O3−TiC系材料
と比べてスライシング工程でのチッピングや潤滑性が改
善されず、90重量%を越えると基板への膜付けの際の
数100℃までの加熱や冷却に起因してZrO2の単斜
晶が増加し、強度の劣化や基板の反りが生じるという問
題が発生するので、安定化剤を含むZrO2成分は65
〜90重璽%とする。
また、本系材料に含有されるa12O3の2重量%以下
をy2 o3 、MgOの少なくとも1種で置換するが
、2重量%以下(○を含まず)とする理由は下記による
すなわち、nx2O3の一部をY2O3やMgOで置換
することによって焼結促進効果が発揮され、Y2O3や
?1gOを全く含まないものに比べて順次焼結温度が低
くなり、均一微細な組織をもつ焼結体が得られるが、置
換量が2重量%を越えると焼結体にスポットが増加し硬
さも低下する。
〔製造法〕
上記本発明の磁気ヘッド・スライダ用材料は以下の要領
によって製造される。
共沈法によって得たY2O3 、MgO,CeO等の安
定化剤を所定量含む部分安定化ZrO2粉末と、y2 
o3 、MgOの少なくとも1種で2重量%以下を置換
した高純度a12O3粉末とを所定量配合し湿式混合粉
砕した後、乾燥、整粒して原料粉末を調整する。また、
ZrO2、Aj!2O3の原料粉末として塩化Zr、Y
、  AIなどの混合溶液より上記組成に合成された粉
末を用いてもよい。
この原料粉末を黒鉛型内に充填し、それぞれ最適の焼結
温度1300〜1600℃で100〜300 kg/ 
aJの圧力を加え、それぞれ所定時間保持焼結して相対
密度99%以上のZrO2−An!2Oa系セラミック
ス焼結体を得る。
また、このZrO2−Aj+2O3系セラミックス焼結
体は、熱間等方圧加圧焼結法(IIIP)でも製造する
ことができる。すなわち上記原料粉末を金型プレス、冷
間静水圧プレス(CTP)、ドクターブレード法、スリ
ップキャスティング法等の各種成形方法により成形し、
この成形体を大気中で1350〜1600℃の温度で焼
成して相対密度を94.5%以上にした後で12O0〜
1500℃でHIP して相対密度99%以上のZrO
2−Alzoa系セラミックス焼結体を得る。
このようにして得たZrO2Af2O3系セラミフクス
焼結体は磁気ヘッド・スライダの形状に切断し仕上げ加
工して製造する。
本発明の磁気ヘッド・スライダ用材料について以下実施
例を示す。
〔実施例〕
実施例1 共沈法によって得られたY2O3 、MgO,CeOの
安定化剤を第1表に示す割合で含む部分安定化ZrO2
粉末と純度99.9%、平均粒子径0.5μ閏のAz2
O.粉末とを同じく第1表に示す割合に配合し、純水を
溶媒としてジルコニア・ボール・ミルで24時間混合粉
砕した後、乾燥整粒して原料粉末を調整した。
この原料粉末を50X50n、高さ60mの黒鉛型内に
充填して、それぞれ最適の焼結温度1300〜1600
℃で100〜300kg/cII+の圧力を加え、60
分間保持して、ついで圧力を除去し放冷することにより
、50X50X5.5 龍の焼結体を得た。焼結体の密
度は水中置換法で測定し、理論密度で除して相対密度を
求めた。切断加工性及び耐チッピング性は各試験片を治
具で固定し、これに滑車を介して10kgの重錘をつけ
、レジンボンドダイヤモンド切断砥石を用い、重錘の荷
重により試験片を50■1長さに切断する試験を行い、
切断に要する時間を測定して加工性を、また切断加工時
に稜に生じるチッピングのを無、大きさを顕微鏡で観察
して耐チッピング性を評価した。諸物性値及び評価結果
を第1表に示す。
第   1   表 なお、加工性は第1表に示す比較例の部分安定化Zr○
2の切断所要時間を基準時間とし、各試料淘毎の切断所
要時間を基準時間で除し、100倍した数値を比切断加
工性として示す。
この表から、本発明のZrO2−A12O3系材料は従
来のA12Oa−MgO系やAj!2O3  TiC系
材料に比べて特に耐チンピング性や強度において格段に
優れていることが言える。
このようにして得られた焼結体を、ダイヤモンド砥石に
より2am X 4 鶴断面、長さ2O0の直方体とな
し、その−万端を鋭角な刃状に成形した。さらに外形4
5m−x内径100厚さIotaのドーナツ型円板のフ
ェライトを用い、本発明の材料と組合せて回転するフェ
ライトに焼結体の鋭角な刃先を接触させて実施するいわ
ゆるピン−ディスク方式の摩擦摩耗試験を行った。試験
結果を第1図に示す。
第1図より本発明のZrO2−A12O3系材料は従来
(7)A12 oa−MgO系やAg30g  TiC
系材料に比べて、特に相手材料を摩耗させず潤滑性に優
れることがわかる。
同図において、試料No、 14と15として示す本発
明外の試料も本発明と同様に優れた潤滑性を示すが、第
1表に示すように抗折力、耐ピツチング性において問題
がある。
以上の試験結果より本発明のZrO2−Aj!2O3系
材料は磁気ヘッドスライダ用材料に要求される諸特性を
満足していることがわかる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の磁気ヘッドスライダ用材
料は、磁気へノド・スライダの耐摩耗性機能部材に要求
される耐摩耗性をはじめ、精密加工性、加工能率、高強
度1組織の緻密性、記録の媒体とのなじみ、潤滑性など
の諸特性を満足し、特に清書加工性2強度、潤滑性に優
れた特性を有する磁気ヘッド・スライダ用材料であるの
で、チッピングも少なく微細な加工を行うことができ、
薄膜磁気ヘントスライダとして好適なものを得ることが
できるという効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はピン−ディスク方式の摩擦摩耗試験結果を表わ
す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、安定化剤を含むZrO_2成分が65〜90重量%
    と、残部がその2重量%以下を結合剤で置換したAl_
    2O_3成分とからなることを特徴とする磁気ヘッド・
    スライダ用材料。 2、結合剤がY_2O_3、MgOの少なくとも1種で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の磁
    気ヘッド・スライダ用材料。
JP61120855A 1986-05-26 1986-05-26 磁気ヘツド・スライダ用材料 Granted JPS62278164A (ja)

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