JPS6249647B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、多結晶フエライトを用いた磁気ヘツ
ドの製造にあたり、磁気テープの摺動する多結晶
フエライト部分を所定の結晶軸方向に単結晶化し
た磁気ヘツドの製造法に関するものである。 従来、フエライトを磁心とした磁気ヘツドにお
いて、多結晶フエライトのもつ低摺動ノイズ性と
単結晶フエライトのもつ耐摩耗性の両方の優れた
特性を有する複合磁気ヘツドとして、たとえば第
１図Ａに示す特公昭53−32692号に見られるよう
な多結晶フエライトと単結晶フエライトを固相反
応により直接接合したフエライトを使用した磁気
ヘツドが知られている。 このような複合型磁気ヘツドに使用するフエラ
イトは、第２図に示すように単結晶フエライトと
多結晶フエライトのそれぞれの接合する面を平滑
に研磨した後、両フエライトの接合面を重ね合
せ、これに５Kg／cm2以上の圧力を均等にかけて、
1300℃前後の高温で加熱してつくられる。 しかしながら、このような製造方法においては
接合しようとする単結晶フエライトと多結晶フエ
ライトとの化学組成に差異があると熱膨張係数も
また異なるため、両フエライトを加熱接合して得
られるフエライト接合体の接合部分に歪が残り、
そのため所定の磁気特性が得られないばかりかフ
エライト接合体を磁気ヘツドに加工する際、クラ
ツクやチツピングが多発する等の問題点がある。 従つて、現実に行なわれている接合体の製造で
は、接合しようとする単結晶フエライトと多結晶
フエライトとの化学組成を合わせるため、例えば
ブリツヂマン法で製造された単結晶フエライトを
所定の大きさに切断加工した後それぞれのブロツ
クの化学組成を測定して分類し、その化学組成に
合致した多結晶フエライトを準備するという方法
でつくられており、その作業は極めて複雑でかつ
繁雑である。そしてさらに、ブリツヂマン法で作
製した単結晶フエライトは、部分により化学組成
に著しい差異があり、そのため磁気特性もまた著
しく異なるので、接合フエライトには得られた高
価な単結晶フエライトを全て有効に使用すること
ができない等の欠点もある。 本発明は、従来のこのような欠点や問題点を解
決するためになされたものであり、摺動ノイズが
小さく、かつ耐摩耗性の優れた磁気ヘツドを容易
にしかも工業的に安価に製造する方法に関するも
のであつて、多結晶フエライトの接合面と所定の
結晶軸方向に形成した種単結晶フエライトの接合
面とを接触させた後、これを1200℃ないし1450℃
の温度で加熱し、種単結晶フエライトを多結晶フ
エライト方向に成長させて多結晶フエライトの一
部を種単結晶フエライトと同一結晶軸方向に単結
晶化する工程、単結晶化した部分を残し初めに重
ね合わせた種単結晶フエライト部分を除去する工
程、該多結晶・単結晶複合フエライトの単結晶部
分を磁気テープ摺動面に成形する工程からなる磁
気ヘツドの製造法にある。 すなわち、本発明の製造方法によつて得られる
磁気ヘツドは、第１図Ｂに示すように磁気テープ
の摺動する部分が単結晶フエライトで構成され、
その他の磁気回路の部分が多結晶フエライトで構
成された複合型磁気ヘツドにおいて、単に単結晶
フエライトを多結晶フエライトに接合したもので
はなく、多結晶フエライトの一部を単結晶化した
磁気ヘツドである。 また本発明の製造法は、第３図に示すように種
単結晶フエライトと多結晶フエライトとを加熱接
合した後、さらに加熱することにより、種単結晶
フエライトを多結晶フエライト方向に成長させて
多結晶フエライトの一部を種単結晶と同一結晶軸
方向に単結晶化した後、種単結晶フエライト部分
を除去し、該多結晶・単結晶フエライトの単結晶
部分を磁気テープ摺動面に成形する磁気ヘツドの
製造法である。この場合、種単結晶フエライトが
多結晶フエライト方向に成長して、多結晶フエラ
イトの一部を単結晶化するのは、種単結晶フエラ
イトを多結晶フエライトに加熱接合した後、さら
に加熱して種単結晶フエライトと多結晶フエライ
トを構成する微結晶粒子との界面における固相反
応を活発にすると、種単結晶と微結晶粒子間に、
常に種単結晶側に微結晶粒子が凸となるわん曲し
た界面を形成し、そのわん曲した界面の種単結晶
側に常に負の値となる曲率により生起する界面移
動の駆動力により、種単結晶が微結晶粒子を合体
して、次第に大きく成長し、多結晶フエライトの
一部を単結晶化するものと思われる。 なお、この場合使用する多結晶フエライトは、
平均粒子径が40μｍ以下の微結晶粒子から構成さ
れ、かつ第４図・曲線Ａに示すような不連続な結
晶粒子成長を示す多結晶フエライトであることが
重要であり、さらにこのような多結晶フエライト
を使用した場合であつても、多結晶フエライトの
一部を単結晶化する際の加熱温度は、1200℃〜
1450℃の範囲内であつて、かつ第１図の曲線Ａの
不連続な結晶粒子成長の起こる温度T0未満の温
度とすることが必要である。 換言すれば、種単結晶フエライトと多結晶フエ
ライトを構成する結晶粒子との間の界面の曲率
は、結晶粒子の径が小さい程大きく、従つて界面
の移動速度が大きいものであるが、多結晶フエラ
イトとして、前記の第４図の曲線Ａのような不連
続な結晶粒子成長を示す多結晶フエライト以外の
結晶粒子が連続的に成長するいわゆる第１図の曲
線Ｂに示すような連続的結晶粒子成長を示す多結
晶フエライトを使用した場合、加熱時に多結晶フ
エライトを構成する結晶粒子もまた成長するの
で、種単結晶と結晶粒子の界面の曲率が小さくな
り、従つて種単結晶の成長が抑制される。実用的
な大きさに多結晶フエライトの一部を単結晶化す
ることが難しく、また一部結晶化された場合でも
多結晶フエライトを構成する結晶粒子が50μｍ以
上に成長するので摺動ノイズを少なくするという
多結晶フエライトとしての効果が失われる。従つ
て多結晶フエライトとしては、前述のような第１
図の曲線Ａに示すような、ある温度T0未満の温
度までは、加熱温度を高くしても、又加熱時間を
長くしても多結晶フエライトを構成する結晶粒子
がほとんど成長せず、微細状態を保ち、温度T0
を超えてはじめて結晶粒子が急激な速度で成長す
る、いわゆる不連続な結晶粒子成長を示す多結晶
フエライトを使用することが大切であり、かつ多
結晶フエライトの一部を単結晶化するときの加熱
温度は、1200℃〜1450℃の温度範囲内でかつ不連
続な結晶粒子成長の起る温度T0未満の温度、好
ましくは温度T0より100℃以内の低い温度とする
ことが必要である。 なお不連続な結晶粒子成長を示す多結晶フエラ
イトを製造するに際し、考慮すべきことの一例を
あげると、特別な高純度の原料を使用し、特に原
料のうちでも酸化鉄原料としては、フエライトを
構成する成分以外の不純物成分の極めて少ない例
えば純度が99.9％以上の高純度の酸化鉄を使用す
ることが必要である。 また不連続な結晶粒子成長の開始する温度T0
は使用する原料の純度、組成、粒子径等によつて
相異するので、前もつて加熱試験をすることによ
り確認しておけばよい。 さらに本発明の製造法において、多結晶フエラ
イトの一部を単結晶化した後、はじめに重ね合わ
せた種単結晶フエライトを除去するのは、種単結
晶フエライトの化学組成と多結晶フエライトの化
学組成が相違していても多結晶フエライトの単結
晶化した部分は種単結晶フエライトと同一軸方向
に成長し、かつ多結晶フエライトの化学組成と全
く同一であるので多結晶フエライトと、多結晶フ
エライトが単結晶化した単結晶フエライトとの境
界部には歪が全く残らず、従つて歪による磁気特
性の劣化はなく、また磁気ヘツドに加工する際に
は加工中にクラツク、チツピング等の問題が起る
ことがないからである。 次に、本発明の製造法をさらに詳しく説明する
と、まず所定の結晶方向および寸法に加工した種
単結晶フエライトと多結晶フエライトを準備す
る。その場合それらの化学組成が近似しているこ
とが好ましいが厳密に合わせる必要はなく、それ
らの熱膨張係数の差が10％以内になるような化学
組成の差であれば十分であり、例えばマンガン、
亜鉛フエライトの場合最も熱膨張係数の変化率の
大きい亜鉛の組成において、その差は３モル％以
内であればよい。これら種単結晶フエライトと多
結晶フエライトのそれぞれの接合面を、ダイヤモ
ンド砥粒を用いて好ましくは平滑度Ｒnax0.2μｍ
以下に研磨する。ここで接合面を平滑に研磨する
には、多結晶フエライトの一部を均一な厚さに単
結晶化するために有効である。 そして、それらの研磨面を単に重ね合せ接触さ
せるか、あるいは好ましくは研磨面間にフエライ
トの一部を溶解する無機酸の溶液あるいはフエラ
イトを構成する金属元素を含む塩類の溶液を介在
させて両研磨面を接触させ、接触面間にフエライ
トを構成する金属イオンを含有する塩を形成す
る。 なお、接触面間にフエライトを構成する金属イ
オンの塩を形成するのは、フエライトを構成する
金属イオン以外の金属イオンからなる塩の場合
は、多結晶フエライトの一部を結晶化する際に、
それら金属イオンがフエライト内に拡散し、フエ
ライトの磁気的性能を劣化させるためである。ま
た金属塩としては、熱分解してフエライトを構成
する金属酸化物を形成するものであればどのよう
なものでもよく、例えば溶液を形成し易い硝酸、
塩酸、硫酸等の無機酸の塩類が好ましい。またフ
エライトは、無機酸には容易に溶解するので、接
触面間に介在させる溶液は無機酸の溶液でもよ
く、酸とフエライトの反応によつて接触面間には
無機酸の金属塩が形成される。この無機酸は硝
酸、塩酸、硫酸、リン酸等が好ましい。 そして触媒体を、好ましくは平衡酸素分圧以下
の雰囲気中において1200℃〜1450℃の温度範囲内
でかつ前記のように不連続な結晶粒子成長の起る
温度以下の任意の温度に加熱して接触面間の固相
反応を促進して、両接触面を接合し、さらに加熱
して多結晶フエライトを構成する結晶粒子を種単
結晶フエライトに合体して多結晶フエライトの一
部を種単結晶フエライトと同一結晶軸方向に単結
晶化する。 なお、加熱して両フエライトを接合する際には
接触面間に圧力を加えることもよく、特に両フエ
ライトの研磨面を単に重ね合せ接触させた場合で
は、例えばホツトプレス法のように加熱中加圧す
ることが望ましい。この場合、圧力は10Kg／cm2〜
300Kg／cm2程の間が最もよい。 また、加熱に際してフエライトが回りの気圏と
反応することによつてフエライトの特性が劣化し
ないように気圏の酸素分圧がフエライトの酸素分
圧とほぼ平衡となるよう雰囲気を調整することが
好ましい。そして加熱温度が1300℃以下であれ
ば、単にチツ素ガス中でもフエライトの磁気特性
の劣化はほとんどないがそれより高い場合は雰囲
気をフエライトとほぼ平衡な酸素分圧にする必要
がある。 さらに雰囲気をフエライトとほぼ平衡な酸素分
圧にする手段として、フエライトを同様な化学組
成のフエライトで作成したサヤ内に入れ加熱して
もよい。 また、加熱温度は、前述したとおり1200℃〜
1450℃の温度範囲内でかつ、多結晶フエライトに
おいて不連続な結晶粒子成長の起る温度T0未満
の温度とすることが必要であり、通常そのような
温度は予め多結晶フエライトの加熱試験により、
その温度を設定すればよいものである。なお、加
熱温度が1450℃を越えてはフエライトに異常粒子
成長現象が現われるもので好ましくなく、また
1200℃未満の場合は、種単結晶フエライトと多結
晶フエライトを構成する結晶粒子間の固相反応が
不活発であるので単結晶化に要する時間が長くな
り実用的ではない。 そして、多結晶フエライトの一部を種単結晶フ
エライトと同一の結晶軸方向に単結晶化した後、
初めに接合した種単結晶フエライト部分を研削等
により除去した後、これを少なくとも磁気間隙を
含む磁気テープが摺動する面およびその近傍の多
結晶フエライト部分を単結晶化した磁気ヘツドに
加工することができるので工業上極めて有用な磁
気ヘツドの製造法である。 次に本発明を実施例につき説明する。 実施例 １ 化学組成がMnO＝31モル％、ZnO＝16.5モル
％、Fe2O3＝52.5モル％の調合物を成形し、平衡
酸素分圧下で1320℃、４時間焼成してマンガン亜
鉛フエライト多結晶体を得た。この多結晶フエラ
イトは平均粒子径が約10μｍ、気孔率が約0.1％
でかつ不連続な結晶粒子成長を開始する温度が
1360℃であつた。そしてこの多結晶フエライトよ
り15×15×３mmの板を切り出し、また化学組成が
MnO＝30モル％、ZnO＝18モル％、Fe2O3＝52モ
ル％の高圧ブリツヂマン法で製造された単結晶フ
エライトより単結晶の接合面が（100）面となる
ように15×15×0.3mmの薄板を切り出し、それぞ
れの板の接合面をダイヤモンド砥粒を用いて平滑
度Ｒnax0.05μｍに研磨し、厚さが0.25mmの種単結
晶フエライト板と厚さが2.8mmの多結晶フエライ
ト板を作成し、その研磨した接合面に1Nの
H2SO4の水溶液を塗布し、多結晶フエライト板と
単結晶フエライト板とを重ね合わせ、これをフエ
ライトで作成したサヤ内に入れて平衡酸素分圧以
下の窒素雰囲気中において1250℃で30分間加熱し
た後、多結晶フエライトの不連続な結晶粒子成長
の起る前記1360℃の温度未満の温度である1340℃
で２時間温度保持し、固相反応を生起させて、本
発明の磁気ヘツドに使用するフエライト体を得
た。得られたフエライト体の単結晶部分と多結晶
部分とを含む断面を顕微鏡で観察した結果、初め
に重ね合わせた種単結晶フエライトが成長し、初
めに接触した多結晶フエライトの接触面より平均
して0.25mmの多結晶フエライト部分が単結晶化し
ていた。次に初めに重ね合わせた種単結晶フエラ
イト部分を含む単結晶部分を0.3mm研削除去し
て、多結晶フエライトの一部が単結晶化した部分
を残し、このフエライトのブロツクを加工して
VTR画像用の磁気ヘツドを製作した。ここで、
種単結晶フエライト部分を完全に除去したフエラ
イトブロツクより単結晶部分の厚さが約0.2mm、
多結晶フエライトの部分の厚さが約1.3mmとなる
厚さ1.5mm、内径６φ、外径10φのリングコアを
切り出し、1KHzにおける初透磁率を測定した。 また比較のため種単結晶フエライト部分を0.2
mm残したフエライトブロツクおよび本発明の磁気
ヘツドを作成するのに使用した単結晶フエライト
のブロツクおよび多結晶フエライトの各ブロツク
より、上記寸法と同様な形状のリングコアを切り
出し、同様に初透磁率を測定した。その結果は第
１表に示すように、本発明の製造法によつてつく
られた磁気ヘツド用フエライトの初透磁率は、多
結晶フエライトの初透磁率とほぼ同一であり、多
結晶フエライトの一部を単結晶化することによつ
て、初透磁率が低下することがないことが確認さ
れた。また種単結晶フエライトを一部残したフエ
ライトの初透磁率は極端に低いものであり、種端
結晶フエライトと多結晶フエライトとの化学組成
の違いに基づく、熱膨張係数の違いにより、得ら
れたフエライトに歪が残留していた。 なお、種単結晶フエライト部分を除去したフエ
ライトブロツクより磁気ヘツドを製作する本発明
の製造法による際は、加工中、クラツク、チツピ
ング等はほとんど発生しなかつた。
ドの製造にあたり、磁気テープの摺動する多結晶
フエライト部分を所定の結晶軸方向に単結晶化し
た磁気ヘツドの製造法に関するものである。 従来、フエライトを磁心とした磁気ヘツドにお
いて、多結晶フエライトのもつ低摺動ノイズ性と
単結晶フエライトのもつ耐摩耗性の両方の優れた
特性を有する複合磁気ヘツドとして、たとえば第
１図Ａに示す特公昭53−32692号に見られるよう
な多結晶フエライトと単結晶フエライトを固相反
応により直接接合したフエライトを使用した磁気
ヘツドが知られている。 このような複合型磁気ヘツドに使用するフエラ
イトは、第２図に示すように単結晶フエライトと
多結晶フエライトのそれぞれの接合する面を平滑
に研磨した後、両フエライトの接合面を重ね合
せ、これに５Kg／cm2以上の圧力を均等にかけて、
1300℃前後の高温で加熱してつくられる。 しかしながら、このような製造方法においては
接合しようとする単結晶フエライトと多結晶フエ
ライトとの化学組成に差異があると熱膨張係数も
また異なるため、両フエライトを加熱接合して得
られるフエライト接合体の接合部分に歪が残り、
そのため所定の磁気特性が得られないばかりかフ
エライト接合体を磁気ヘツドに加工する際、クラ
ツクやチツピングが多発する等の問題点がある。 従つて、現実に行なわれている接合体の製造で
は、接合しようとする単結晶フエライトと多結晶
フエライトとの化学組成を合わせるため、例えば
ブリツヂマン法で製造された単結晶フエライトを
所定の大きさに切断加工した後それぞれのブロツ
クの化学組成を測定して分類し、その化学組成に
合致した多結晶フエライトを準備するという方法
でつくられており、その作業は極めて複雑でかつ
繁雑である。そしてさらに、ブリツヂマン法で作
製した単結晶フエライトは、部分により化学組成
に著しい差異があり、そのため磁気特性もまた著
しく異なるので、接合フエライトには得られた高
価な単結晶フエライトを全て有効に使用すること
ができない等の欠点もある。 本発明は、従来のこのような欠点や問題点を解
決するためになされたものであり、摺動ノイズが
小さく、かつ耐摩耗性の優れた磁気ヘツドを容易
にしかも工業的に安価に製造する方法に関するも
のであつて、多結晶フエライトの接合面と所定の
結晶軸方向に形成した種単結晶フエライトの接合
面とを接触させた後、これを1200℃ないし1450℃
の温度で加熱し、種単結晶フエライトを多結晶フ
エライト方向に成長させて多結晶フエライトの一
部を種単結晶フエライトと同一結晶軸方向に単結
晶化する工程、単結晶化した部分を残し初めに重
ね合わせた種単結晶フエライト部分を除去する工
程、該多結晶・単結晶複合フエライトの単結晶部
分を磁気テープ摺動面に成形する工程からなる磁
気ヘツドの製造法にある。 すなわち、本発明の製造方法によつて得られる
磁気ヘツドは、第１図Ｂに示すように磁気テープ
の摺動する部分が単結晶フエライトで構成され、
その他の磁気回路の部分が多結晶フエライトで構
成された複合型磁気ヘツドにおいて、単に単結晶
フエライトを多結晶フエライトに接合したもので
はなく、多結晶フエライトの一部を単結晶化した
磁気ヘツドである。 また本発明の製造法は、第３図に示すように種
単結晶フエライトと多結晶フエライトとを加熱接
合した後、さらに加熱することにより、種単結晶
フエライトを多結晶フエライト方向に成長させて
多結晶フエライトの一部を種単結晶と同一結晶軸
方向に単結晶化した後、種単結晶フエライト部分
を除去し、該多結晶・単結晶フエライトの単結晶
部分を磁気テープ摺動面に成形する磁気ヘツドの
製造法である。この場合、種単結晶フエライトが
多結晶フエライト方向に成長して、多結晶フエラ
イトの一部を単結晶化するのは、種単結晶フエラ
イトを多結晶フエライトに加熱接合した後、さら
に加熱して種単結晶フエライトと多結晶フエライ
トを構成する微結晶粒子との界面における固相反
応を活発にすると、種単結晶と微結晶粒子間に、
常に種単結晶側に微結晶粒子が凸となるわん曲し
た界面を形成し、そのわん曲した界面の種単結晶
側に常に負の値となる曲率により生起する界面移
動の駆動力により、種単結晶が微結晶粒子を合体
して、次第に大きく成長し、多結晶フエライトの
一部を単結晶化するものと思われる。 なお、この場合使用する多結晶フエライトは、
平均粒子径が40μｍ以下の微結晶粒子から構成さ
れ、かつ第４図・曲線Ａに示すような不連続な結
晶粒子成長を示す多結晶フエライトであることが
重要であり、さらにこのような多結晶フエライト
を使用した場合であつても、多結晶フエライトの
一部を単結晶化する際の加熱温度は、1200℃〜
1450℃の範囲内であつて、かつ第１図の曲線Ａの
不連続な結晶粒子成長の起こる温度T0未満の温
度とすることが必要である。 換言すれば、種単結晶フエライトと多結晶フエ
ライトを構成する結晶粒子との間の界面の曲率
は、結晶粒子の径が小さい程大きく、従つて界面
の移動速度が大きいものであるが、多結晶フエラ
イトとして、前記の第４図の曲線Ａのような不連
続な結晶粒子成長を示す多結晶フエライト以外の
結晶粒子が連続的に成長するいわゆる第１図の曲
線Ｂに示すような連続的結晶粒子成長を示す多結
晶フエライトを使用した場合、加熱時に多結晶フ
エライトを構成する結晶粒子もまた成長するの
で、種単結晶と結晶粒子の界面の曲率が小さくな
り、従つて種単結晶の成長が抑制される。実用的
な大きさに多結晶フエライトの一部を単結晶化す
ることが難しく、また一部結晶化された場合でも
多結晶フエライトを構成する結晶粒子が50μｍ以
上に成長するので摺動ノイズを少なくするという
多結晶フエライトとしての効果が失われる。従つ
て多結晶フエライトとしては、前述のような第１
図の曲線Ａに示すような、ある温度T0未満の温
度までは、加熱温度を高くしても、又加熱時間を
長くしても多結晶フエライトを構成する結晶粒子
がほとんど成長せず、微細状態を保ち、温度T0
を超えてはじめて結晶粒子が急激な速度で成長す
る、いわゆる不連続な結晶粒子成長を示す多結晶
フエライトを使用することが大切であり、かつ多
結晶フエライトの一部を単結晶化するときの加熱
温度は、1200℃〜1450℃の温度範囲内でかつ不連
続な結晶粒子成長の起る温度T0未満の温度、好
ましくは温度T0より100℃以内の低い温度とする
ことが必要である。 なお不連続な結晶粒子成長を示す多結晶フエラ
イトを製造するに際し、考慮すべきことの一例を
あげると、特別な高純度の原料を使用し、特に原
料のうちでも酸化鉄原料としては、フエライトを
構成する成分以外の不純物成分の極めて少ない例
えば純度が99.9％以上の高純度の酸化鉄を使用す
ることが必要である。 また不連続な結晶粒子成長の開始する温度T0
は使用する原料の純度、組成、粒子径等によつて
相異するので、前もつて加熱試験をすることによ
り確認しておけばよい。 さらに本発明の製造法において、多結晶フエラ
イトの一部を単結晶化した後、はじめに重ね合わ
せた種単結晶フエライトを除去するのは、種単結
晶フエライトの化学組成と多結晶フエライトの化
学組成が相違していても多結晶フエライトの単結
晶化した部分は種単結晶フエライトと同一軸方向
に成長し、かつ多結晶フエライトの化学組成と全
く同一であるので多結晶フエライトと、多結晶フ
エライトが単結晶化した単結晶フエライトとの境
界部には歪が全く残らず、従つて歪による磁気特
性の劣化はなく、また磁気ヘツドに加工する際に
は加工中にクラツク、チツピング等の問題が起る
ことがないからである。 次に、本発明の製造法をさらに詳しく説明する
と、まず所定の結晶方向および寸法に加工した種
単結晶フエライトと多結晶フエライトを準備す
る。その場合それらの化学組成が近似しているこ
とが好ましいが厳密に合わせる必要はなく、それ
らの熱膨張係数の差が10％以内になるような化学
組成の差であれば十分であり、例えばマンガン、
亜鉛フエライトの場合最も熱膨張係数の変化率の
大きい亜鉛の組成において、その差は３モル％以
内であればよい。これら種単結晶フエライトと多
結晶フエライトのそれぞれの接合面を、ダイヤモ
ンド砥粒を用いて好ましくは平滑度Ｒnax0.2μｍ
以下に研磨する。ここで接合面を平滑に研磨する
には、多結晶フエライトの一部を均一な厚さに単
結晶化するために有効である。 そして、それらの研磨面を単に重ね合せ接触さ
せるか、あるいは好ましくは研磨面間にフエライ
トの一部を溶解する無機酸の溶液あるいはフエラ
イトを構成する金属元素を含む塩類の溶液を介在
させて両研磨面を接触させ、接触面間にフエライ
トを構成する金属イオンを含有する塩を形成す
る。 なお、接触面間にフエライトを構成する金属イ
オンの塩を形成するのは、フエライトを構成する
金属イオン以外の金属イオンからなる塩の場合
は、多結晶フエライトの一部を結晶化する際に、
それら金属イオンがフエライト内に拡散し、フエ
ライトの磁気的性能を劣化させるためである。ま
た金属塩としては、熱分解してフエライトを構成
する金属酸化物を形成するものであればどのよう
なものでもよく、例えば溶液を形成し易い硝酸、
塩酸、硫酸等の無機酸の塩類が好ましい。またフ
エライトは、無機酸には容易に溶解するので、接
触面間に介在させる溶液は無機酸の溶液でもよ
く、酸とフエライトの反応によつて接触面間には
無機酸の金属塩が形成される。この無機酸は硝
酸、塩酸、硫酸、リン酸等が好ましい。 そして触媒体を、好ましくは平衡酸素分圧以下
の雰囲気中において1200℃〜1450℃の温度範囲内
でかつ前記のように不連続な結晶粒子成長の起る
温度以下の任意の温度に加熱して接触面間の固相
反応を促進して、両接触面を接合し、さらに加熱
して多結晶フエライトを構成する結晶粒子を種単
結晶フエライトに合体して多結晶フエライトの一
部を種単結晶フエライトと同一結晶軸方向に単結
晶化する。 なお、加熱して両フエライトを接合する際には
接触面間に圧力を加えることもよく、特に両フエ
ライトの研磨面を単に重ね合せ接触させた場合で
は、例えばホツトプレス法のように加熱中加圧す
ることが望ましい。この場合、圧力は10Kg／cm2〜
300Kg／cm2程の間が最もよい。 また、加熱に際してフエライトが回りの気圏と
反応することによつてフエライトの特性が劣化し
ないように気圏の酸素分圧がフエライトの酸素分
圧とほぼ平衡となるよう雰囲気を調整することが
好ましい。そして加熱温度が1300℃以下であれ
ば、単にチツ素ガス中でもフエライトの磁気特性
の劣化はほとんどないがそれより高い場合は雰囲
気をフエライトとほぼ平衡な酸素分圧にする必要
がある。 さらに雰囲気をフエライトとほぼ平衡な酸素分
圧にする手段として、フエライトを同様な化学組
成のフエライトで作成したサヤ内に入れ加熱して
もよい。 また、加熱温度は、前述したとおり1200℃〜
1450℃の温度範囲内でかつ、多結晶フエライトに
おいて不連続な結晶粒子成長の起る温度T0未満
の温度とすることが必要であり、通常そのような
温度は予め多結晶フエライトの加熱試験により、
その温度を設定すればよいものである。なお、加
熱温度が1450℃を越えてはフエライトに異常粒子
成長現象が現われるもので好ましくなく、また
1200℃未満の場合は、種単結晶フエライトと多結
晶フエライトを構成する結晶粒子間の固相反応が
不活発であるので単結晶化に要する時間が長くな
り実用的ではない。 そして、多結晶フエライトの一部を種単結晶フ
エライトと同一の結晶軸方向に単結晶化した後、
初めに接合した種単結晶フエライト部分を研削等
により除去した後、これを少なくとも磁気間隙を
含む磁気テープが摺動する面およびその近傍の多
結晶フエライト部分を単結晶化した磁気ヘツドに
加工することができるので工業上極めて有用な磁
気ヘツドの製造法である。 次に本発明を実施例につき説明する。 実施例 １ 化学組成がMnO＝31モル％、ZnO＝16.5モル
％、Fe2O3＝52.5モル％の調合物を成形し、平衡
酸素分圧下で1320℃、４時間焼成してマンガン亜
鉛フエライト多結晶体を得た。この多結晶フエラ
イトは平均粒子径が約10μｍ、気孔率が約0.1％
でかつ不連続な結晶粒子成長を開始する温度が
1360℃であつた。そしてこの多結晶フエライトよ
り15×15×３mmの板を切り出し、また化学組成が
MnO＝30モル％、ZnO＝18モル％、Fe2O3＝52モ
ル％の高圧ブリツヂマン法で製造された単結晶フ
エライトより単結晶の接合面が（100）面となる
ように15×15×0.3mmの薄板を切り出し、それぞ
れの板の接合面をダイヤモンド砥粒を用いて平滑
度Ｒnax0.05μｍに研磨し、厚さが0.25mmの種単結
晶フエライト板と厚さが2.8mmの多結晶フエライ
ト板を作成し、その研磨した接合面に1Nの
H2SO4の水溶液を塗布し、多結晶フエライト板と
単結晶フエライト板とを重ね合わせ、これをフエ
ライトで作成したサヤ内に入れて平衡酸素分圧以
下の窒素雰囲気中において1250℃で30分間加熱し
た後、多結晶フエライトの不連続な結晶粒子成長
の起る前記1360℃の温度未満の温度である1340℃
で２時間温度保持し、固相反応を生起させて、本
発明の磁気ヘツドに使用するフエライト体を得
た。得られたフエライト体の単結晶部分と多結晶
部分とを含む断面を顕微鏡で観察した結果、初め
に重ね合わせた種単結晶フエライトが成長し、初
めに接触した多結晶フエライトの接触面より平均
して0.25mmの多結晶フエライト部分が単結晶化し
ていた。次に初めに重ね合わせた種単結晶フエラ
イト部分を含む単結晶部分を0.3mm研削除去し
て、多結晶フエライトの一部が単結晶化した部分
を残し、このフエライトのブロツクを加工して
VTR画像用の磁気ヘツドを製作した。ここで、
種単結晶フエライト部分を完全に除去したフエラ
イトブロツクより単結晶部分の厚さが約0.2mm、
多結晶フエライトの部分の厚さが約1.3mmとなる
厚さ1.5mm、内径６φ、外径10φのリングコアを
切り出し、1KHzにおける初透磁率を測定した。 また比較のため種単結晶フエライト部分を0.2
mm残したフエライトブロツクおよび本発明の磁気
ヘツドを作成するのに使用した単結晶フエライト
のブロツクおよび多結晶フエライトの各ブロツク
より、上記寸法と同様な形状のリングコアを切り
出し、同様に初透磁率を測定した。その結果は第
１表に示すように、本発明の製造法によつてつく
られた磁気ヘツド用フエライトの初透磁率は、多
結晶フエライトの初透磁率とほぼ同一であり、多
結晶フエライトの一部を単結晶化することによつ
て、初透磁率が低下することがないことが確認さ
れた。また種単結晶フエライトを一部残したフエ
ライトの初透磁率は極端に低いものであり、種端
結晶フエライトと多結晶フエライトとの化学組成
の違いに基づく、熱膨張係数の違いにより、得ら
れたフエライトに歪が残留していた。 なお、種単結晶フエライト部分を除去したフエ
ライトブロツクより磁気ヘツドを製作する本発明
の製造法による際は、加工中、クラツク、チツピ
ング等はほとんど発生しなかつた。
【表】
つぎに本発明により作成したVTR画像用磁気
ヘツドの出力、摺動ノイズ（Ｓ／Ｎ比）および寿
命等について測定した。また比較のため、単結晶
フエライトを使用した磁気ヘツドおよび多結晶フ
エライトを使用した磁気ヘツドをそれぞれ製作
し、同様な測定を行つた。その結果は第２表に示
すように、本発明の磁気ヘツドは、Ｓ／Ｎ比にお
いて、多結晶フエライトのヘツドと同等の高Ｓ／
Ｎ比が得られ、また寿命において単結晶フエライ
トのヘツドと同様に長寿命であつて摺動ノイズの
点で多結晶フエライトの磁気ヘツドの特徴を、ま
た、寿命の点において単結晶フエライト磁気ヘツ
ドの特徴の両方の性能を具備した磁気ヘツドであ
ることが確認さた。
ヘツドの出力、摺動ノイズ（Ｓ／Ｎ比）および寿
命等について測定した。また比較のため、単結晶
フエライトを使用した磁気ヘツドおよび多結晶フ
エライトを使用した磁気ヘツドをそれぞれ製作
し、同様な測定を行つた。その結果は第２表に示
すように、本発明の磁気ヘツドは、Ｓ／Ｎ比にお
いて、多結晶フエライトのヘツドと同等の高Ｓ／
Ｎ比が得られ、また寿命において単結晶フエライ
トのヘツドと同様に長寿命であつて摺動ノイズの
点で多結晶フエライトの磁気ヘツドの特徴を、ま
た、寿命の点において単結晶フエライト磁気ヘツ
ドの特徴の両方の性能を具備した磁気ヘツドであ
ることが確認さた。
【表】
実施例 ２
化学組成かMnO＝28％、ZnO＝19.5％、Fe2O3
＝52.5％の調合物を成形し、平衡酸素分圧下で
1310℃で４時間焼成してマンガン亜鉛フエライト
多結晶体を得た。この多結晶フエライトは平均粒
子径が約８μｍ、気孔率が約0.05％で、かつ不連
続な結晶粒子成長を開始する温度が1360℃であつ
た。そしてこの多結晶フエライトより15×15×３
mmの板を切り出し、また化学組成がMnO＝30モ
ル％、ZnO＝18モル％、Fe2O3＝52モル％の高圧
ブリツヂマン法で製造した単結晶フエライトより
単結晶の接合面が（110）面となるように15×15
×0.3mmの薄板を切り出しそれぞれの板の接合面
をダイヤモンド砥粒を用いて平滑度Ｒnax0.2mmに
研磨し、厚さが0.25mmの種単結晶フエライト板と
厚さが2.8mmの多結晶フエライト板を作成し、こ
れら両フエライト板を重ね合せ接触させ、この接
触面間に50Kg／cm2の圧力をかけ、平衡酸素分圧下
において、多結晶フエライトの不連続な結晶粒子
成長の起る温度1360℃の温度未満の温度である
1330℃で４時間この温度を保持し、本発明の磁気
ヘツドに使用するフエライト体を得た。得られた
フエライト体の単結晶部分と多結晶部分とを含む
断面を顕微鏡で観察した結果、初めに重ね合わせ
た種単結晶フエライトが成長し、初めに接触した
多結晶フエライトの接触面より平均して0.3mmの
多結晶フエライト部分が単結晶化していた。次に
初めに重ね合わせた種単結晶フエライト部分を含
む単結晶部分を0.3mm研削除去して多結晶フエラ
イトの一部が単結晶化した部分を残し、このフエ
ライトのブロツクを加工してVTR画像用の磁気
ヘツドを製作した。 ここで種単結晶フエライト部分を完全に除去し
たフエライトブロツクより単結晶部分の厚さが約
0.2mm、多結晶フエライトの部分の厚さが約1.3mm
となる厚さ1.5mm、内径６φ、外径10φのリング
コアを切り出し1KHzにおける初透磁率を測定し
た。また比較のため種単結晶フエライト部分を
0.15mm残したフエライトブロツクおよび本発明の
磁気ヘツドを製作するのに使用した単結晶フエラ
イトのブロツクおよび多結晶フエライトの各ブロ
ツクより上記寸法と同様な形状のリングコアを切
り出し、同様に初透磁率を測定した。その結果は
第３表に示すように、本発明の製造法によつてつ
くられた磁気ヘツド用フエライトの初透磁率は多
結晶フエライトの初透磁率とほぼ同一であり、多
結晶フエライトの一部を単結晶化することによつ
て初透磁率が低下しないことが確認された。また
種単結晶フエライトを一部残したフエライトの初
透磁率は極端に低いものであり、種単結晶フエラ
イトと多結晶フエライトの化学組成の違いに基づ
く熱膨張係数の違いにより、得られたフエライト
に歪が残留していた。 なお、種単結晶フエライト部分を除去したフエ
ライトブロツクより磁気ヘツドを製作する本発明
の製造法による際は、加工中、クラツチ、チツピ
ング等はほとんど発生しなかつた。
＝52.5％の調合物を成形し、平衡酸素分圧下で
1310℃で４時間焼成してマンガン亜鉛フエライト
多結晶体を得た。この多結晶フエライトは平均粒
子径が約８μｍ、気孔率が約0.05％で、かつ不連
続な結晶粒子成長を開始する温度が1360℃であつ
た。そしてこの多結晶フエライトより15×15×３
mmの板を切り出し、また化学組成がMnO＝30モ
ル％、ZnO＝18モル％、Fe2O3＝52モル％の高圧
ブリツヂマン法で製造した単結晶フエライトより
単結晶の接合面が（110）面となるように15×15
×0.3mmの薄板を切り出しそれぞれの板の接合面
をダイヤモンド砥粒を用いて平滑度Ｒnax0.2mmに
研磨し、厚さが0.25mmの種単結晶フエライト板と
厚さが2.8mmの多結晶フエライト板を作成し、こ
れら両フエライト板を重ね合せ接触させ、この接
触面間に50Kg／cm2の圧力をかけ、平衡酸素分圧下
において、多結晶フエライトの不連続な結晶粒子
成長の起る温度1360℃の温度未満の温度である
1330℃で４時間この温度を保持し、本発明の磁気
ヘツドに使用するフエライト体を得た。得られた
フエライト体の単結晶部分と多結晶部分とを含む
断面を顕微鏡で観察した結果、初めに重ね合わせ
た種単結晶フエライトが成長し、初めに接触した
多結晶フエライトの接触面より平均して0.3mmの
多結晶フエライト部分が単結晶化していた。次に
初めに重ね合わせた種単結晶フエライト部分を含
む単結晶部分を0.3mm研削除去して多結晶フエラ
イトの一部が単結晶化した部分を残し、このフエ
ライトのブロツクを加工してVTR画像用の磁気
ヘツドを製作した。 ここで種単結晶フエライト部分を完全に除去し
たフエライトブロツクより単結晶部分の厚さが約
0.2mm、多結晶フエライトの部分の厚さが約1.3mm
となる厚さ1.5mm、内径６φ、外径10φのリング
コアを切り出し1KHzにおける初透磁率を測定し
た。また比較のため種単結晶フエライト部分を
0.15mm残したフエライトブロツクおよび本発明の
磁気ヘツドを製作するのに使用した単結晶フエラ
イトのブロツクおよび多結晶フエライトの各ブロ
ツクより上記寸法と同様な形状のリングコアを切
り出し、同様に初透磁率を測定した。その結果は
第３表に示すように、本発明の製造法によつてつ
くられた磁気ヘツド用フエライトの初透磁率は多
結晶フエライトの初透磁率とほぼ同一であり、多
結晶フエライトの一部を単結晶化することによつ
て初透磁率が低下しないことが確認された。また
種単結晶フエライトを一部残したフエライトの初
透磁率は極端に低いものであり、種単結晶フエラ
イトと多結晶フエライトの化学組成の違いに基づ
く熱膨張係数の違いにより、得られたフエライト
に歪が残留していた。 なお、種単結晶フエライト部分を除去したフエ
ライトブロツクより磁気ヘツドを製作する本発明
の製造法による際は、加工中、クラツチ、チツピ
ング等はほとんど発生しなかつた。
【表】
次に本発明により作成したVTR画像用磁気ヘ
ツドの出力、摺動ノイズ（Ｓ／Ｎ比）および寿命
等について測定した。また比較のため、単結晶フ
エライトを使用した磁気ヘツドおよび多結晶フエ
ライトを使用した磁気ヘツドをそれぞれ製作し、
同様な測定を行つた。その結果は第４表に示すよ
うに、本発明の磁気ヘツドは、Ｓ／Ｎ比におい
て、多結晶フエライトのヘツドと同等の高Ｓ／Ｎ
比が得られ、また寿命において単結晶フエライト
のヘツドと同様に長寿命であつて摺動ノイズの点
で多結晶フエライトの磁気ヘツドの特長を、ま
た、寿命の点において単結晶フエライト磁気ヘツ
ドの特徴の両方の性能を具備した磁気ヘツドであ
ることが確認された。
ツドの出力、摺動ノイズ（Ｓ／Ｎ比）および寿命
等について測定した。また比較のため、単結晶フ
エライトを使用した磁気ヘツドおよび多結晶フエ
ライトを使用した磁気ヘツドをそれぞれ製作し、
同様な測定を行つた。その結果は第４表に示すよ
うに、本発明の磁気ヘツドは、Ｓ／Ｎ比におい
て、多結晶フエライトのヘツドと同等の高Ｓ／Ｎ
比が得られ、また寿命において単結晶フエライト
のヘツドと同様に長寿命であつて摺動ノイズの点
で多結晶フエライトの磁気ヘツドの特長を、ま
た、寿命の点において単結晶フエライト磁気ヘツ
ドの特徴の両方の性能を具備した磁気ヘツドであ
ることが確認された。
【表】
以上述べたように、本発明によれば、多結晶フ
エライトを使用した磁気ヘツドのもつ低摺動ノイ
ズ性と単結晶フエライトを使用した磁気ヘツドの
もつ耐摩耗性で長寿命の両方の特性を具備した磁
気ヘツドを、複雑で高価な設備を使用することな
く簡単な装置および方法で容易にかつ安価に製造
することができるもので、特にVTR用磁気ヘツ
ドの製造法として極めて優れたものであり産業上
極めて有用な磁気ヘツドの製造法である。
エライトを使用した磁気ヘツドのもつ低摺動ノイ
ズ性と単結晶フエライトを使用した磁気ヘツドの
もつ耐摩耗性で長寿命の両方の特性を具備した磁
気ヘツドを、複雑で高価な設備を使用することな
く簡単な装置および方法で容易にかつ安価に製造
することができるもので、特にVTR用磁気ヘツ
ドの製造法として極めて優れたものであり産業上
極めて有用な磁気ヘツドの製造法である。
第１図は複合フエライトを使用した磁気ヘツド
の斜視図であり、Ａは従来の多結晶フエライトと
単結晶フエライトとを接合した複合フエライトを
使用した磁気ヘツド、Ｂは本願発明の多結晶フエ
ライトの一部を単結晶化した複合フエライトを使
用した磁気ヘツドである。第２図は接合型複合フ
エライトの製造プロセスを示す工程図、第３図は
本願発明の複合フエライトの製造プロセスを示す
工程図である。第４図はフエライト多結晶体の焼
成温度と平均結晶粒子径との関係を示す説明図で
ある。
の斜視図であり、Ａは従来の多結晶フエライトと
単結晶フエライトとを接合した複合フエライトを
使用した磁気ヘツド、Ｂは本願発明の多結晶フエ
ライトの一部を単結晶化した複合フエライトを使
用した磁気ヘツドである。第２図は接合型複合フ
エライトの製造プロセスを示す工程図、第３図は
本願発明の複合フエライトの製造プロセスを示す
工程図である。第４図はフエライト多結晶体の焼
成温度と平均結晶粒子径との関係を示す説明図で
ある。
Claims (1)
- １ 多結晶フエライトの接合面と所定の結晶軸方
向に形成した種単結晶フエライトの接合面とを接
触させた後、これを1200℃ないし1450℃の温度で
加熱し、種単結晶フエライトを多結晶フエライト
方向に成長させて多結晶フエライトの一部を種単
結晶フエライトと同一結晶軸方向に単結晶化する
工程、単結晶化した部分を残し初めに重ね合わせ
た種単結晶フエライト部分を除去する工程、該多
結晶・単結晶複合フエライトの単結晶部分を磁気
テープ摺動面に成形する工程からなることを特徴
とする磁気ヘツドの製造法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9805579A JPS5625222A (en) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | Magnetic head and its manufacture |
| US06/151,605 US4402787A (en) | 1979-05-31 | 1980-05-20 | Method for producing a single crystal |
| NL8003163A NL8003163A (nl) | 1979-05-31 | 1980-05-30 | Werkwijze ter vervaardiging van een eenkristal. |
| FR8012093A FR2457913B1 (fr) | 1979-05-31 | 1980-05-30 | Procede de fabrication de monocristaux, en particulier de ferrite, et tetes magnetiques comportant des monocristaux de ferrite ainsi fabriques |
| DE3020692A DE3020692C2 (de) | 1979-05-31 | 1980-05-30 | Verfahren zur Herstellung von Einkristallen |
| GB8018017A GB2054405B (en) | 1979-05-31 | 1980-06-02 | Method for producing a single crystal |
| US06/443,030 US4519870A (en) | 1979-05-31 | 1982-11-19 | Method for producing a single crystal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9805579A JPS5625222A (en) | 1979-08-02 | 1979-08-02 | Magnetic head and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5625222A JPS5625222A (en) | 1981-03-11 |
| JPS6249647B2 true JPS6249647B2 (ja) | 1987-10-20 |
Family
ID=14209571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9805579A Granted JPS5625222A (en) | 1979-05-31 | 1979-08-02 | Magnetic head and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5625222A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57205817A (en) * | 1981-06-12 | 1982-12-17 | Sony Corp | Joining method of ferrite |
| JPS60138708A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Ngk Insulators Ltd | 磁気ヘッド用コアの製造法 |
| JPH0740335B2 (ja) * | 1983-12-27 | 1995-05-01 | 日本碍子株式会社 | 磁気ヘッド用コアの製造方法 |
| JPS61117706A (ja) * | 1984-11-12 | 1986-06-05 | Fujitsu Ltd | 磁気ヘツドの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50139709A (ja) * | 1974-04-25 | 1975-11-08 | ||
| JPS51112800A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-05 | Hideo Tamura | Synthesis of single crystal of ferrite |
-
1979
- 1979-08-02 JP JP9805579A patent/JPS5625222A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50139709A (ja) * | 1974-04-25 | 1975-11-08 | ||
| JPS51112800A (en) * | 1975-03-31 | 1976-10-05 | Hideo Tamura | Synthesis of single crystal of ferrite |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5625222A (en) | 1981-03-11 |
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