JPS63170262A - ＺｒＯ↓２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体の製造方法 - Google Patents
ＺｒＯ↓２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体の製造方法Info
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- JPS63170262A JPS63170262A JP62003063A JP306387A JPS63170262A JP S63170262 A JPS63170262 A JP S63170262A JP 62003063 A JP62003063 A JP 62003063A JP 306387 A JP306387 A JP 306387A JP S63170262 A JPS63170262 A JP S63170262A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、薄膜磁気ヘッド等の基板として有用な、酸化
ジルコニウムを主成分とするＺｒＯ２−ＴｉＣ−８ｉＣ
系焼結体の製造方法如関するつ〔従来の技術〕 磁気記録分野において、磁気テープや磁気ディスクへの
記録密度の向上はめざましく、特に薄膜磁気ヘッドの実
用化によって記録密度は飛躍的に向上した。
ジルコニウムを主成分とするＺｒＯ２−ＴｉＣ−８ｉＣ
系焼結体の製造方法如関するつ〔従来の技術〕 磁気記録分野において、磁気テープや磁気ディスクへの
記録密度の向上はめざましく、特に薄膜磁気ヘッドの実
用化によって記録密度は飛躍的に向上した。
薄膜磁気ヘッドは非磁性体の薄い基板上に薄膜磁気回路
を形成したものであるが、使用する基板材料の選定は得
られる磁気へノドの特性及び製造コストの点等から極め
て重要な問題である。
を形成したものであるが、使用する基板材料の選定は得
られる磁気へノドの特性及び製造コストの点等から極め
て重要な問題である。
現在、薄膜磁気ヘッド基板として主に用いられているの
は、非磁性フエライ゛ト又はアルミナ−炭化チタン（Ａ
ｔ２０３−Ｔｉｃ ）焼結体である。
は、非磁性フエライ゛ト又はアルミナ−炭化チタン（Ａ
ｔ２０３−Ｔｉｃ ）焼結体である。
しかし、非磁性フェライトは機械的強度が低（、耐摩耗
性に乏しい欠点があった。これに対して、Ａｔ２０５
ＴｉＣ焼結体は機械的強度及び耐摩耗性には優れるもの
の、被加工性が悪いために、グイシング工程でチッピン
グが発生しやすく加工歩留が低い、及び加工速度が小さ
い等の欠点があった。
性に乏しい欠点があった。これに対して、Ａｔ２０５
ＴｉＣ焼結体は機械的強度及び耐摩耗性には優れるもの
の、被加工性が悪いために、グイシング工程でチッピン
グが発生しやすく加工歩留が低い、及び加工速度が小さ
い等の欠点があった。
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、機械的特性に優れ
ると共に、被加工性にも優れ、薄膜磁気ヘッド用基板等
に好適な高強度の焼結体を提供することを目的とするも
のである、 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のＺｒＯ２−Ｔｉｃ−８ｉＣ系焼結体の製造方法
は、平均粒径２μｍ以下の炭化チタン粉末を１０〜５０
重量ｐと、平均粒径２μｍの炭化ケイ素粉末を１〜２０
重量％と、安定化剤として２０モル係以下の［１＊族元
素酸化物、酸化マグネシウム及び酸化カルシウムの少な
くとも１種を含有する４０重量％以上の酸化ジルコニウ
ム粉末とを混合し、この混合粉末を非酸化性雰囲気中に
おいて１３５０℃〜１７５０℃で焼結することを特徴と
する。
ると共に、被加工性にも優れ、薄膜磁気ヘッド用基板等
に好適な高強度の焼結体を提供することを目的とするも
のである、 〔問題点を解決するための手段〕 本発明のＺｒＯ２−Ｔｉｃ−８ｉＣ系焼結体の製造方法
は、平均粒径２μｍ以下の炭化チタン粉末を１０〜５０
重量ｐと、平均粒径２μｍの炭化ケイ素粉末を１〜２０
重量％と、安定化剤として２０モル係以下の［１＊族元
素酸化物、酸化マグネシウム及び酸化カルシウムの少な
くとも１種を含有する４０重量％以上の酸化ジルコニウ
ム粉末とを混合し、この混合粉末を非酸化性雰囲気中に
おいて１３５０℃〜１７５０℃で焼結することを特徴と
する。
原料粉末である酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）粉末、炭
化チタン（Ｔｉｃ）粉末及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末
はゾールミル、超音波応用混合等の通常の方法により均
一に分散させることが大切である。均一分散させた混合
粉末の成形及び焼結も通常の方法によるが、ホットプレ
ス、真空焼結、熱間静水圧プレス等の焼結方法によるの
が好ましい。
化チタン（Ｔｉｃ）粉末及び炭化ケイ素（ＳｉＣ）粉末
はゾールミル、超音波応用混合等の通常の方法により均
一に分散させることが大切である。均一分散させた混合
粉末の成形及び焼結も通常の方法によるが、ホットプレ
ス、真空焼結、熱間静水圧プレス等の焼結方法によるの
が好ましい。
本発明の焼結体において、ＺｒＯ２は骨格を構成する主
成分であって、４０重量−以上が必要である。
成分であって、４０重量−以上が必要である。
また、その結晶形は主として正方晶からなっている。Ｚ
ｒＯ７を焼結体中に主と１．て正方晶として存在させる
ために、ＺｒＯ２粉末に安定化剤として２０モルチ以下
のｎｌａ族元素酸化物、酸化マグネシウム及び酸化カル
シウムの少なくとも１種を含有せしめる。ＺｒＯ２の結
晶形として単斜晶又は正方晶が主になると、焼結体の強
度の低下が著しく、被加工性も低下するからである。
ｒＯ７を焼結体中に主と１．て正方晶として存在させる
ために、ＺｒＯ２粉末に安定化剤として２０モルチ以下
のｎｌａ族元素酸化物、酸化マグネシウム及び酸化カル
シウムの少なくとも１種を含有せしめる。ＺｒＯ２の結
晶形として単斜晶又は正方晶が主になると、焼結体の強
度の低下が著しく、被加工性も低下するからである。
ＴｉＣは主たる分散相をなしており、ＴｉＣの添加量が
１０重量％未満では焼結体の強度が低く、切所抵抗が高
い等被加工性が低下し、逆に５０重量％をとえると焼結
性が低下して焼結体に欠陥が増加するとともＫ、強度が
低下する。
１０重量％未満では焼結体の強度が低く、切所抵抗が高
い等被加工性が低下し、逆に５０重量％をとえると焼結
性が低下して焼結体に欠陥が増加するとともＫ、強度が
低下する。
また、ＳｉＣは特に焼結体の被加工性を改善させる効果
が大きい。その理由はＳｉＣとＡｔ２０．の熱膨張差が
大きいので、焼結後の冷却中に焼結体にマイクロクラッ
クが導入されるためと考えられる。
が大きい。その理由はＳｉＣとＡｔ２０．の熱膨張差が
大きいので、焼結後の冷却中に焼結体にマイクロクラッ
クが導入されるためと考えられる。
しかし、このＳｉＣの添加量が１重量％未満では上記の
被加工性の改善効果がみられず、また添加量が２０重量
％をこえると焼結体強度が急激に低下する。尚、使用す
るＳｉＣ粉末はα型又はβ型でもよく、またこれらの混
合物であってもよい。
被加工性の改善効果がみられず、また添加量が２０重量
％をこえると焼結体強度が急激に低下する。尚、使用す
るＳｉＣ粉末はα型又はβ型でもよく、またこれらの混
合物であってもよい。
更に、ＴｉＣ粉末及びＳｉＣ粉末の平均粒度を共に２μ
ｍ以下とする理由は、平均粒度が２μｍをこえると焼結
体強度が非常に低（なるとともに、焼結体の加工時にチ
ッピングが発生しやすくなるためである。
ｍ以下とする理由は、平均粒度が２μｍをこえると焼結
体強度が非常に低（なるとともに、焼結体の加工時にチ
ッピングが発生しやすくなるためである。
尚、上記のＺｒＯ２ｒ ＴｉＣ及びＳｉＣ以外にも、当
分野において公知の添加物を１０重量−以下の量で添加
することもできる。例えば、ｈｔ２ｏ５やＴｉＣ２の添
加は焼結性の向上等に効果があり焼結体の特性改良に有
効である。
分野において公知の添加物を１０重量−以下の量で添加
することもできる。例えば、ｈｔ２ｏ５やＴｉＣ２の添
加は焼結性の向上等に効果があり焼結体の特性改良に有
効である。
ＺｒＯ２粉末（平均粒径０．１ μｍ ） Ｋ、 Ｔ
ｉＣ粉末（平均粒径０．８μｍ）及びＳｉＣ粉末（平均
粒径０．２μｍ）を下記第１表に示す割合で配合し、成
形して焼結した。表中、ＺｒＯ２欄の括弧内は含有する
安定化剤とそのモルチを表している。
ｉＣ粉末（平均粒径０．８μｍ）及びＳｉＣ粉末（平均
粒径０．２μｍ）を下記第１表に示す割合で配合し、成
形して焼結した。表中、ＺｒＯ２欄の括弧内は含有する
安定化剤とそのモルチを表している。
第１表
１＊ ８９（３％Ｙ２Ｏ５） １ １０ −
ＨＰ１４５０Ｘ２２＊８２（Ｉ） ８１０ − ４６５（＃ ）２５１０ − ５４５（＃ ）４５１０ − ６＊２５Ｃ＃ ）６５１０ − ７＊ ７４．５（Ｉ） ２５ ０．５ −８７３（Ｉ）
２５ ２ − ９６７（＃ ）２５ ８ − １０５０（＃ ）２５２５ − １１＊４０（＃ ）２５３５ − １２ ６４（１）２５ １０ １％ｕ２０５ ＨＰ
１３００Ｘ２１３＊６４（１）２５１０ １４６５（１０％Ｃａ０） ２５１０ ＨＰ１
６００Ｘ２１５６５（１０％Ｍｇ０）２５１０ −１
６＊ ６ＳＣ２０’４Ｙ２０５） ２５ １０ −
ＨＰ１４５０Ｘ２１７＊６５Ｃ３％Ｙ２Ｏ５）
２５ １０ ＨＰ１８００Ｘ２１８＊ ７
０重量％Ａｔ２ｏ３−３０重量％ ＴｉＣＨＰ１７０
０Ｘ２葱体する。
ＨＰ１４５０Ｘ２２＊８２（Ｉ） ８１０ − ４６５（＃ ）２５１０ − ５４５（＃ ）４５１０ − ６＊２５Ｃ＃ ）６５１０ − ７＊ ７４．５（Ｉ） ２５ ０．５ −８７３（Ｉ）
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６＊ ６ＳＣ２０’４Ｙ２０５） ２５ １０ −
ＨＰ１４５０Ｘ２１７＊６５Ｃ３％Ｙ２Ｏ５）
２５ １０ ＨＰ１８００Ｘ２１８＊ ７
０重量％Ａｔ２ｏ３−３０重量％ ＴｉＣＨＰ１７０
０Ｘ２葱体する。
製造した各焼結体から試験片を切り出し、夫々について
含有正方晶Ｚ ｒＯ２の割合（モル％）、比重、曲げ強
度（ｋｇ／ＷＩＩＩ２）及び靭性（ＭＮ／聰３／２）を
測定した。更に、切断刃を用いた被加工性テストにより
切断抵抗及びチッピングの発生を調べ、サンプル阻１８
を基準（１０）とする相対値で示した。得られた結果を
第２表に併せて表示した。
含有正方晶Ｚ ｒＯ２の割合（モル％）、比重、曲げ強
度（ｋｇ／ＷＩＩＩ２）及び靭性（ＭＮ／聰３／２）を
測定した。更に、切断刃を用いた被加工性テストにより
切断抵抗及びチッピングの発生を調べ、サンプル阻１８
を基準（１０）とする相対値で示した。得られた結果を
第２表に併せて表示した。
第２表
１＊ ９５１００ １１０ １０ １５ ２５２＊
９５１００ １０５ ９ １２ １５４ ９５１０
０ 自５ ９ ０．５ ０．５６＊ ｔｏｏ
９２ ６０ ５ １５ ２７＊ ９５１００
１０５ ９ １０ ８９ ９５１００ １１５ ８
０．５ ０．５１０ ９５ ９８ １０５ ８ ０
．５ ０．２１１＊ １００ ８８ ６０ １１ １
０ ２１３＊ １００” ８６ ４０ ８ ８
１１６＊０９９ ３５ ４ １０ ８ １７＊ ４５１００ ６５ ８ ２０
６１８＊ −ｔｏｏ ９０ ５ １０ １０
（注）サンプルＮｎｌ、２，６，７，１１．１３，１６
゜１７及び１８は比較例である。
９５１００ １０５ ９ １２ １５４ ９５１０
０ 自５ ９ ０．５ ０．５６＊ ｔｏｏ
９２ ６０ ５ １５ ２７＊ ９５１００
１０５ ９ １０ ８９ ９５１００ １１５ ８
０．５ ０．５１０ ９５ ９８ １０５ ８ ０
．５ ０．２１１＊ １００ ８８ ６０ １１ １
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１１６＊０９９ ３５ ４ １０ ８ １７＊ ４５１００ ６５ ８ ２０
６１８＊ −ｔｏｏ ９０ ５ １０ １０
（注）サンプルＮｎｌ、２，６，７，１１．１３，１６
゜１７及び１８は比較例である。
本発明のサンプルは機械的特性及び被加工性共に優れて
いることが分る。
いることが分る。
本発明によれば、優れた機械的特性を有すると同時に被
加工性に優れたＺｒＯ２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体を提
供することができるので、基板の加工歩留を飛躍的に向
上させることかでき、しかも加工速度も早いので加工能
率を高めることができる。
加工性に優れたＺｒＯ２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体を提
供することができるので、基板の加工歩留を飛躍的に向
上させることかでき、しかも加工速度も早いので加工能
率を高めることができる。
本発明のＺｒＯ２−ＴｉＣ−８ｉＣ系焼結体は、薄膜磁
気ヘッド用基板として好適であるが、その他にも例えば
サーマル７リンターヘツド等の基板、セラミックミラー
用基板、更には一般溝造材等として広い用途を有するも
のである。
気ヘッド用基板として好適であるが、その他にも例えば
サーマル７リンターヘツド等の基板、セラミックミラー
用基板、更には一般溝造材等として広い用途を有するも
のである。
Claims (1)
- （１）平均粒径２μｍ以下の炭化チタン粉末を１０〜５
０重量％と、平均粒径２μｍの炭化ケイ素粉末を１〜２
０重量％と、安定化剤として２０モル％以下のIIIａ族
元素酸化物、酸化マグネシウム及び酸化カルシウムの少
なくとも１種を含有する４０重量％以上の酸化ジルコニ
ウム粉末とを混合し、この混合粉末を非酸化性雰囲気中
において１３５０℃〜１７５０℃で焼結することを特徴
とするＺｒＯ＿２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体の製造方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003063A JPS63170262A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | ＺｒＯ↓２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62003063A JPS63170262A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | ＺｒＯ↓２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63170262A true JPS63170262A (ja) | 1988-07-14 |
Family
ID=11546869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62003063A Pending JPS63170262A (ja) | 1987-01-09 | 1987-01-09 | ＺｒＯ↓２−ＴｉＣ−ＳｉＣ系焼結体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63170262A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350154A (ja) * | 1989-04-10 | 1991-03-04 | Nippon Tungsten Co Ltd | セラミックス焼結体とその製造法 |
| JP2015193491A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 香川県 | 強靭性の静電気放電防止黒色セラミックスおよびその製造方法 |
-
1987
- 1987-01-09 JP JP62003063A patent/JPS63170262A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0350154A (ja) * | 1989-04-10 | 1991-03-04 | Nippon Tungsten Co Ltd | セラミックス焼結体とその製造法 |
| JP2015193491A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 香川県 | 強靭性の静電気放電防止黒色セラミックスおよびその製造方法 |
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