JPS6339115A

JPS6339115A - 薄膜磁気ヘツド用基板材料

Info

Publication number: JPS6339115A
Application number: JP61183090A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Hagiya; 萩屋　尋志; Yukio Nagayama; 長山　幸雄
Original assignee: Tohoku Metal Industries Ltd
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1986-08-04
Filing date: 1986-08-04
Publication date: 1988-02-19
Also published as: JPH0373043B2

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、コンピュータの周辺１８！であるフロッピー
ディスク装置やハードディスク装置に組み込まれる磁気
ヘッドの基板材料で、特に薄膜磁気ヘッドの非磁性基板
材料に間するものである。

〔従来の技術〕

一般にコンピュータ、ＶＴＲ１又はオーディオ関係の磁
気ヘッドは、磁性材料であるフェライトと非磁性材料の
セラミックスをガラスボンディングして構成されている
。また、薄膜磁気ヘッドの場合には、磁性あるいは非磁
性セラミックス基板上へセンダスト、パーマロイなどの
磁性薄膜をメツキ、蒸着あるいはスパッタリングして成
膜し作製される。−船釣には、薄膜型磁気ヘッドの基板
材料としては、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣセラミックスが他材
料に比へて比較的耐摩耗性に隈れており、基板、Ｌに成
膜される磁性膜と熱膨張率が一致するなとの利点から実
用化されている。近年デジタル磁気記録用ヘッドは、記
録媒体の高密度記録化への技術推移に伴ってより小型化
、狭ギャップ化、高品質化が要求されてきている。この
ため、薄膜を磁気ヘッドの基板材料としては、高密度で
気孔が少ないこと、耐摩耗特性ζこ優れていること、加
工性に優れていることなどが要求される。特に、理論密
度の９９．９５％以上の相対密度が必要であり耐摩耗性
の点では、ビッカース硬度で２５００以上の硬度が必要
である。ところが一般に薄膜磁気ヘッドの基板材ｉ４と
して用いられているＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣセラミックスは
Ａｌ２Ｏ３とＴｉＣのぬれ性があまり良くないことから
焼結性が恋く、残存する気孔が多い。また加工性も極め
て悪く小型化の要求に対応できない。ところで、現在用
いられているＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣセラミックスの製造方
法としてはＨＩＰ（熱間静水圧プレス）法を利用したも
のがあげられるが、ＨＩ　Ｐ処理によるち密化の効果を
得るためには、その前処理として相対密度９５％以上の
焼結体を得る事が必要となる。

しかし、Ａ１２Ｏ１−ＴｉＣセラミックスは焼結性が悪
いため、　１８５０〜１９００℃の高温での焼結を行わ
ないと相対密度９５％以上のものは得られない。さらに
、この様な高温にさらされるためＡｌ２Ｏ３、ＴｉＣ粒
子の著しい粒成長が起こり機械強度が低下し、故に加工
性の低下も見られ、また高温処理のために作業性が悪く
、省エネルギーの観点からも問題があった。

このため、Ａｌ２Ｏ３とＴｉＣの主成分に対して副成分
を添加する試みがなされ、例えば、特開昭５６−１４０
０６８、特開昭５７−２Ｏ５３７２なとに開示されてい
る。

本願は」二記のような諸問題を解決すべく研究した結果
、新しい添加物の添加効果により良好な基板を得ろこと
を可能としたものである。

〔発明の目的〕

本発明は、上記の問題点に鑑みて、焼結性に優れ、１５
℃っで高ｉＦ、度かつ気孔が少なく、耐摩耗性に優れ、
良好な加工特性を示す薄膜磁気ヘット用基板材料を提供
するものである。

〔発明の概昭〕

本発明者は種々の実験を行った結果、ＴｉＣｌ３〜６０
ｗｔ％、残部Ａｌ２Ｏ３よりなる主成分１００ｗｔ％に
対してざらにランタノイドの酸化物ｌ〜ｌ　Ｏｗ　Ｌ％
ｉ４　）川することにより、Ａｌ２Ｏ３とＴＩＣのめれ
性が向上するため、焼結性が向上し残存する気孔が少な
く相対密度９９．９５％以上を示し、かつ耐摩耗性、加
工性に優れた薄膜磁気ヘット用基板材料を容易に製造す
るものである。

以下本発明を実施例に従って詳細に説明する。

（以下余白）〔実施例〕平均粒径０．１〜０．２．ｕ　ｍ、　　純度９９％以上
のＡｌ２Ｏ３、ＴｉＣ％　Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｓ　
ｍ２Ｏ３の各粉末原料を表−１に示す組成比となるよう
に秤量し、Ｎｌ１１〜Ｎα１５の各試料とした。なおラ
ンタノイドの酸化物として添加するＬａ２Ｏｘ、ＣｅＯ
２、Ｓｍ２Ｏ３の各秤量値は、すべてＡｌ２Ｏ３とＴｉ
Ｃを合わせて１００　ｗ　ｔ％とした主成分に対する割
合である。また試料Ｎａ８〜１５は比較のためのもさ′
のてあ　る。

各試料をそれぞれ上述のように秤量後エタノールを溶媒
とし、ボールミルにて２Ｏ〜４０時間混合し、濾過、乾
燥後有機系バインダーを添加し、３０　ｍｍ　Ｘ　３０
　ａｕ＋＋　Ｘ　１０　ｍ＋ｗのブロック体に加圧成形
した。さらにこれをＡｒガス雰囲気中で１７００℃の温
度で２時間の焼結を行った後、Ａｒ雰囲気にて圧力１０
００ｋｇ／ｃ＋ｗ２、温度１６００℃、保持時間２時間
の条件で熱間静水圧プレス（ＨＩ　Ｐ　）処理を行った
。

以上の工程により得られた各試料よりそれぞれ５　ｍｍ
　Ｘ　５　ｍｍ　Ｘ　２Ｏ　＋＋＋ｍの角柱を切り出し
た後、該角柱の隣接する５　Ｍ　Ｘ　２Ｏ−の２面をそ
れぞれ鏡面に加工し、陵部に生した５×５μｍ以上のチ
ッピング数を５００倍の１ａ率を有する光学顕微鏡を用
いて力「クントし、　１　ｃｍ当りのチッピング発生率
に１！ｌ！Ｈし、加工性の評価項目とした。ざらに、機
械強度の評価項目として、ビッカース硬度Ｈｖ（荷ｆｆ
４１　ｋｇ）及び抗折強度Ｆを測定した。また、アルキ
メデス法により、各試料の密度を測定し、理論密度に対
する相対：！′度を計算した。以上の結果を表−１に示
す。

（以下余白）試料陽１〜７の本発明例と試料ＮＧ８〜１５′−の比較
例から明かなように、ランタノイドの酸化物を一種ある
いは二種以上合わせて１〜１０ｗｔ％添加した場合、ビ
ッカース硬度は無添加例（醜８〜１０）と比較して５０
０〜７００の著しい向上を示すが１　ｗ　ｔ％未満（Ｎ
ｌｌｌｌ）及び、添加物の合計量が１０　ｗ　ｔ％を越
える（Ｎｕ１２〜１５）とビッカース硬度が低下し望ま
しくない、抗折強度においても、１〜１０ｗｔ％の添加
量が効果的である。さらにチッピング発生率においても
、無添加例（１１に＋８〜１０）に比較して、ランタノ
イドの酸化物添加により、チッピングの発生が抑制され
ることが明らかであるが、　１〜１０ｗｔ％の添加例（
Ｎａｌ〜７）がチッピング発生率０．５ケ／罰未満と比
較例（Ｎａ　８〜１５）のチッピング発生率２〜５ケ／
ｊに比較して極めて効果的であることがわかる。また、
相対強度も無添加例に比較して著しく向上している。こ
れは、ランタノイドの酸化物の添加が１〜１０ｗＬ％の
範囲内でＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣの粒径成長を抑制し、均一
な結晶粒組織をつくり焼結を促進することに寄与するた
めである。

しかし、添加物の合計量が１０ｗｔ％を越えると、添加
物の偏析が生じるとともに、不均一粒成長が生じ、ビッ
カース硬度抗折強度が低下しチッピングの発生率が再び
増加してくる。

従って、ランタノイドの酸化物Ｌａ２Ｏ３、ＣｅＯ２、
Ｓｍ２Ｏ３の一種もしくは、二種以上を合わせて１〜１
０ｗｔ％添加することにより、ビッカース硬度ならびに
抗折力に優れた機械特性の良好な高密度セラミックス基
板材料が得られた０本発明では、ランタノイドの酸化物
のうち精製技術及び価格の面からみて有利なことらＬ　
ａ２Ｏｉ、Ｃｅ　０２、Ｓｍ２Ｏ３に限定を加えたもの
である。

なお、主成分に関してはＴｉＣとＡｌ２Ｏ３の合計に対
するＴｉＣの重量％が１５％以下ではビッカース硬度）
（Ｖが２Ｏ００以下となり、また６０％以上では焼結性
が著しく低下して密度が向上しないため、主成分のＴ１
Ｃｆ１ｔを１５〜６０　ｗ　ｔ％に限定している。

（以下余白）〔発明の効果〕以上の結果から明らかなように、本発明によれば、従来
製造の困難であった耐摩耗性に優れ、気孔が少なく、機
械加工性も良好な薄膜磁気ヘッド用高密度セラミックス
基板材料を容易に製造する事ができた。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＴｉＣを１５〜６０ｗｔ％含み、残部Ａｌ＿２Ｏ
＿３よりなる主成分１００重量部に対し、さらにＬａ＿
２Ｏ＿３、ＣｅＯ＿２、Ｓｍ＿２Ｏ＿３の一種又は二種
以上を１〜１０ｗｔ％添加することを特徴とする薄膜磁
気ヘッド用基板材料。