JP2853340B2 - 磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方法Info
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、フロッピーディスクヘ
ッド，ハードディスクヘッド等の各種磁気ヘッドの構成
に欠くことの出来ないスライダーまたはスペーサとして
使用される磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料および
その製造方法に関する。
ッド，ハードディスクヘッド等の各種磁気ヘッドの構成
に欠くことの出来ないスライダーまたはスペーサとして
使用される磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料および
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、特に進歩が著しい磁気記録の高密
度化・高信頼性化に伴いスライダー材料としての非磁性
セラミックス材料に対しては、高緻密化が要請されてい
る。
度化・高信頼性化に伴いスライダー材料としての非磁性
セラミックス材料に対しては、高緻密化が要請されてい
る。
【０００３】ところで従来磁気ヘッドを製作する場合、
Ｍｎ−Ｚｎフェライトコアとスライダーをガラスで接着
する方法が一般的であり、スイラダーとの熱膨張係数の
違いに起因する接着時にコアクラック・コア歪みによる
磁気特性劣化防止のため、２５〜３５０℃での熱膨張係
数１１０〜１２８（×１０-7／℃）を有するＣａＴｉＯ
3・ＳｒＴｉＯ3を主成分とするチタニアを用いていた。
なお、このＣａＴｉＯ 3とＳｒＴｉＯ3固溶体の組成と熱
膨張係数の関係については、特開昭５２−３０１６２号
公報において詳述されている。
Ｍｎ−Ｚｎフェライトコアとスライダーをガラスで接着
する方法が一般的であり、スイラダーとの熱膨張係数の
違いに起因する接着時にコアクラック・コア歪みによる
磁気特性劣化防止のため、２５〜３５０℃での熱膨張係
数１１０〜１２８（×１０-7／℃）を有するＣａＴｉＯ
3・ＳｒＴｉＯ3を主成分とするチタニアを用いていた。
なお、このＣａＴｉＯ 3とＳｒＴｉＯ3固溶体の組成と熱
膨張係数の関係については、特開昭５２−３０１６２号
公報において詳述されている。
【０００４】しかしながらこのチタニアの常圧焼成にお
ける緻密化は不十分であり、高緻密化達成を優先させる
ＨＩＰ焼成法を基本とする製法が用いられていた。
ける緻密化は不十分であり、高緻密化達成を優先させる
ＨＩＰ焼成法を基本とする製法が用いられていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような従来の非磁
性セラミックス材料では、ＨＩＰ焼成法による場合、１
０００Kg／cm2以上にも及ぶ高圧ガス下による焼成法で
あり、高圧ガスは加熱初期に充填されたＡｒ等の還元性
ガスの加熱による高圧化によってえられる。すなわちＨ
ＩＰ焼成による緻密な焼結体は、まず一次焼成と呼ばれ
る常圧焼成によって作製されたある程度の緻密さを持つ
焼結体を準備し、次にこれをＨＩＰ焼成した後、さらに
酸化雰囲気で熱処理することで得られる。このようにＨ
ＩＰ焼成は、常圧焼成と比較し工程数が増し、また設備
は高温・高圧用となるため高価であり、高緻密化には有
利であるが、コスト高という課題があった。
性セラミックス材料では、ＨＩＰ焼成法による場合、１
０００Kg／cm2以上にも及ぶ高圧ガス下による焼成法で
あり、高圧ガスは加熱初期に充填されたＡｒ等の還元性
ガスの加熱による高圧化によってえられる。すなわちＨ
ＩＰ焼成による緻密な焼結体は、まず一次焼成と呼ばれ
る常圧焼成によって作製されたある程度の緻密さを持つ
焼結体を準備し、次にこれをＨＩＰ焼成した後、さらに
酸化雰囲気で熱処理することで得られる。このようにＨ
ＩＰ焼成は、常圧焼成と比較し工程数が増し、また設備
は高温・高圧用となるため高価であり、高緻密化には有
利であるが、コスト高という課題があった。
【０００６】本発明は上記課題を解決するもので、コス
ト的に有利な常圧焼成法による製造が可能な磁気ヘッド
用非磁性セラミックス材料およびその製造方法を提供す
ることを目的としている。
ト的に有利な常圧焼成法による製造が可能な磁気ヘッド
用非磁性セラミックス材料およびその製造方法を提供す
ることを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、添加物として五酸化燐（Ｐ2Ｏ5）と二酸化
シリコン（ＳｉＯ2）を含有する組成物で、かつ前記Ｐ2
Ｏ5のモル％をＸとし、前記ＳｉＯ2のｍｏｌ％をＹとし
たとき下記の割合 １．５≦Ｘ≦４ ０＜Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ を満たして焼成形成された構成による。
するために、添加物として五酸化燐（Ｐ2Ｏ5）と二酸化
シリコン（ＳｉＯ2）を含有する組成物で、かつ前記Ｐ2
Ｏ5のモル％をＸとし、前記ＳｉＯ2のｍｏｌ％をＹとし
たとき下記の割合 １．５≦Ｘ≦４ ０＜Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ を満たして焼成形成された構成による。
【０００８】
【作用】本発明は上記構成により（αＣａＴｉＯ3−β
ＳｒＴｉＯ3）−γＴｉＯ2 （α＋β＋γ＝１、０．１
７≦α≦０．６０、０．３８≦β≦０．８１、０≦γ≦
０．０２）相当の、ＣａＴｉＯ3とＳｒＴｉＯ3の固溶体
とＴｉＯ2の混合相からなる主組成物の緻密化を、Ｓｉ
Ｏ2とＰ2Ｏ5の割合を適度な値に設定することによって
生じる焼成時の液相によって高めることが出来る。
ＳｒＴｉＯ3）−γＴｉＯ2 （α＋β＋γ＝１、０．１
７≦α≦０．６０、０．３８≦β≦０．８１、０≦γ≦
０．０２）相当の、ＣａＴｉＯ3とＳｒＴｉＯ3の固溶体
とＴｉＯ2の混合相からなる主組成物の緻密化を、Ｓｉ
Ｏ2とＰ2Ｏ5の割合を適度な値に設定することによって
生じる焼成時の液相によって高めることが出来る。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を（表１）〜（表
３）および図１を参照しながら説明する。
３）および図１を参照しながら説明する。
【００１０】まずＣａＣＯ3・ＳｒＣＯ3・ＴｉＯ2は市
販されている平均粒径０．５μｍ以下、純度９９％以上
の粉末を用いた。ＳｉＯ2は市販されている平均粒径
０．０２μｍ以下、純度９９．９％以上の粉末を用い
た。Ｐ（燐）化合物はＨ3ＰＯ4の１級試薬を用いた。試
料は（表１），（表２）に示す組成に秤量し、ボールミ
ルで水による湿式混合を６時間行った。
販されている平均粒径０．５μｍ以下、純度９９％以上
の粉末を用いた。ＳｉＯ2は市販されている平均粒径
０．０２μｍ以下、純度９９．９％以上の粉末を用い
た。Ｐ（燐）化合物はＨ3ＰＯ4の１級試薬を用いた。試
料は（表１），（表２）に示す組成に秤量し、ボールミ
ルで水による湿式混合を６時間行った。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】乾燥後不透明石英の角曹と電気炉を用い
て、（表１）に示す１０５０℃または１１４０℃の温度
および大気雰囲気中での６時間の仮焼を行った。なお
（表１）に示す試料ＮＯ１，ＮＯ２１，ＮＯ２２，ＮＯ
４２，ＮＯ４３，ＮＯ６３の仮焼粉の組成が、次の（化
１）の反応式１），２），３）により磁気ヘッド用非磁
性セラミックス材料の主組成物組成となるのは、公知の
事実である。
て、（表１）に示す１０５０℃または１１４０℃の温度
および大気雰囲気中での６時間の仮焼を行った。なお
（表１）に示す試料ＮＯ１，ＮＯ２１，ＮＯ２２，ＮＯ
４２，ＮＯ４３，ＮＯ６３の仮焼粉の組成が、次の（化
１）の反応式１），２），３）により磁気ヘッド用非磁
性セラミックス材料の主組成物組成となるのは、公知の
事実である。
【００１４】
【化１】
【００１５】また試料ＮＯ２１，ＮＯ４２，ＮＯ６３の
仮焼粉をジェットミル粉砕機によって平均粒度０．５μ
ｍ以下にまで粉砕し、この粉砕粉と添加物を用いて（表
２）に示す組成に秤量し、同様にボールミルで水による
湿式混合を６時間行い、乾燥後１１４０℃での同様な仮
焼を行った。
仮焼粉をジェットミル粉砕機によって平均粒度０．５μ
ｍ以下にまで粉砕し、この粉砕粉と添加物を用いて（表
２）に示す組成に秤量し、同様にボールミルで水による
湿式混合を６時間行い、乾燥後１１４０℃での同様な仮
焼を行った。
【００１６】次にこの仮焼粉を、ボールミルでアニオン
分散剤とＰＶＡバインダーと水により８時間粉砕し、遠
心噴霧タイプの造粒機にて乾燥・造粒を行った。さらに
この造粒粉を圧力１ｔｏｎ／cm2で成形し、温度１３４
０℃と１３１５℃で、酸素雰囲気・大気雰囲気中にて焼
成した。焼成は、管状炉中に大気・酸素ガスを循環させ
た雰囲気にて、昇温速度１５０℃／Hrで最高温度まで加
熱した後３時間保持し、降温速度２００℃／Hr以下で１
００℃以下まで冷却するという方式をとった。
分散剤とＰＶＡバインダーと水により８時間粉砕し、遠
心噴霧タイプの造粒機にて乾燥・造粒を行った。さらに
この造粒粉を圧力１ｔｏｎ／cm2で成形し、温度１３４
０℃と１３１５℃で、酸素雰囲気・大気雰囲気中にて焼
成した。焼成は、管状炉中に大気・酸素ガスを循環させ
た雰囲気にて、昇温速度１５０℃／Hrで最高温度まで加
熱した後３時間保持し、降温速度２００℃／Hr以下で１
００℃以下まで冷却するという方式をとった。
【００１７】得られた試料の緻密化は、切り出した試料
の３μｍダイヤモンド粉を用いた湿式ラップ仕上げの研
磨面における気孔の分布量より求めた気孔率により評価
した。試料の熱膨張係数は、示差膨張方式にて２５〜３
５０℃における平均線熱膨張係数より求めた。
の３μｍダイヤモンド粉を用いた湿式ラップ仕上げの研
磨面における気孔の分布量より求めた気孔率により評価
した。試料の熱膨張係数は、示差膨張方式にて２５〜３
５０℃における平均線熱膨張係数より求めた。
【００１８】得られた試料の、気孔率と熱膨張係数を
（表３）に示す。
（表３）に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】同一組成の主組成物についての添加物の添
加割合例として、試料１〜２０についての添加物の添加
割合を示す。（表１），（表２），（表３）および図１
の結果によれば、添加物ＳｉＯ2，Ｈ3ＰＯ4と主組成物
ＣａＣＯ3，ＳｒＣＯ3，ＴｉＯ2を用いて酸素雰囲気，
大気雰囲気を用いれば、常圧焼成によっても非常に緻密
でかつ必要な熱膨張係数を有する焼結体をうることがで
きることは明らかである。また試料ＮＯ２〜ＮＯ６，Ｎ
Ｏ２２〜ＮＯ２７，ＮＯ４４〜ＮＯ４８においては液相
が少なく、ＮＯ１８，ＮＯ２０，ＮＯ３９，ＮＯ４１，
ＮＯ６０，ＮＯ６２においては過度の液相が存在した。
従って以上の結果より、本発明内の試料ＮＯ７〜ＮＯ１
７，ＮＯ１９とＮＯ２８〜ＮＯ３８とＮＯ４０およびＮ
Ｏ４９とＮＯ５９とＮＯ６１においては適度な液相が生
成し酸素雰囲気常圧焼成により、必要な熱膨張係数を有
する緻密な焼結体をうることが出来ることがわかった。
また前記特開昭５２−３０１６２号公報より、ＣａＴｉ
Ｏ3とＳｒＴｉＯ3の固溶体の熱膨張係数が、３０ｍｏｌ
％のＣａＴｉＯ3と７０ｍｏｌ％のＳｒＴｉＯ3という組
成において最大となることも分かっている。
加割合例として、試料１〜２０についての添加物の添加
割合を示す。（表１），（表２），（表３）および図１
の結果によれば、添加物ＳｉＯ2，Ｈ3ＰＯ4と主組成物
ＣａＣＯ3，ＳｒＣＯ3，ＴｉＯ2を用いて酸素雰囲気，
大気雰囲気を用いれば、常圧焼成によっても非常に緻密
でかつ必要な熱膨張係数を有する焼結体をうることがで
きることは明らかである。また試料ＮＯ２〜ＮＯ６，Ｎ
Ｏ２２〜ＮＯ２７，ＮＯ４４〜ＮＯ４８においては液相
が少なく、ＮＯ１８，ＮＯ２０，ＮＯ３９，ＮＯ４１，
ＮＯ６０，ＮＯ６２においては過度の液相が存在した。
従って以上の結果より、本発明内の試料ＮＯ７〜ＮＯ１
７，ＮＯ１９とＮＯ２８〜ＮＯ３８とＮＯ４０およびＮ
Ｏ４９とＮＯ５９とＮＯ６１においては適度な液相が生
成し酸素雰囲気常圧焼成により、必要な熱膨張係数を有
する緻密な焼結体をうることが出来ることがわかった。
また前記特開昭５２−３０１６２号公報より、ＣａＴｉ
Ｏ3とＳｒＴｉＯ3の固溶体の熱膨張係数が、３０ｍｏｌ
％のＣａＴｉＯ3と７０ｍｏｌ％のＳｒＴｉＯ3という組
成において最大となることも分かっている。
【００２１】従って、添加物Ｐ2Ｏ5の割合Ｘｍｏｌ％と
ＳｉＯ2の割合Ｙｍｏｌ％について、Ｘ，Ｙを主組成物
組成１００モル％に対する割合として、図１の斜線部を
表わす下記の式 １．５≦Ｘ≦４ ０≦Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ が満たされるとき、ＣａＴｉＯ3とＳｒＴｉＯ3の固溶体
およびＴｉＯ2の混合相から構成される主組成物におい
て、必要な熱膨張係数を有する緻密体を製造できること
は明らかである。
ＳｉＯ2の割合Ｙｍｏｌ％について、Ｘ，Ｙを主組成物
組成１００モル％に対する割合として、図１の斜線部を
表わす下記の式 １．５≦Ｘ≦４ ０≦Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ が満たされるとき、ＣａＴｉＯ3とＳｒＴｉＯ3の固溶体
およびＴｉＯ2の混合相から構成される主組成物におい
て、必要な熱膨張係数を有する緻密体を製造できること
は明らかである。
【００２２】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、主組成物に対し、添加物として五酸化燐（Ｐ
2Ｏ5）と二酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含有する組成物
で、かつ前記Ｐ2Ｏ5のモル％をＸとし、前記ＳｉＯ2の
ｍｏｌ％をＹとしたとき下記の割合 １．５≦Ｘ≦４ ０＜Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ を満たして焼成形成された構成によるので、コスト的に
有利な常圧焼成法で、必要な熱膨張係数を有する緻密な
磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方
法を提供できる。
によれば、主組成物に対し、添加物として五酸化燐（Ｐ
2Ｏ5）と二酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含有する組成物
で、かつ前記Ｐ2Ｏ5のモル％をＸとし、前記ＳｉＯ2の
ｍｏｌ％をＹとしたとき下記の割合 １．５≦Ｘ≦４ ０＜Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ を満たして焼成形成された構成によるので、コスト的に
有利な常圧焼成法で、必要な熱膨張係数を有する緻密な
磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方
法を提供できる。
【図１】本発明の一実施例の磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックス材料の添加物ＳｉＯ2とＰ2Ｏ5割合の関係を、組
成０．６ＣａＴｉＯ3−０．３８ＳｒＴｉＯ3−０．０２
ＴｉＯ2の主組成物を例にとって示した図
ックス材料の添加物ＳｉＯ2とＰ2Ｏ5割合の関係を、組
成０．６ＣａＴｉＯ3−０．３８ＳｒＴｉＯ3−０．０２
ＴｉＯ2の主組成物を例にとって示した図
Claims (3)
- 【請求項１】 チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3）１
７〜６０ｍｏｌ％、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉ
Ｏ3）３８〜８１ｍｏｌ％、酸化チタン（ＴｉＯ2）０〜
２ｍｏｌ％でかつ前記三成分の合計が１００ｍｏｌ％か
らなる主組成物に対し、添加物として五酸化燐（Ｐ
2Ｏ5）と二酸化シリコン（ＳｉＯ2）を含有する組成物
で、かつ前記Ｐ2Ｏ5のモル％をＸとし、前記ＳｉＯ2の
ｍｏｌ％をＹとしたとき下記の割合 １．５≦Ｘ≦４ ０＜Ｙ≦３ Ｙ≦−２Ｘ＋８ を満たして焼成形成されたことを特徴とする磁気ヘッド
用非磁性セラミックス材料。 - 【請求項２】 組成物原料として、炭酸カルシユウム
（ＣａＣＯ3）と、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）
と、酸化チタン（ＴｉＯ2）と、二酸化シリコン（Ｓｉ
Ｏ2）と、燐（Ｐ）と酸素の化合物または燐（Ｐ）と酸
素および水素の化合物との混合物を仮焼して得た組成物
を用いることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッド用
非磁性セラミックス材料の製造方法。 - 【請求項３】 常圧焼成雰囲気でかつ酸素雰囲気で焼成
形成することを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッド用
非磁性セラミックス材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406493A JP2853340B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2406493A JP2853340B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04224166A JPH04224166A (ja) | 1992-08-13 |
| JP2853340B2 true JP2853340B2 (ja) | 1999-02-03 |
Family
ID=18516114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2406493A Expired - Fee Related JP2853340B2 (ja) | 1990-12-26 | 1990-12-26 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックス材料およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2853340B2 (ja) |
-
1990
- 1990-12-26 JP JP2406493A patent/JP2853340B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04224166A (ja) | 1992-08-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |