JPH01129403A - 高周波高透磁率磁性材料 - Google Patents

高周波高透磁率磁性材料

Info

Publication number
JPH01129403A
JPH01129403A JP62287510A JP28751087A JPH01129403A JP H01129403 A JPH01129403 A JP H01129403A JP 62287510 A JP62287510 A JP 62287510A JP 28751087 A JP28751087 A JP 28751087A JP H01129403 A JPH01129403 A JP H01129403A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cao
magnetic
ferrite
added
permeability
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP62287510A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2775740B2 (ja
Inventor
Yoshimi Takahashi
芳美 高橋
Norio Sasaki
佐々木 教雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP62287510A priority Critical patent/JP2775740B2/ja
Publication of JPH01129403A publication Critical patent/JPH01129403A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2775740B2 publication Critical patent/JP2775740B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオテープレコーダやハードディスク用の
磁気ヘッド材として使用される高周波特性に優れた高周
波高透磁率磁性材料に関するものであり、特にその組成
に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、磁気ヘッド材として使用される高周波高透磁
率磁性材料において、FeよO,、ZnO。
MnOを基本組成とし、所定の組成比で混合してなるフ
ェライト材に、所定の酸化物材料を添加することにより
、高周波数帯域での透磁率をはじめとする各種の特性を
大幅に改善しようとするものである。
〔従来の技術〕
ビデオテープレコーダやハードディスク駆動装置等に用
いられる磁気ヘッド用のフェライト材は、高周波特性が
良く、加工性にも優れ、磁気テープとの摺動における耐
摩耗性等も良好であることが要求される。
ここで上記加工性については、本発明者等は先にフェラ
イトの基本組成物にZrO□を所定量添加することに゛
よって良好に改善されることを提案した。
一方、高周波特性を改善する方法としては、従来は、C
aOもしくは5tOz(一般には両者を同時に複合添加
する場合が多い、)を添加するという方法が知られてい
る。
ところで、特にハードディスク等の記録再生に使用され
る磁気ヘッドには、より一層の高周波特性、すなわち高
周波数帯域における高透磁率化が要求されるため、高周
波特性を改善する上記CaOもしくはSiO□等の元素
を多情に添加することが必要になっている。しかしなが
ら、高周波特性改善元素を過添加状態とした場合に材料
の密度を向上させることを目的として焼結温度を高くし
た場合には、異常な焼結反応が起こってしまい焼結組成
が大きな結晶と小さな結晶との混在状態を呈することと
なり、これらの元素が粒界に析出し高周波特性の劣化や
材料強度の劣化等を招くこととなってしまう。すなわち
、上記CaOもしくは5ift等の元素を添加すること
による高周波特性の改善には限界があり、高周波数帯域
での高透磁率化にも自ずと限界がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述のようにフェライト材に要求される高周波特性や加
工性を達成するためにフェライト材の基本組成物に所定
の添加元素を添加した場合であってもその改善の効果に
は限界があり、所望する高周波特性を満足するには充分
ではなかった。
そこで本発明は、上述の問題点を解決するために提案さ
れたものであって、保磁力を劣化させることなく加工特
性も良好なままの状態で、高周波数帯域でのilf率を
はじめとする各種の特性を大幅に改善することを目的と
するものである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、上述の目的を達成するために、Fe。
Oh:50〜65モル%、ZnO:5〜30モル%、M
nO:10〜40モル%を基本組成とし、Z r 02
 : 0.01〜O,’2重量%、CaO:0.01〜
0.5重景%を含有するとともに、さらにT t O。
及びSnowの少なくとも1種を0.01〜0.3型組
%含有することを特徴とするものである。
ここで、本発明で使用されるフェライト材の基本組成は
、Fezoz:50〜65モル%、ZnO:5〜30モ
ル%、MnO: 10〜40モル%からなる。一般にM
 n −Z n系フェライトと言われるものである。M
n−Zn系フェライトの基本組成を上述の組成比の範囲
内としたのは、これ以外では透磁率が極めて小さくなり
、また飽和磁束密度の減少や保磁力の増大等を招き軟質
磁性材料として実用性に欠けることとなるためである。
本発明の高周波高透磁率磁性材料は、上述の基本組成物
の他に、先ずZrO2を0.01〜0.2重量%、Ca
Oを0.01〜0.5重量%を含有した組成である。
」二足Zr0zを含有することにより、フェライト材の
磁気損失特性の改善に著しい効果が得られる。このZr
O,の含有量は、0.01〜0.2fflff1%であ
ることが好ましい、上記Z r Otの含有41が0.
01ff(ffi%未満であった場合には加工性を充分
に改善することができず、ZrO□の含KrPAが0.
2重吋%を越えると透磁率の低下、飽和磁束密度の減少
や保磁力の増大等磁気損失も大きくなり好ましくない。
一方、フェライト材の基本組成物にCaOを含有させる
ことにより低磁気損失が得られる。このCaOの含有量
は、0.01〜0.5重量%であることが好ましい。上
記CaOの含有量が0.01311u1%未満であった
場合には電気抵抗が小さくなり所定の磁気特性が得られ
ず、CaOの含イrlfkが0.5重量%を越えると高
密度化のため焼結温度を高くすると異常m1ttが発生
しやすく、さらに透磁率の低下、飽和磁束密度の減少や
保iff力の増大等磁気損失も大きくなる。
ここで、前述のZr0z+CaOの添加のみでもある程
度遇磁率の高周波特性が向上するが、本発明の高周波高
透磁率磁性材料では、さらにT i Oを及びSnO□
の少なくとも1種を0.01〜0.3重量%添加するも
のとする。
上記組成物にTiot及びSnO,の少なくとも一種を
添加するのは、CaOとの複合添加によりCaO単独添
加の場合よりもさらに優れた磁気特性が得られることか
らである。上記Ti1t及び5nOtの少なくとも一種
の添加量は、0.01〜0.3重量%であることが好ま
しく、0801重蛍 ゛%未満であると上記磁気特性の
改善効果が期待できず、0.3重量%を越えるとかえっ
て透磁率の低下、i?!和磁束密度の減少や保磁力の増
大等の磁気特性の劣化を招くことになる。ここで、Ti
e。
及びSnowの少なくとも一種とは、最低限度Ti01
もしくはSnO,が添加されていればよいことを示すも
のであり、各々単独で添加してもよいが、Ti0z+S
nO□のように両者を同時にフェライト材基本組成物中
に添加し2てもよい、このように両者を同時に添加した
場合にもその添加量は0.01〜0.3重ff1%とす
る。また、このように両者を同時に添加することにより
−JiTtOz及びSnugを添加した効果が期待でき
る。
本発明に係る高周波高透磁率磁性材料を形成するには、
通常の乾式法が採用されるが、さらに熱間静水圧プレス
処理(以下HI’P処理という、)を行うことが好まし
い。上記HIP処理とは、−次焼結の後行うプレス処理
のことであり、このHIP処理による方法は、高圧ガス
雰囲気中でガス圧による高圧を加圧焼成物に対して周囲
から加え、等方からプレスするようにしたものであり、
数千kg/−から1万kg / cj程度の高圧を加え
ることが可能であることから、非常に高密度なフェライ
トの作製が可能となる。
上記HI P処理条件は通常の条件であれば特に制約さ
れるものではないが、次に示すような条件で処理される
ことが好ましい。
すなわち、先ずフェライト材を所定の焼結温度T、(但
し1050℃≦Ti)で−次焼結し、結晶粒の粒成長を
起こすことにより作製したフェライト焼結体を密度90
%以上としてHIP処理に備える。ここで、上記焼結温
度T、が105θ℃未満であると、フェライトの平衡酸
素圧に現実的にできないため酸化気味となってヘマタイ
トが析出する戊がある。さらには、フェライトの反応(
スピネル化)が終了する温度1050〜1100℃であ
るために、仮に焼結体ができてもスピネル化が不十分で
、所定の磁気特性が得られない虞がある。グレイン(結
晶粒子)の成長を充分なものとするには、焼結温度T、
を125θ℃以上にすることが好ましいが、粒成長を1
5μm以下に抑え、加工性の改善を図ろうとする場合に
は、上記焼結温度T、は1250℃以下に抑えることが
好ましい。
また、−次焼結に際しては、焼結時の雰囲気の酸素分圧
を適切に選ぶ必要がある。酸素分圧が必要以上に高すぎ
ると焼結時にα−Fezesが析出し、酸素分圧が必要
以上に低すぎて焼結後のフェライト焼結体中の酸素量が
少ないと、次のHIP処理工程においてフェライトにク
ラックが入り易(なる、したがって、通常はフェライト
の組成。
焼結温度に応じた平衡酸素圧に設定する。特に、所定の
焼結温度T、に達するまでの昇温時ならびに焼結終了後
の降温時には窒素雰囲気(窒素に限らず不活性ガス雰囲
気であれば良い、)とし、焼結温度T、での焼成時にの
み温度T、に対応した平衡酸素圧濃度に設定すれば、ウ
スタイト層やヘマタイト層の析出がほとんどなく、極め
て良好な焼結状態となる。
上述の一次焼結により得られたフェライト焼結体は、必
要に応じてフェライト粉末により表面を包んだ状態(あ
るいはフェライト粉末中に埋め込んだ状B)とした後、
HIP処理を施して高密度化する。HIP処理は、高圧
ガス雰囲気中でガス圧による高圧を加圧焼成物に対して
周囲から加えるようにしたものであるが、このHIP処
理を前記フェライト粉末の焼成温度T、よりも低く、且
つ前記−次焼結温度T、よりも低く粒成長が実質的に起
こらない温度Tz(但し1000℃≦Tt≦1250℃
)で行い、フェライト焼結体を微細な結晶粒径のまま更
に高密度化してその密度を99%以上とすることが好ま
しい。
HIP処理時の温度T2は、実際には、1000℃≦T
!≦1250℃ であり、焼結温度T、との関係では、 T、≦72−100℃ であることが好ましい。
すなわち、温度T2を1250℃より低くすることによ
り、結晶粒の成長を実質的に起こすことがな(、温度T
、における焼結による結晶粒径を維持しつつプレスによ
り所定の密度のものにすることができる。I(IP処理
時の温度T8が1250℃を越えると、フェライト焼結
体とフェライト粉末とが固相反応を起こして両者が焼結
し、処理後に除去しにくくなる。また温度T2を温度T
より50℃以上低くすることにより、結晶粒の成長を完
全に抑え、従って結晶粒成長に基づく歪の蓄積を完全に
防止することができ、処理後にアニリーングを施す必要
がない。
但し、上記−次焼結温度T、を1250℃以下に抑え、
粒成長を15μm以下に抑えようとする場合には、HI
P処理処理圧度T!は、1000℃≦Tt ≦1200
℃、T2≦Ts   50℃とすることが好ましい。
また、このHIP処理処理圧力は300気圧以上である
のが望ましい、圧力を300気圧以上とすれば、フェラ
イト焼結体の密度が99%以上となるまで高密度化する
ことができる。この場合、プレス時の圧力と時間との間
には一定の関係があり、例えば圧力300気圧では10
時間、圧力500気圧では4時間、圧力2000気圧で
は30分とすればよい。
なお、上記HIP処理を行うにあたっては、−次焼結に
よってフェライト焼結体の密度を90%(X線密度ある
いは理論密度に帯する実測密度の比)以上としているの
で、空孔が存在していてもそのフェライト焼結体はほぼ
閉孔状態となっており、このため直接高圧ガス中に入れ
ても表面から雰囲気ガスが浸入せず、従来のように白金
、ニッケル又はガラス製の容器に真空封入することなく
HI P処理の高圧容器内に直接入れることができる。
〔作用〕
磁気ヘッド用のフェライト材にZrO□を添加すること
で加工性が改善され粒界強度が向上する。
また、このフェライト材にCaOを添加し、さらにSn
O,及びT i O,の少なくとも1種を添加すること
により、加工性や材料強度、さらには低保磁力等を維持
したまま磁気特性、特に高周波特性が改善される。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参考にして説明す
る。
Fe、O,:53モル%、ZnO:16モル%。
Mno : 31モル%からなるフェライト原料粉にZ
rO□、CaOを第1表に示す範囲で添加し、さらに第
3の添加元素としてTi0zもしくは5nOtを第1表
で示す範囲で添加し、通常の湿式混合を行った後、これ
を12φ×7φ×4鶴のトロイダル状に成形した。そし
て、このトロイダル状の成形体を平衡酸素圧を考慮して
酸素を含む窒素ガス雰囲気中で1250℃、4時間の条
件でフェライト化のための一次焼結を行った。その後、
1200℃、1000kg/−の圧力で3時間、アルゴ
ンガス雰囲気中でHI P処理を行い、所望のフェライ
ト材を作製した。
第1表 上述のようにして形成したフェライト材について実効透
磁率μ°、飽和磁束密度Bs、保磁力Hc 。
加工性について測定を行った。その結果を第2表に示す
第2表 上記第2表より明らかなように、基本組成物からなるフ
ェライト材にZrO□とCaOを添加したのみであって
も5MHzにおける実効透磁率は700を越えるように
なるが、さらにT i OtやS n Otを僅かに添
加することによって保磁力は900を越える高い値を示
すようになる。
ここで、第1図にTie、、SnO,を添加した場合に
おけるTiO□、SnO□の添加量と実効i2[率μ゛
の関係を示した。なお、第1図中・印は周波数1kll
zにおけるTi0iの添加量と実効i!l磁率μ′との
関係を示すものであり、O印は周波数1kllzにおけ
るSnO,の添加量と実効透磁率μ°との関係を示すも
のである。また、第1図中ム印は周波数IMHzにおけ
るTi0tの添加量と実効1g1ff率μ゛との関係を
示すものであり、Δ印は周波数IMIIzにおけるS 
n Otの添加量と実効透磁率μ° との関係を示すも
のである。さらに、第1図中■印は周波数5MHzにお
けるT i Ozの添加量と実効透磁率μ′ との関係
を示すものであり、0印は周波数5MHzにおけるSn
O□の添加■と実効透磁率μ′ との関係を示すもので
ある。
上記第1図から明らかなように、ZrO,、CaOの他
にさ6にTiO□、Snowのような4価の元素を添加
することによって高周波数帯域におけるH磁率化が達成
される。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかなように、本発明に係る高周波高
透磁率磁性材料にあっては、Fe、O,。
ZnO,Mn○からなる基本組成に、加工特性を改善す
るZr0tと低損失材であるCaOを含有し、さらに高
周波数帯域での透磁率等の磁気特性を改善するTiO□
及びSnO,“の少なくとも1種を含存し・ているため
、加工性、材料強度等を維持したまま高周波数帯域での
透磁率をはじめとする各種の磁気特性を大幅に改善する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はT iOt * S n Ozの添加量と実効
透磁率μ°の関係を示す特性図である。 特許出願人   ソニー株式会社 代理人  弁理士  小池  晃 岡   旧材 榮− 同    佐応   勝 TiO2,5n02二広7+DIJ     (i!’
/+)第1図 手v9主甫正吾Y(自発) 昭和63年2月10日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. Fe_2O_3:50〜65モル%,ZnO:5〜30
    モル%,MnO:10〜40モル%を基本組成とし、Z
    rO_2:0.01〜0.2重量%,CaO:0.01
    〜0.5重量%を含有するとともに、さらにTiO_2
    及びSnO_2の少なくとも1種を0.01〜0.3重
    量%含有することを特徴とする高周波高透磁率磁性材料
JP62287510A 1987-11-16 1987-11-16 高周波高透磁率磁性材料 Expired - Fee Related JP2775740B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287510A JP2775740B2 (ja) 1987-11-16 1987-11-16 高周波高透磁率磁性材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62287510A JP2775740B2 (ja) 1987-11-16 1987-11-16 高周波高透磁率磁性材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01129403A true JPH01129403A (ja) 1989-05-22
JP2775740B2 JP2775740B2 (ja) 1998-07-16

Family

ID=17718274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62287510A Expired - Fee Related JP2775740B2 (ja) 1987-11-16 1987-11-16 高周波高透磁率磁性材料

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2775740B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6627103B2 (en) 2000-03-31 2003-09-30 Tdk Corporation Mn-Zn ferrite production process, Mn-Zn ferrite, and ferrite core for power supplies

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5836974A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 住友特殊金属株式会社 低磁気損失Mn−Znフェライトの製造方法
JPS60137830A (ja) * 1983-12-24 1985-07-22 Sumitomo Special Metals Co Ltd Mn−Ζn系フエライトの製造方法
JPS60262404A (ja) * 1984-06-11 1985-12-25 Sumitomo Special Metals Co Ltd Mn−Znフエライトの製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5836974A (ja) * 1981-08-27 1983-03-04 住友特殊金属株式会社 低磁気損失Mn−Znフェライトの製造方法
JPS60137830A (ja) * 1983-12-24 1985-07-22 Sumitomo Special Metals Co Ltd Mn−Ζn系フエライトの製造方法
JPS60262404A (ja) * 1984-06-11 1985-12-25 Sumitomo Special Metals Co Ltd Mn−Znフエライトの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6627103B2 (en) 2000-03-31 2003-09-30 Tdk Corporation Mn-Zn ferrite production process, Mn-Zn ferrite, and ferrite core for power supplies

Also Published As

Publication number Publication date
JP2775740B2 (ja) 1998-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3968188B2 (ja) フェライト
EP1101736B1 (en) Mn-Zn ferrite and production thereof
JP3597673B2 (ja) フェライト材料
JPS61256967A (ja) Mn−Zn系フエライトの製造方法
JPH01129403A (ja) 高周波高透磁率磁性材料
JPS60262404A (ja) Mn−Znフエライトの製造方法
JPH0244099A (ja) 単結晶フェライト、それを用いた磁気ヘッド及び単結晶フェライトの製造方法
JPH06333726A (ja) 高密度Mn−Znフェライトの製造方法
JP3597665B2 (ja) Mn−Niフェライト材料
JPS6224380B2 (ja)
JPH0433756B2 (ja)
KR0143068B1 (ko) 산화물 자성재료의 제조방법
JPH06333725A (ja) 高密度フェライト
JP2004006809A (ja) Mn−Zn系フェライト、フェライト磁心及び通信機器用電子部品
JPH0742554B2 (ja) 磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッド
JP2925775B2 (ja) 複合型磁気ヘッドの製造方法
JP2627676B2 (ja) 酸化物磁性材料の製造方法
JP2566143B2 (ja) 複合磁気ヘッド用高密度,高熱膨張率フェライト及びその製造方法
JPH04193797A (ja) 単結晶フェライト
JPH03141611A (ja) 微粒組織Mn―Znフェライト材料及びその製造方法
JPH0729718A (ja) 高密度フェライトの製造方法
JPH06325919A (ja) 酸化物磁性材料及びその製造方法
JPH01253210A (ja) 多結晶フェライト材料及びその製造法
JPH0335507A (ja) 単結晶フェライト、並びにその磁気ヘッド
JPH0455362A (ja) 酸化物磁性材料

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees