JPH01234357A - 多結晶フェライト及びそれを用いた磁気ヘッド - Google Patents

多結晶フェライト及びそれを用いた磁気ヘッド

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JPH01234357A
JPH01234357A JP63058740A JP5874088A JPH01234357A JP H01234357 A JPH01234357 A JP H01234357A JP 63058740 A JP63058740 A JP 63058740A JP 5874088 A JP5874088 A JP 5874088A JP H01234357 A JPH01234357 A JP H01234357A
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JP
Japan
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ferrite
sintered body
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JP63058740A
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English (en)
Inventor
Takeshi Hirota
健 廣田
Hideyuki Todaka
秀幸 戸高
Koichi Kugimiya
公一 釘宮
Mitsuo Satomi
三男 里見
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/187—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features
    • G11B5/193—Structure or manufacture of the surface of the head in physical contact with, or immediately adjacent to the recording medium; Pole pieces; Gap features the pole pieces being ferrite or other magnetic particles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Magnetic Heads (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 この発明は、多結晶フェライト特に、磁気ヘッドに適し
たフェライト及びそれを用いた磁気ヘラ5ドに関するも
のである。
従来の技術 従来、磁気ヘッド材料には、高い磁束密度や、高い透磁
率といった磁気特性だけでな(、ヘッド加工時の微細な
精密加工に耐える機械加工性も要求されており、結晶粒
径が20μm前後の高密度Mn−Znフェライト多結晶
が磁気ヘッドに使用されていた。
発明が解決しようとする課題 しかし更に、磁気記録に於ける高記録密度化の要求に対
して、高周波数帯域での高い透磁率゛、低損失という磁
気特性と、トラック幅の縮小化に伴う結晶の微小化と機
械的強度の向上が、Mn−Znフェライト多結晶に求め
られている。ところが、これ迄使用されている多結晶は
、結晶粒径が20μm前後であるため超精密微細加工に
十分対応出来るものではなかった。
課題を解決するための手段 本発明は、Ca及びZrを添加した飽和磁束密度が50
00〜6500 (G) 、抗磁力が0.50e以下の
Mn−Znフェライトにおいて、少な(ともCoOを0
.01〜0.1重量%もしくは5nu2を0.3〜2.
0重量%含有させ、平均結晶粒径を1〜5μmと微細化
したものである。
作用 高周波数帯域での透磁率を改善するためCaを添加し、
Zrを添加することにより、加工時のチッピングを減少
させた高飽和磁束密度で小抗磁力の軟磁性Mn−Znフ
ェライトにおいて、C。
O及び、S n O2添加することにより、低温焼成に
より作製した焼結体の焼結密度を向上させることが出来
る。又、5nu2を添加することにより結晶磁気異方性
に1ξOの温度を室温に移動させることにより、透磁率
μを高くできる。且つ、低温焼成によって焼結体の結晶
粒径を1〜5μmと微細化することにより機械的強度を
高め、微細加工に耐えうる構造体とすることができ、更
に、結晶粒径の微細化により磁気ヘッド特性のバラツキ
を低減できる。
実施例 以下、具体的な実施例を挙げて説明を行う。
実施例1 最終組成比が56+aol$Fe2Oa、36 ll1
o 1yoM no、8moltZnOになるように、
純度99.98名以上の高純度酸化鉄、同高純度炭酸マ
ンガン、及び高純度酸化亜鉛を配合するとともに、高純
度の炭酸カルシウム(CaC03)、同ジルコニア(Z
r02)、及び高純度の酸化コバルト(CoO)を種々
の割合になるように添加し、ステンレス鋼製ポットで1
6時時間式混合した。その後、その沈殿物を240℃で
10時間乾燥した。この乾燥粉体を700℃で2時間N
2中で仮焼し“た。この仮焼粉を再度、ステンレス鋼製
ポットで16時時間式粉砕し、粉砕後240℃で10時
間乾燥した。
この乾燥粉体に純水を合計量の15重量%の割合で加え
て、撞潰機にて造粒し、粒度を揃えた後、1500kg
/cdの成形圧で造粒粉を静水圧成形した。この成形体
を、N2 02平衡酸素分圧中1000−1200℃で
6時間焼成し、焼結体を得た(−次焼結体)。焼結体の
焼結密度をアルキメデス法により測定した。焼結密度が
理論密度の92〜95%以上であれば、焼結体は結晶粒
子と閉気孔から構成されるので、そのまま、1000〜
1100℃−1000kr/cnfで2時間Arガス中
で熱間静水圧プレス(HI P)を行った。得られ゛た
焼結体(二次焼結体)より幅31Il、長さ6mi+、
厚さ211のブロックを切り出し、表面をSiC及びダ
イヤモンド砥粒で鏡面に研摩した。鏡面研摩した試料を
80℃の燐酸中に30秒浸し、鏡面部のエツチングを行
い、結晶粒径を光学顕微鏡にて観察した。又、焼結体の
破断面を走査型電子顕微鏡(SEM)にて観察した。
一方、−次及び二次焼結体から8φ−4φ厚さ0.5+
uのリングを加工し、このリングを用いて、磁気特性を
評価した。又、鏡面に仕上げたフェライト試料に、マイ
クロビッカース硬度計によりビッカース圧痕(荷重20
0g、荷重印加時間30秒)を付け、その圧痕によるク
ラックの長さCを測定し、臨界応力拡大係数Kic(c
の一2/3乗に比例)の相対値を求めた。
第1図は、−次焼成温度と焼結体の焼結密度及び、平均
結晶粒径Gsを示したもので、焼成温度が低くなるに従
って、Gsは小さくなるが、焼結密度も低下する。第1
図から1〜5μmの結晶粒径を持つ焼結体を得るには、
−次焼成温度が1100℃、以下の温度で焼成すること
が必要である。
しかし、高周波数領域の磁気特性を改善するためCaを
、機械加工時のチッピングを減少させるためZrを添加
したものでは、焼成温度が1100℃より低温では、焼
結密度の低下が著しくなリ、1075℃以下では、閉気
孔ではなく開気孔と結晶粒子から構成されるようになり
、そのままでは、カプセルを用いないでT(IP処理す
ることができない。Mn−ZnフェライトにCaやZr
を添加した時の効果は、特公昭61−56185に記載
されているように、臨界応力拡大係数を向上させ、且つ
高周波数領域での透磁率μを太き(する。その添加量は
、Caについては、0.01〜0.5重量%であり、Z
rについては、0.005〜0.5重量%である。
しかしながら、例えば、Caを0.1重量%、Zrを0
.01重量%添加したMn−ZnフェライトにCoOを
添加し、1050℃で焼成した場合、第2図に示すよう
に、CoOの添加と共に、その焼結密度は向上し、Co
Oを0.01重量%以上添加すると理論密度の92%以
上の焼結密度が得られる。ただし、CoOを0.1重量
%以上添加すると、フェライトの高周波領域での透磁率
が20〜30%低下する。又、Ca及びZrを添加せず
にCoOのみを添加すると、Mn−Znフェライトの焼
結体の結晶粒径は、Ca及びZrを添加した焼結体の結
晶粒径に比べて、2〜3倍大きくなり、微細な結晶粒径
を持つものが作製出来な(なる。
よって、高周波領域で高い透磁率を持ち、かつ微細な結
晶粒径を持つ焼結体を作製するには、Ca、Zrと同時
に、0.01〜0.1重量%のCoOを添加することが
必要である。
この−次焼成したMn−ZnフェライトをHIPしたと
ころ、結晶粒径が5μm以下、気孔率も0.01%以下
の高密度で、5MHzでの透磁率が800、磁束密度が
5500 (G) 、抗磁力0.20eの磁気特性を持
つ焼結体が得られた。
実施例2 最終組成比が63.5io1零Fe20a、22IIl
ol零M n 0114.5mol*ZnOになるよう
に湿式法で合成した共沈フェライト(不純物として、5
i02を0.005重量%、Caを0.004重量%、
Naをo、oos重量%含む)に、Caを0.1重量%
、Zrを0.01重量%をそれぞれCa CO3、Zr
O2として添加し、且つ種々の割合でSnO2を添加し
てから、700℃で2時間N2ガス中で仮焼した。これ
をステンレス鋼製ポットで16時時間式粉砕し、沈殿物
を100℃で10時間乾燥させた。その後、純水を粉体
に対して15重量%になるよう加えて、擢潰機で造粒し
、粒度を揃えてから、1500kg/c−の成形圧で造
粒粉を静水圧成形した。この成形体を、N2O2平衡酸
素分圧中1000〜1200℃で6時間焼成し、焼結体
を得た(−次焼結体)。得られた焼結体は、実施例1と
同様に、その焼結密度と、結晶粒径を測定した。第3図
には、1050℃で焼成した時の焼結体の焼結密度とS
 n O2の添加量の関係を示す。この図から5nu2
の添加量が0.3重量%以上で、その焼結密度が理論密
度の92%以上になることがわかる。しかし、5n02
の添加量が2.0重量%を越えると、焼結体の結晶粒径
が、5no2を添加しない焼結体の結晶粒径の2〜3倍
になり、微細な焼結体を得ることが出来な(なる。又、
この範囲でSnO2を添加すると、結晶磁気異方性K 
1 ”i 0となる温度をS n O21重量%当たり
約30〜40℃移動させることが出来る。これによって
、F e 20 aが5Qmol*以上の磁歪定数λS
が比較的大きい組成領域に於ける、Mn−Znフェライ
トの透磁率を、室温に於いて大きくすることが出来る。
Ca、ZrとともにS n O2を0.5重量%添加し
た焼結体を1050℃で一次焼成し、これを二次焼成し
たMn−Znフェライトは、気孔率0.01%以下で、
その結晶粒径は5μmであった。
又、飽和磁束密度は6500 (G) 、抗磁力0゜3
0む、5MHz、10MHzの透磁率は、それぞれ12
00.500であり、S n O2を添加しないもので
は、−次焼結体の焼結密度が92%に達しないものがあ
ったり、又、92%以上あったものでも、二次焼成後の
焼結体の透磁率が添加したものより、10〜30%低下
したものしか得られなかった。
このように共沈フェライトを原料にした場合でも5no
2を添加した効果が認められた。
実施例3 実施例2の原料に、Ca、Zr、5nOzと共に、Co
Oを0.01〜0.1重量%添加し、−次焼結体を作製
したところ、その焼結体の焼結密度は数%大きくなり、
さらに−次焼成温度を1050℃から20〜30℃低く
することが出来、より結晶粒径の小さい1〜2μmもの
がものが得られるようになった。二次焼結体の高周波領
域での透磁率もCoOの添加により、10〜20%向上
が認められた。
実施例4 実施例1で作製した本願発明のMn−Znフェライトを
用いて、磁気記録のトラック幅17μmのコンピュータ
ーのウィンチエスタ−型のハードディスク用磁気ヘッド
を作製した。比較のため、実施例1と同一組成でCoO
を添加しない結晶粒径20umのMn−Znフェライト
(Ca、Zrは添加)で、同一のウィンチエスタ−型磁
気ヘッドを作製した。その結果本願発明のフェライトを
用いたものでは、磁気ヘッドに作製する時、ダイヤモン
ド砥石による切断機械加工による5μm以上の大きさの
チッピングは認められなかったが、CoOを添加しなか
った結晶粒径20μmのMn−Znフェライトを用いた
ものでは、25mmのフェライトのバーを切断加工する
時に数箇所5μm以上のチッピングの発生が認められた
。その結果磁気ヘッドを作製するときの製造歩留まりは
、従来のフェライトを使用した時に比べて、約10%向
上した。又作製した磁気ヘッドの出力のバラツキも本願
発明のフェライトを用いたものでは。
磁気ヘッドの90%以上が平均出力の11.568以内
に入ったが、従来のフェライトを用いたものでは、70
%程度しか平均出力の±1.5dBに入らなかった。更
に比較のため同一組成で結晶粒径が10μmのMn−Z
nフェライトを用いた磁気ヘッドを作製し、その機械加
工時のチッピングの発生状況及び磁気ヘッドの出力のバ
ラツキを測定したところ、チッピングは20μmのフェ
ライトを用いたものに比べてその約半分に減ったが、完
全には無くならなかった。又、磁気ヘッドの出力バラツ
キに関しては、平均出力の11.568以内には、磁気
ヘッドの75%しか入らなかった。
発明の効果 この発明によれば機械的強度の高いMn−Znフェライ
ト多結晶を得ることができ、且つこのフェライトを用い
ると、磁気ヘッド作製時にチッピングの発生が少な(な
り、又磁気ヘッドの出力のバラツキも低減できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は多結晶フェライトの一次焼成温度と焼結密度及
び結晶粒径の関係を示すグラフ、第2図は1050℃で
焼成した焼結体の焼結密度とC。 O添加量の関係を示すグラフ、第3図は同様に5no2
の添加量と焼結密度の関係を示すものである。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はが1名第1図 一次jk、A、温戊(”cつ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)Ca及びZrを添加した飽和磁束密度が5000
    〜6500(G)、抗磁力が0.50e以下のMn−Z
    nフェライトにおいて、CoOを0.01〜0.1重量
    %含有したことを特徴とする多結晶フェライト。
  2. (2)Ca及びZrを添加した飽和磁束密度が5000
    〜6500(G)、抗磁力が0.50e以下のMn−Z
    nフェライトにおいて、SnO_2を0.3〜2.0重
    量%含有したことを特徴とする多結晶フェライト。
  3. (3)Ca及びZrを添加した飽和磁束密度が5000
    〜6500(G)、抗磁力が0.50e以下のMn−Z
    nフェライトにおいて、CoOを0.01〜0.1重量
    %、SnO_2を0.3〜2.0重量%含有したことを
    特徴とする多結晶フェライト。
  4. (4)平均結晶粒径が1〜5μmであることを特徴とす
    る特許請求の範囲(1)から(3)いずれかに記載の多
    結晶フェライト。
  5. (5)特許請求の範囲(1)から(4)いづれかに記載
    の多結晶フェライトを用いたことを特徴とする磁気ヘッ
    ド。
JP63058740A 1988-03-11 1988-03-11 多結晶フェライト及びそれを用いた磁気ヘッド Pending JPH01234357A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0396961A (ja) * 1989-09-08 1991-04-22 Konica Corp 電子写真感光体
JPH03141611A (ja) * 1989-10-27 1991-06-17 Tokin Corp 微粒組織Mn―Znフェライト材料及びその製造方法

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