JPH0238535B2 - - Google Patents

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JPH0238535B2
JPH0238535B2 JP60057188A JP5718885A JPH0238535B2 JP H0238535 B2 JPH0238535 B2 JP H0238535B2 JP 60057188 A JP60057188 A JP 60057188A JP 5718885 A JP5718885 A JP 5718885A JP H0238535 B2 JPH0238535 B2 JP H0238535B2
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JP
Japan
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zro
tio
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JP60057188A
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English (en)
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JPS61215252A (ja
Inventor
Toshiaki Wada
Mitsuhiko Furukawa
Masaharu Shiroyama
Michihito Myahara
Kyohito Misumi
Mitsuyoshi Nagano
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Proterial Ltd
Original Assignee
Sumitomo Special Metals Co Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Special Metals Co Ltd filed Critical Sumitomo Special Metals Co Ltd
Priority to JP60057188A priority Critical patent/JPS61215252A/ja
Publication of JPS61215252A publication Critical patent/JPS61215252A/ja
Publication of JPH0238535B2 publication Critical patent/JPH0238535B2/ja
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
利用産業分野 この発明は、磁気デイスク用スライダー材料や
磁気テープ用耐摩耗性機能部材料に係り、記録媒
体とのなじみや潤滑性にすぐれ、焼結性がよくポ
アや結晶粒界の脱落がなく、精密加工性にすぐれ
た磁気ヘツド・スライダー用材料に関する。 背景技術 これまでコンピユーター用を始めオーデイオ
用、VTR用等の記録再生用磁気ヘツド、スライ
ダーには、多結晶Ni−Znフエライト、Mn−Zn
フエライトや単結晶Mn−Znフエライトあるいは
高硬度パーマロイなどが用いられていた。 今日では記録密度の高密度化並びに耐摩耗特性
の改善が切望されており、一層、薄膜磁気ヘツド
化が進められている。この薄磁気ヘツド化にとも
ない、記録再生のための磁気回路部材用材料と耐
摩耗性スライダー材料の各々に、それぞれ要求さ
れる特性を満足した最適の材料が選定されつつあ
る。 すなわち、磁気回路用としては、高周波域の磁
気特性がすぐれたパーマロイ、センダストあるい
はアモルフアスの薄膜を使用し、一方、耐摩耗性
が要求される機能部材用としてはアルミナ系材料
が望ましいと考えられている。 かかる耐摩耗性摺動部材用材料は、非磁性材料
であるが、耐摩耗性を始め精密加工性、加工能
率、高強度、組織の緻密性、さらには記録媒体と
のなじみ、潤滑性、金属薄膜との熱的整合性や被
着強度などの諸特性が要求されている。 従来、磁気ヘツド・スライダー用材料として、
Al2O3−TiC材料(特開昭55−163665号公報)は、
種々の特性がすぐれ、かかる耐摩耗性機能部材に
最適の材料の1つであるが、記録媒体とのなじ
み、潤滑性の点では必ずしも安定した材料とはい
えず、特に、今後実用化が予想される薄膜記録媒
体、すなわち、めつき媒体あるいはスパツタリン
グ媒体の場合には、媒体の厚みが薄くなること、
媒体に潤滑性薄膜を設けるなどの点で問題を生じ
る。 すなわち、これまで長期間にわたつて安定して
使用されてきたソフトフエライトはその硬度が、
(Hv)=600〜800であるのに対して、上記の
Al2O3−TiC材料の硬度は、(Hv)=1900〜2100で
あるため、相手の媒体によつては上記材料の適用
が困難な場合が生じる。 Al2O3−TiC材料の記録媒体とのなじみや潤滑
性を改善した磁気ヘツド・スライダー用材料とし
て、TiO2−Al2O3系材料(特開昭57−198578号公
報)が提案され、多くの面で極めてすぐれた特性
を有し、該耐摩耗性機能部材材料に最適な材料の
1つであるが、ポア、粒界脱落にもとづく材料の
機械加工性すなわち精密加工性に劣る問題があ
り、磁気ヘツド・スライダー用材料として、精密
加工性の改善が強く求められている。 発明の目的 この発明は、磁気ヘツド・スライダーの耐摩耗
性機機能部材に要求される、耐摩耗性を始め、精
密加工性、加工能率、高強度、組織の緻密性、記
録媒体とのなじみ、潤滑性などの諸特性を満足
し、特に、精密加工性にすぐれた特性を有する磁
気ヘツド・スライダー用材料を目的としている。 発明の構成 この発明は、上述の問題点に鑑み、特に、精密
加工性にすぐれた磁気ヘツド・スライダー用材料
を組成的に種々検討した結果、Al2O3−TiO2
に、焼結助剤として機能が高いY2O3と粒成長抑
制剤としてZrO2を複合添加することにより、結
晶粒径が小さく、ポアがほとんどない高密度結晶
体となり、精密加工が可能となり、チツピングも
減少する。また、前記の如く微細結晶構造で、高
密度化のため、機械加工能率(切断加工能率)が
劣化してくることから、ZrO2を特定量に減少す
ることにより、精密加工が可能となり且つ機械加
工能率が向上し、相手方(デイスク材)との滑り
を向上させた材料が得られることを知見したもの
である。 すなわち、この発明は、 TiO220wt%〜60wt%、Al2O380wt%〜40wt%
からなる組成100重量部に対し、 Y2O3を8重量部〜12重量部と、 ZrO2を0.2重量部〜3.5重量部を含有したことを
特徴とする磁気ヘツド・スライダー用材料であ
る。 さらに詳述すれば、例えば、この発明による材
料は、 TiO220wt%〜60wt%、Al2O380wt%〜40wt%
からなる組成100重量部の高純度酸化物原料に、 8重量部〜12重量部のY2O3と、0.2重量部〜3.5
重量部のZrO2原料を加えて、粉砕、混合したの
ち、1000℃〜1300℃に焙焼し、再粉砕し、乾式プ
レス、湿式静水圧プレス、ドクターブレード法そ
の他各種の成形方法により成形し、成形体を大気
雰囲気で1300℃〜1500℃にて焙結するか、ホツト
プレス法あるいは熱間静水圧プレス法にて焼結す
ることにより得られる。 この発明によるAl2O3−TiO2系の磁気ヘツド・
スライダー用材料は、従来のフエライト系材料と
Al2O3−TiC系材料との中間材料として、かかる
用途材料に要求される耐摩耗性を始め、精密加工
性、加工能率、高強度、組織の緻密性などの諸特
性を満足し、記録媒体とのなじみ、潤滑性にすぐ
れるだけでなく、特に、精密加工性、加工能率
に、従来材料にないすぐれた性能を有する。 成分限定理由 この発明において、TiO2は、Al2O3とともに本
系材料の主成分であり、20wt%未満では、Al2O3
−TiO2系焼結体の硬度が高くなり、これまで磁
気ヘツドの磁気回路用材料として多用されてきた
ソフトフエライトとの硬度差が大きくなり、記録
媒体によつてはソフトフエライトの適用が困難と
なる場合があり、また、60wt%を超えると、空
孔が発生して磁気ヘツド用材料として不適なた
め、20wt%〜60wt%とする。 Al2O3は、TiO2とともに本系材料の主成分であ
り、上記の如くTiO2の含有範囲が限定されるこ
とにより、80wt%〜40wt%の範囲となる。 Y2O3は、セラミツク材料の機械加工能率や精
密加工性の向上及びAl2O3系材料の焼結性を向上
させるために添加するが、TiO2、Al2O3の合計
100重量部に対し、8重量部未満の添加では、材
料の快削性及び精密加工性の改善効果が少なく、
また、12重量部を超えると、焼結時に微細な亀裂
が生じ、磁気ヘツド・スライダー用材料として不
適なものとなるため、TiO2、Al2O3の合計100重
量部に対し、8重量部〜12重量部の添加とする。 ZrO2は、材料の記録媒体との潤滑性及び成形
体強度を向上させるために添加するが、Al2O3
TiO2の合計100重量部に対してY2O3を8重量部
〜12重量部とZrO2を含有する組成において、0.2
重量部未満では、上記効果が少なく、本系組織の
改善並びに強度向上が得られず、また、3.5重量
部を超える添加は硬度を著しく低下させるととも
に、成形品加工時に精密加工が困難となり、薄膜
磁気ヘツド材料として不適となるため、0.2重量
部〜3.5重量部の添加とする。 なお、この発明において、ZrO2は、下記特性
の原料を用いても、初期目的を達成できる。 ZrO2粉末材料としては、安定化剤を含有しな
い未安定化粉末とY2O3、MgO、Ce2O3及びCaO
などで部分安定または安定化処理した粉末とがあ
り、いずれの粉末も用いることができる。 しかし、よりすぐれた材料を得るため、未安定
化ZrO2粉末を用いる場合は、純度が99.9%以上で
かつ平均粒度が0.1μm以下とし、最終的に正方晶
及び立方晶の状態で存在させることにより、組織
改善効果及び強度改善効果が得られる。 部分安定化あるいは安定化処理したZrO2粉末
を用いる場合は、1.507mol%Y2O3−ZrO2系で、
不純物が0.1%以下、平均粒度0.3μm以下の粉末
を用いるのが、組織改善効果及び強度改善効果に
おいて最もよい結果が得られる。 実施例 実施例 1 純度99.9%、平均粒度0.6μmのAl2O3、 純度99.9%、平均粒度0.3μmのTiO2、 純度99%、平均粒度1μmのY2O3、 平均粒度0.2μmのZrO2〔ZrO2−2.5mol%Y2O3
の各粉末を用い、 Al2O360wt%−TiO240wt%からなる混合粉末
100重量部に対して、 Y2O310重量部、ZrO23重量部の複合添加(本
発明A)となるように配合し、ボールミルにて20
時間の湿式混合粉砕を行なつた。 次に、この混合粉末を1300℃で焙焼したのち、
ボールミルにて20時間の湿式混合粉砕を行つて焼
結用粉末を得た。 つぎに成型ダイス内に上記焼結用粉末を充填
し、1380℃で、200Kg/cm2の圧力を加えて1時間
保持したのち、減圧して放冷し、寸法50mm×50mm
×5.5mmの焼結体を得た。 この発明による焼結体の物性値は以下のとおり
である。 本発明A (Al2O360wt%−TiO240wt%)100:(Y2O3
10:(ZrO2)3 a比重;4.21 b硬度;HRA91.4〜92.0 c抗析力;40Kg/cm2 d熱伝導率;0.028cal/cmsec℃ 実施例 2 実施例1の材料の試験片並びに第1表に示す従
来組成試験片を、治具で固定し、これに滑車を介
して10Kgの錘を付け、レジンダイモンド切断砥石
を用い、錘の荷重により試験片を50mm長さに切断
する試験を行ない、切断に要する時間を測定した
結果、従来の60Al2O3・40TiO2・3ZrO2の切断時
間を基準として加工能率で評価し、その結果を第
1表に示す。 すなわち、本発明材料は硬度が従来材料より高
い材料であるのに関わらず、機械加工性にすぐれ
ていることが分る。
【表】 実施例 3 実施例1の試験片を、ダイヤモンド砥石によ
り、2mm×4mm断面、長さ20mmの直方体となし、
その一方端を鋭角な刃状に成形した。 さらに、外径45mm×内径10mm×厚み10mmのドー
ナツ型円板のフエライトを用い、この発明の焼結
体と組合せて、回転するフエライト焼結体の鋭角
な刃先を当接させて実施する、所謂ピン−デイス
ク方式の摩耗試験を行なつた。 また、上記試験の際に、 従来のフエライト系材料(Mn−Zn多結晶フエ
ライト、Mn,32wt%、ZnO215wt%、
Fe2O353wt%)、Al2O3−TiC系焼結体
(Al2O370wt%、TiC30wt%)、TiO2−Al2O3系焼
結体(TiO230wt%、Al2O370wt%)を用いて同
様の摩耗試験を行なつた。 試験結果は、第2表と第3表に示す。第2表は
焼結体の硬さと摩耗量を、第3表は相手材摩耗量
を示している。
【表】
【表】 実施例 4 実施例1と同一の原料粉末を用いて、
Al2O360wt%−TiO40wt%からなる混合粉末100
重量部に対して、ZrO21重量部を一定にし、
Y2O3を第4表の如く、2重量部、5重量部、10
重量部、12重量部、20重量部それぞれ添加配合
し、実施例1と同一条件にて湿式混合粉砕、焙焼
後、再度湿式混合粉砕して、焼結用粉末を得た。 次に、ダイス内に上記焼結用粉末を充填し、
1380℃〜1420℃にて200Kg/cm2の圧力を加えて、
1時間保持した後、減圧放冷し、寸法50mm×50mm
×5.5mmの焼結体を得、試験片表面を研摩して、
顕微鏡にマイクロポアを調査し、また、#175ダ
イヤモンド切断ホイールにて切断時の切断箇所の
長さ10mm当りの粒界脱落によるチツピング状況を
調査し、その結果を第4表に示す。
【表】
【表】 発明の効果 第1表から第4表の結果より明らかなように、
この発明による磁気ヘツド・スライダー用材料
は、従来のフエライト系材料とAl2O3−TiC系材
料との中間程度の硬度を有する材料として、かか
る用途材料に要求される耐摩耗性などの諸特性を
満足し、焼結性にすぐれ、記録媒体とのなじみ、
潤滑性にすぐれるだけでなく、マイクロポアも少
なく特に、粒界脱落によるチツピングの低減によ
る精密加工性向上に、従来材料にないすぐれた性
能を有する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 TiO220wt%〜60wt%、Al2O380wt%〜40wt
    %からなる組成100重量部に対し、 Y2O3を8重量部〜12重量部と、 ZrO2を0.2重量部〜3.5重量量含有したことを特
    徴とする磁気ヘツド・スライダー用材料。
JP60057188A 1985-03-20 1985-03-20 磁気ヘツド・スライダ−用材料 Granted JPS61215252A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60057188A JPS61215252A (ja) 1985-03-20 1985-03-20 磁気ヘツド・スライダ−用材料

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JP60057188A JPS61215252A (ja) 1985-03-20 1985-03-20 磁気ヘツド・スライダ−用材料

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JPS61215252A JPS61215252A (ja) 1986-09-25
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS57198578A (en) * 1981-05-29 1982-12-06 Sumitomo Special Metals Co Ltd Material for magnetic head and slider

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JPS61215252A (ja) 1986-09-25

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