JPH025207A - Magnetic head core material and production thereof - Google Patents
Magnetic head core material and production thereofInfo
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- JPH025207A JPH025207A JP15726088A JP15726088A JPH025207A JP H025207 A JPH025207 A JP H025207A JP 15726088 A JP15726088 A JP 15726088A JP 15726088 A JP15726088 A JP 15726088A JP H025207 A JPH025207 A JP H025207A
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Abstract
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(以下VTRと称する
)等、耐食性および耐摩耗性を要する磁気ヘッドに供さ
れる磁気ヘッドコア材料並びにその製造方法に関するも
のである。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a magnetic head core material used in a magnetic head that requires corrosion resistance and wear resistance, such as a video tape recorder (hereinafter referred to as VTR), and a method for manufacturing the same. It is something.
近年、磁気記録分野での情報量の多様化に伴い、記録密
度の増大化の要求が高まっている。このため、高i3磁
率、高飽和磁束密度を有し、耐食性および耐摩耗性に優
れた磁気ヘッドコア材料が要求されている。このような
要求に対し、フェライトでは飽和磁束密度に限界がある
ため、磁気ヘッドコア材料としてはFe系結晶質材料あ
るいはCo系非晶質材料が適している。In recent years, as the amount of information in the field of magnetic recording has diversified, there has been an increasing demand for increased recording density. Therefore, there is a need for a magnetic head core material that has high i3 magnetic flux density, high saturation magnetic flux density, and excellent corrosion resistance and wear resistance. In response to these demands, since ferrite has a limit in saturation magnetic flux density, Fe-based crystalline materials or Co-based amorphous materials are suitable as magnetic head core materials.
また、上記のFe系結晶質材料とCo系非晶質材料とで
は、Fe系結晶質材料はCo系非晶質材料に比べて飽和
磁束密度が高く、熱的に安定である。特に、Fs−Al
−Si系合金は、Si9.5重量%(以下wt%とする
) 、At!5.5wt%および残部Feを中心とした
センダスト組成において、高透磁率、高飽和磁束密度、
高硬度を有する材料であることが知られている。Furthermore, among the above-mentioned Fe-based crystalline material and Co-based amorphous material, the Fe-based crystalline material has a higher saturation magnetic flux density and is thermally stable than the Co-based amorphous material. In particular, Fs-Al
-Si-based alloy contains 9.5% by weight of Si (hereinafter referred to as wt%), At! In the sendust composition centered on 5.5 wt% and the balance Fe, high magnetic permeability, high saturation magnetic flux density,
It is known to be a material with high hardness.
ところが、上記のように高硬度を有するFe−Al−3
t系合金の薄膜を磁気ヘッドコア材料として磁気ヘッド
を作製した場合であっても、この磁気ヘッドが磁気テー
プとの相対速度の速い高品位VTRの磁気ヘッドとして
供され、かつこのVTRに摩耗性の高い磁気テープが使
用される場合の耐摩耗性、および例えば湿度の高い夏期
での使用における耐食性に問題を生じる虞れがある。こ
のような点から、−層、耐摩耗性および耐食性に優れた
磁気ヘッドコア材料と、このような磁気ヘッドコア材料
を製造するための適切な製造方法が求められている。However, as mentioned above, Fe-Al-3 having high hardness
Even when a magnetic head is manufactured using a thin film of a t-based alloy as a magnetic head core material, this magnetic head is used as a magnetic head for a high-quality VTR that has a high relative speed with a magnetic tape, and the VTR has abrasive properties. There may be problems with abrasion resistance when high magnetic tapes are used, and with corrosion resistance when used, for example, in humid summer months. From this point of view, there is a need for a magnetic head core material with excellent wear resistance and corrosion resistance, as well as an appropriate manufacturing method for manufacturing such a magnetic head core material.
〔課題を解決するための手段〕
請求項第1項の発明に係る磁気ヘッドコア材料は、上記
の課題を解決するために、膜状に形成され、Feを主体
としてAlを2〜6重量%およびSiを7〜13重量%
含むと共に、Na族元素のTis Zrs Hf、Va
族元素のV、Nb、Ta、Via族元素のMo、W、V
IIa族元素のMn、Tc5Re、白金族元素のRu、
Rh、Pd、Os、IrおよびPtの群における少なく
とも1種類の元素からなる添加物を含む組成を有してい
る構成である。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the magnetic head core material according to the invention as claimed in claim 1 is formed in a film shape, and is composed of mainly Fe, 2 to 6% by weight of Al, and 2 to 6% by weight of Al. 7-13% by weight of Si
Contains Na group elements Tis Zrs Hf, Va
Group elements V, Nb, Ta, Via group elements Mo, W, V
Group IIa elements Mn, Tc5Re, platinum group elements Ru,
The composition includes an additive consisting of at least one element in the group Rh, Pd, Os, Ir, and Pt.
請求項第2項の発明に係る磁気ヘッドコア材料の製造方
法は、上記の課題を解決するために、真空容器内にて、
F e SA 1およびSiからなる蒸発源材料と添加
物とに電子銃の発する電子ビームを照射して各材料を基
板の表面に蒸着させ、Fe−Al−3t−添加物系合金
膜を基板上に形成する磁気ヘッドコア材料の製造方法に
おいて、上記の蒸発源材料と添加物とには別個の電子銃
にて電子ビームを照射する構成である。In order to solve the above-mentioned problem, the method for manufacturing a magnetic head core material according to the invention of claim 2 includes:
An evaporation source material consisting of F e SA 1 and Si and an additive are irradiated with an electron beam emitted from an electron gun to deposit each material on the surface of the substrate, thereby forming a Fe-Al-3T-additive alloy film on the substrate. In the method for manufacturing a magnetic head core material, the evaporation source material and the additive are irradiated with electron beams using separate electron guns.
請求項第1項の発明の構成によれば、本磁気ヘッドコア
材料は、高透磁率および高飽和磁束密度を有すると共に
、耐食性および耐摩耗性の比較的良好なFe−Al−3
t系合金に、IVa族元素のTi、Zr、HE、Va族
元素のV s N b % T a、■a族元素のMo
、W、VIIa族元素のM n s Tc5Res白金
族元素のRu、 Rh、Pd、0sIrおよびPtの群
における少なくとも1種類の元素からなる添加物が含ま
れているものであるから、耐食性および耐摩耗性がさら
に向上される。従って、本磁気ヘッドコア材料を使用す
る磁気ヘッドは、高透磁率および高飽和磁束密度と共に
高い耐食性および耐摩耗性を併せ持つことができる。According to the structure of the invention of claim 1, the present magnetic head core material is made of Fe-Al-3, which has high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density, and has relatively good corrosion resistance and wear resistance.
In the t-based alloy, Ti, Zr, HE, which are IVa group elements, V s N b % Ta, which are Va group elements, and Mo, which are group A elements.
, W, VIIa group elements M n s Tc5Res Platinum group elements Ru, Rh, Pd, 0sIr and Pt, as it contains an additive consisting of at least one element in the group, so it has good corrosion resistance and wear resistance. performance is further improved. Therefore, a magnetic head using the present magnetic head core material can have both high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density, as well as high corrosion resistance and wear resistance.
請求項第2項の発明の構成によれば、例えば2個の電子
銃を使用し、一方の電子銃にてFe、AlおよびSiか
らなる蒸発源材料を基板上に蒸着させ、これと同時に他
方の電子銃にて添加物を基板上に蒸着させる。このよう
に、蒸発源材料と添加物とを別個の電子銃にて基板上に
蒸着させることにより、製造コストの低減を図り得ると
共に、添加物を生成合金膜中に均一に分布させることが
できる。According to the structure of the invention of claim 2, for example, two electron guns are used, and one electron gun evaporates the evaporation source material consisting of Fe, Al, and Si onto the substrate, and at the same time, the other electron gun evaporates the evaporation source material on the substrate. Additives are deposited onto the substrate using an electron gun. In this way, by evaporating the evaporation source material and the additive onto the substrate using separate electron guns, manufacturing costs can be reduced and the additive can be uniformly distributed in the produced alloy film. .
即ち、蒸発源材料と添加物との蒸着には少なくとも2個
の電子銃があればよく、これによって製造装置は安価な
ものとなり、製造コストが低減される。また、添加物を
独立した電子銃によって蒸着するものであるから、添加
物の融点、蒸気圧および成膜速度等、添加物固有の蒸着
条件に応じて電子銃の出力を設定し、蒸着状態を制?1
1することが可能となり、生成合金膜中において、添加
物を均一に分布させることができる。さらに、本製造方
法のような電子ビーム蒸着法によれば、成膜速度が速く
、かつバンチ処理量を多くとることができるので、生産
性を高めることができる。That is, at least two electron guns are required for vapor deposition of the evaporation source material and the additive, which makes the manufacturing equipment inexpensive and reduces manufacturing costs. In addition, since the additive is vapor-deposited using an independent electron gun, the output of the electron gun is set according to the additive's unique vapor deposition conditions, such as the additive's melting point, vapor pressure, and film-forming rate, to control the vapor deposition state. Regulation? 1
1, and the additive can be uniformly distributed in the produced alloy film. Further, according to the electron beam evaporation method such as the present manufacturing method, the film formation rate is high and the amount of bunch processing can be increased, so that productivity can be improved.
これに対し、磁気ヘッドを製造するのに、例えば、超急
冷法等により作製されたFe系結晶賞薄帯あるいはCo
系非晶質薄帯を磁気ヘッドコア材料として使用する方法
がある。この方法では、磁気ヘッドコア材料を非磁性基
板間に挟み込んだ状態で樹脂接着しているが、この樹脂
接着による方法は接着層の制御が困難である。また、バ
ルク薄帯から切削加工によってトラック幅を形成する場
合、トラック幅の制御等は狭トラツクになる程困難とな
る。On the other hand, to manufacture magnetic heads, for example, Fe-based crystal ribbons or Co
There is a method of using an amorphous ribbon as a magnetic head core material. In this method, the magnetic head core material is sandwiched between non-magnetic substrates and bonded with resin, but this resin bonding method makes it difficult to control the adhesive layer. Furthermore, when the track width is formed by cutting from a bulk ribbon, controlling the track width becomes more difficult as the track becomes narrower.
また、合金系材料の透磁率の周波数依存性を考えると、
高周波帯域で高透磁率を得るためには、過電流損失を考
慮し、数千オングストロームから数ミクロン厚の軟磁性
材料と、数千オングストローム厚の非磁性材料を交互に
積層した磁気ヘッドコア材料が要求される。しかし、こ
の積層コア材料をバルク材料から作製することは、軟磁
性材料の厚みの制御、および磁性層と非磁性層との接合
法等の点から困難である。Also, considering the frequency dependence of magnetic permeability of alloy materials,
In order to obtain high magnetic permeability in high frequency bands, a magnetic head core material is required in which soft magnetic material with a thickness of several thousand angstroms to several microns and non-magnetic material with a thickness of several thousand angstroms are alternately laminated in consideration of overcurrent loss. be done. However, it is difficult to produce this laminated core material from a bulk material in terms of controlling the thickness of the soft magnetic material and the bonding method between the magnetic layer and the nonmagnetic layer.
そこで、従来、真空蒸着法、スパッタ法等の薄膜作製技
術を駆使することより、合金系軟磁性薄膜を非磁性基板
の表面に形成する磁気ヘッドの製造方法が採用されてい
る。スパッタ法と真空蒸着法とにおいて、真空蒸着法は
スパッタ法に比べてバッチ処理量が大きく取れ、量産性
に優れている。しかしながら、Fe、AI!、Siおよ
び添加物を高周波溶解炉等にて溶融することにより作製
した合金インゴットを蒸発源とする場合、上記の添加物
は高融点のものが多く、Fe −、A I2 、S t
と比べて融点、および蒸気圧が大きく異なるので、合金
膜の組成を良好な磁気特性が得られる最適な状態に制御
するのが困難となる。また、各材料をそれぞれ独立の蒸
発源とし、これらを個別に蒸発させて同時に蒸着させる
方法も考えられるが、これを電子ビーム萎着法、または
イオンブレーティング法にて行えば、電子銃が少なくと
も4台必要となると共に、各電子銃毎に制御装置が必要
となる。また、抵抗加熱法によれば、るつぼ材の混入に
より、膜の純度が低下して膜の磁気特性を悪化させると
共に、厚膜の作製が困難になる等の問題が生じる。Therefore, conventionally, a magnetic head manufacturing method has been adopted in which an alloy-based soft magnetic thin film is formed on the surface of a nonmagnetic substrate by making full use of thin film manufacturing techniques such as vacuum evaporation and sputtering. Between the sputtering method and the vacuum evaporation method, the vacuum evaporation method allows for a larger batch throughput than the sputtering method, and is superior in mass productivity. However, Fe, AI! When using an alloy ingot prepared by melting , Si and additives in a high-frequency melting furnace or the like as an evaporation source, many of the above additives have a high melting point, and Fe −, A I2 , S t
Since the melting point and vapor pressure are significantly different from those of the alloy film, it is difficult to control the composition of the alloy film to an optimal state that provides good magnetic properties. Another possibility is to use each material as an independent evaporation source and evaporate them individually and simultaneously deposit them, but if this is done using the electron beam atrophy method or ion blating method, the electron gun will at least Four electron guns are required, and a control device is required for each electron gun. Further, according to the resistance heating method, there are problems such as contamination of the crucible material, which reduces the purity of the film and deteriorates the magnetic properties of the film, and makes it difficult to produce a thick film.
以上のような点から見て、本製造方法は磁気ヘッドコア
材料の製造に適している。In view of the above points, this manufacturing method is suitable for manufacturing magnetic head core materials.
本発明の一実施例を第1図ないし第3図に基づいて以下
に説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
本発明に係る磁気ヘッドコア材料は、膜状に形成され、
Feを主体として/lを2〜6重量%およびSiを7〜
13重量%含むと共に、IVa族元素のT is Z
r % Hf 1V a族元素のV、Nb。The magnetic head core material according to the present invention is formed into a film shape,
Mainly Fe, /l 2-6% by weight and Si 7-6% by weight
Contains 13% by weight and T is Z of IVa group element
r % Hf 1V Group a elements V, Nb.
Ta、Via族元素のMo、W、VIIa族元素のMn
、Tc、Re、白金族元素のRus Rh5Pd。Ta, Via group element Mo, W, VIIa group element Mn
, Tc, Re, Rus Rh5Pd of platinum group elements.
O3、IrおよびPtの群における少なくとも1種類の
元素からなる添加物を含む組成を有している。It has a composition containing an additive consisting of at least one element from the group O3, Ir and Pt.
上記の磁気ヘッドコア材料を製造するための電子ビーム
蒸着装置は、第1図に示すように、真空容器としての真
空ベルジャ1内の上部に、結晶化ガラスあるいはセラミ
ックス等から成り、蒸着膜の形成される複数の基板2・
・・が、蒸着面を下方に向けて円弧状に並設されている
。これら基板2・・・の上方には、基板2・・・を蒸着
温度に加熱するヒータ3が基板2・・・に沿って配設さ
れている。As shown in FIG. 1, the electron beam evaporation apparatus for manufacturing the magnetic head core material described above consists of a vacuum belljar 1, which is a vacuum container, and a vapor deposition film is formed on the upper part of the vacuum belljar 1, which is made of crystallized glass or ceramics. Multiple boards 2・
... are arranged in parallel in an arc shape with the vapor deposition surface facing downward. A heater 3 for heating the substrates 2 to a vapor deposition temperature is disposed above the substrates 2 along the substrates 2.
真空ベルジャ1内の下部には、電子銃としての電子ビー
ム発生用フィラメント4・5が左右の対称位置に配され
ており、各電子ビーム発生用フィラメント4・5から発
生される電子ビーム4a・5aの照射位置、即ち両電子
ビーム発生用フィラメント4・5間に、各フィラメント
4・5と対応するるつぼ6・7が左右対称位置に配され
ている一方のるつぼ6内には、所定量ずつ秤量されたF
13 % A lおよびSiからなる蒸発源材料8が
配され、他方のるつぼ7には、蒸発源材料としての添加
物9が配されている。蒸発源材料8は例えばF e s
A 1およびSiを高周波溶解炉等にて溶融すること
により作製した合金インゴットからなる、上記の添加物
9は、IVa族元素のTi、Zr、Hf、Va族元素の
V % N b −T a 1VI a族元素のMo、
W、VIIa族元素のMns Tc、Re、白金族元素
のRus Rh、Pd、Os、 IrおよびPtの群に
おける少なくとも1種類の元素からなる。In the lower part of the vacuum belljar 1, electron beam generating filaments 4 and 5 serving as electron guns are arranged in symmetrical positions on the left and right, and electron beams 4a and 5a are generated from each electron beam generating filament 4 and 5. At the irradiation position, that is, between the two electron beam generating filaments 4 and 5, crucibles 6 and 7 corresponding to each filament 4 and 5 are placed in a symmetrical position. F
An evaporation source material 8 consisting of 13% Al and Si is arranged, and an additive 9 as an evaporation source material is arranged in the other crucible 7. The evaporation source material 8 is, for example, F e s
The above additive 9, which is made of an alloy ingot produced by melting A 1 and Si in a high frequency melting furnace or the like, contains Ti, Zr, Hf of IVa group elements, and V % N b -T a of Va group elements. 1VI Group a element Mo,
Contains at least one element in the group consisting of W, VIIa group elements Mns Tc, Re, platinum group elements Rus Rh, Pd, Os, Ir and Pt.
また、真空ベルジャ1内におけるヒータ3とるつぼ6・
7との間には、開閉可能であり、閉成動作時に、上記の
蒸発源材料8および添加物9の蒸気が基板2・・・へ達
するのを規制するシャッタ10が設けられている。In addition, the heater 3 and the crucible 6 in the vacuum bell jar 1 are
A shutter 10 which can be opened and closed and which restricts the vapors of the evaporation source material 8 and additive 9 from reaching the substrate 2 .
上記の構成において、電子ビーム蒸着装置が作動すると
、電子ビーム発生用フィラメント4・5から電子ビーム
4a・5aが発生し、これら電子ビーム4a・5aはる
つぼ6・7に配された蒸発源材料8および添加物9に照
射される。このとき、シャッタ10は開放されている。In the above configuration, when the electron beam evaporation apparatus operates, electron beams 4a and 5a are generated from the electron beam generation filaments 4 and 5, and these electron beams 4a and 5a are transmitted to the evaporation source material 8 disposed in the crucibles 6 and 7. and additive 9 are irradiated. At this time, the shutter 10 is open.
尚、電子ビーム発生用フィラメント4における電子ビー
ム電力、即ち、Fe、AlおよびSiの蒸着電力は10
KWで行い、添加物9の蒸着電力は、使用される添加物
9の融点、蒸気圧および成膜速度を考慮して適当な値に
設定する。Note that the electron beam power in the electron beam generating filament 4, that is, the evaporation power of Fe, Al, and Si is 10
The vapor deposition power of the additive 9 is set to an appropriate value in consideration of the melting point, vapor pressure, and film formation rate of the additive 9 used.
電子ビーム4a・5aが照射されると、蒸発源材料8と
添加物9とは蒸気となる。この蒸気は蒸気流となりシャ
ッタ10を通過して基板2・・・に達し、基板2・・・
の表面に付着する。これにより、基板2・・・の表面に
Fe−AN−3t−X系合金膜(Xは添加物9)が形成
される。When irradiated with the electron beams 4a and 5a, the evaporation source material 8 and the additive 9 turn into vapor. This vapor becomes a vapor flow, passes through the shutter 10, reaches the substrate 2...
adheres to the surface of As a result, a Fe-AN-3t-X alloy film (X is additive 9) is formed on the surface of the substrate 2 .
尚、本実施例においては、Fe−AJ−Si−X系合金
膜の膜厚は5μmとし、合金膜における添加物9の含有
量は1wt%とした。In this example, the thickness of the Fe-AJ-Si-X alloy film was 5 μm, and the content of additive 9 in the alloy film was 1 wt%.
上記のようにして形成されたFe−AJ−Si−X系合
金膜の膜厚方向の組成分布を調べたところ、第2図に示
す結果が得られた。上記の合金膜の組成分析は、膜断面
における基板2@から膜表面方向への走査型電子顕微鏡
によるエネルギー分散型分析にて行った。このときのF
e−Al−3t−X系合金膜の全体組成は、Si8.3
wt%、Al4wt%、X1wt%および残部Feであ
った。When the composition distribution in the film thickness direction of the Fe-AJ-Si-X alloy film formed as described above was investigated, the results shown in FIG. 2 were obtained. The compositional analysis of the alloy film described above was performed by energy dispersive analysis using a scanning electron microscope in the cross section of the film from the substrate 2@ toward the film surface. F at this time
The overall composition of the e-Al-3t-X alloy film is Si8.3
wt%, Al4wt%, X1wt%, and the balance was Fe.
同図の結果から、各材料の膜厚方向の組成分布は、Al
1〜9wt%、Si6〜l 9wt%となり、添加物9
は均一に分散している。この値から判断して、各材料の
膜厚方向の組成分布は、AJ1〜l 9wt%、Si6
〜12wt%程度とし、添加物9は均一分散とするのが
よい。From the results in the same figure, the composition distribution in the film thickness direction of each material is
1-9wt%, Si6-l 9wt%, additive 9
is evenly distributed. Judging from this value, the composition distribution of each material in the film thickness direction is AJ1~l 9wt%, Si6
It is preferable that the amount is about 12 wt%, and that the additive 9 is uniformly dispersed.
また、上記のように、添加物9の組成分布が均一となっ
ているのは、添加物9が独立した電子銃即ち電子ビーム
発生用フィラメント5によって蒸着されていることによ
る。そして、均一に分布する添加物9の機能により、後
述のように、耐食性および耐摩耗性は膜厚方向と膜表面
との任意の部位において同程度改善され、膜内における
腐食および摩耗の偏りは生じないようになっている。Furthermore, as described above, the reason why the composition distribution of the additive 9 is uniform is that the additive 9 is deposited by an independent electron gun, that is, the filament 5 for generating an electron beam. As will be described later, due to the function of the additive 9 that is uniformly distributed, the corrosion resistance and wear resistance are improved to the same extent in the film thickness direction and at any arbitrary location on the film surface, and the unevenness of corrosion and wear within the film is reduced. It is designed not to occur.
次に、上記のFe−Al−Si −X系合金膜について
、耐摩耗性試験を行つた。その結果を第1表に示す、こ
の試験では、Fe−AJ−3t −X系合金膜と添加物
9を含有しないFe−Al−Si系合金膜との摩耗量を
相対比較した。試験に際しては、第3図に示すように、
基板11の曲面11aに電子ビーム蒸着装置により、前
述したSi8、3 W t 9/6、Ali!4wt%
、X1wt%および残部Feの全体組成を有するFe−
Ant−Si −X系合金膜12を形成し、ダミーヘッ
ド13を作製した。添加物9としては白金族元素のRu
、Rh、PdおよびPtを個々に使用した。そして、F
e−Al−3t−X系合金膜12の表面にメタルテープ
を摺接させ、Fe−IVI−3t −X系合金膜12の
摩耗量を測定した。また、同様にして、)(1wt%を
含有しない組成のFe−Al−5i系合金膜を有するダ
ミーヘッドを作製し、摩耗量を測定した。Next, a wear resistance test was conducted on the above Fe-Al-Si-X alloy film. The results are shown in Table 1. In this test, the wear amount of the Fe-AJ-3t-X alloy film and the Fe-Al-Si alloy film containing no additive 9 was compared relative to each other. During the test, as shown in Figure 3,
The aforementioned Si8, 3 W t 9/6, Ali! 4wt%
, X1wt% and the balance Fe-
An Ant-Si-X alloy film 12 was formed, and a dummy head 13 was manufactured. Additive 9 is Ru, a platinum group element.
, Rh, Pd and Pt were used individually. And F
A metal tape was brought into sliding contact with the surface of the e-Al-3t-X alloy film 12, and the wear amount of the Fe-IVI-3t-X alloy film 12 was measured. Furthermore, in the same manner, a dummy head having a Fe-Al-5i alloy film having a composition not containing 1 wt % was produced, and the amount of wear was measured.
第1表の結果より、添加物9を含有しないFe−Al−
5i系合金膜の相対摩耗量が1であるのに対し、添加物
9を含有しているFe−AA−Si −X系合金膜の相
対摩耗量は0.8あるいは0.7となっている。従って
、添加物9を含有しているFa−Al−Si −X系合
金膜の耐摩耗性は向上している。From the results in Table 1, it is clear that Fe-Al- without additive 9
While the relative wear amount of the 5i alloy film is 1, the relative wear amount of the Fe-AA-Si-X alloy film containing additive 9 is 0.8 or 0.7. . Therefore, the wear resistance of the Fa-Al-Si-X alloy film containing Additive 9 is improved.
上記の例では、添加物9として、白金族元素のRus
Rhs Pd%Ptを単独に使用した場合を示している
が、上記の元素を複数種類同時に使用した場合、あるい
はIVa族元素のTi、Zrs Hf、Va族元素のV
、Nbs Ta、Vla族元素のMO1W1VIIa族
元素のMnx Tc、Reを単独もしくは複数種類同時
に使用した場合であっても同様に耐摩耗性を向上するこ
とができる。In the above example, the platinum group element Ru is used as the additive 9.
The case where Rhs Pd%Pt is used alone is shown, but when multiple types of the above elements are used simultaneously, or when Ti of the IVa group element, Zrs Hf, V of the Va group element
, Nbs Ta, MO1W of Vla group elements, Mnx of VIIa group elements, Tc, and Re can be used alone or in combination of a plurality of types, and the wear resistance can be similarly improved.
次に、Fe−A(1−Si −X系合金膜について、耐
食性試験を行った結果を以下に示す。この試験では、F
e−Al−5t−X系合金膜と添加物9を含有しないF
e−Aj!−Si系合金膜とを室温にて、5%のNaC
j!水溶液に24時間浸漬し、腐食状態を調べた。Next, the results of a corrosion resistance test performed on the Fe-A (1-Si-X alloy film) are shown below.
e-Al-5t-X alloy film and F containing no additive 9
e-Aj! -Si-based alloy film and 5% NaC at room temperature.
j! It was immersed in an aqueous solution for 24 hours and the state of corrosion was examined.
その結果、添加物9を含有しないFe−Al−5i系合
金膜は、断面の一部にて点状に腐食が生じた。これに対
し、Fe−Al−Si −X系合金膜は、腐食を生じな
かった。また、表面部の腐食は何れの合金膜においても
生じなかった。この結果より、添加物9を含有するFe
−Al−Si−X系合金は耐食性が向上しているのが分
かった。As a result, the Fe-Al-5i alloy film not containing Additive 9 suffered dotted corrosion in a part of its cross section. In contrast, the Fe-Al-Si-X alloy film did not suffer from corrosion. Furthermore, no corrosion of the surface portion occurred in any of the alloy films. From this result, Fe containing additive 9
It was found that -Al-Si-X alloy has improved corrosion resistance.
次に、Fe−Al1−Si −X系合金膜の保磁力につ
いて調べた。この試験ではFe−Affi−3t−X系
合金として、添加物9である白金族元素のRu、Rh、
Pd、Ptを個々に1wt%含有するもの、および2w
t%含有するものを作製し、それぞれの保磁力を測定し
た。その結果を第2表に示す。尚、添加物9を含有して
いないFe−Al−5i系合金膜の保磁力は0.70
eであった。Next, the coercive force of the Fe-Al1-Si-X alloy film was investigated. In this test, as a Fe-Affi-3t-X alloy, the platinum group elements Ru, Rh, which are additives 9,
Those containing 1 wt% of Pd and Pt individually, and 2w
Coercive force of each was measured. The results are shown in Table 2. The coercive force of the Fe-Al-5i alloy film that does not contain additive 9 is 0.70.
It was e.
第2表の結果から明らかなように、Fe−Al−Si−
X系合金膜が添加物9を1wt%含有する場合には、そ
の保磁力は、添加物9を含有しないFe−Al−Si系
合金膜の保磁力0.70 eと比較してほとんど増加し
ていない、これに対し、添加’m9を2wt%含有する
場合には、保磁力が大幅に増加してしまっている。これ
については、添加物9として、rl/a族元素のTis
Zr、Hf、Va族元素のV、Nb5Ta、Via族
元素のMo、W、VIIa族元素のMn、Tc、Reを
使用した場合にも同様の結果が得られている。従って、
磁気特性を考慮すると、添加物9の含有量は1wL%と
するのが好ましい、しかしながら、添加物9の含有量を
1wt%以上としても、磁気ヘッドコア材料としての磁
気特性は十分に備えている。As is clear from the results in Table 2, Fe-Al-Si-
When the X-based alloy film contains 1 wt% of additive 9, its coercive force hardly increases compared to the coercive force of 0.70 e of the Fe-Al-Si-based alloy film that does not contain additive 9. On the other hand, when 2 wt % of additive 'm9 is contained, the coercive force increases significantly. Regarding this, Tis, an rl/a group element, is used as the additive 9.
Similar results have been obtained when Zr, Hf, Va group elements V, Nb5Ta, Via group elements Mo, W, and VIIa group elements Mn, Tc, and Re are used. Therefore,
Considering the magnetic properties, it is preferable that the content of the additive 9 be 1 wL%. However, even if the content of the additive 9 is 1 wt% or more, it still has sufficient magnetic properties as a magnetic head core material.
尚、本実施例においては、添加物9を電子ビーム薄着装
置による電子ビーム蒸着法にて蒸発させているが、これ
に限定されることなく、抵抗加熱方式、あるいは高周波
加熱方式により行ってもよい。また、蒸発源材料8と添
加物9とに個々に対応する電子ビーム発生用フィラメン
ト4・5の設けられた構成となっているが、この電子ビ
ーム発生用フィラメント4・5を1個とし、この1個の
フィラメントから発生される電子ビームを蒸発源材料8
と添加物9とに対して微小時間間隔にて交互に照射させ
る方式とすることも可能である。In this example, the additive 9 is evaporated by an electron beam evaporation method using an electron beam thinning device, but the method is not limited to this, and it may be performed by a resistance heating method or a high frequency heating method. . Further, although the configuration is such that electron beam generating filaments 4 and 5 are provided individually corresponding to the evaporation source material 8 and the additive 9, the electron beam generating filaments 4 and 5 are set as one piece. The electron beam generated from one filament is transferred to the evaporation source material 8.
It is also possible to adopt a method in which the irradiation and the additive 9 are alternately irradiated at minute time intervals.
一方、磁気ヘッドコア材料の製造には、前述のように、
電子銃としての2個の電子ビーム発生用フィラメント4
・5を使用し、一方の電子ビーム発生用フィラメント4
によりFe、AlおよびSlからなる蒸発源材料8を照
射し、他方の電子ビーム発生用フィラメント5により添
加物9を照射して、基板2・・・上にFe、AI、Si
および添加物9を蒸着させ、Fe−Al−5i−X系合
金膜を形成する電子ビーム蒸着法が適している。この蒸
着法によれば、2個の電子ビーム発生用フィラメント4
・5によって蒸着を行うことができるので、製造コスト
の低減を図ることが可能であると共に、添加物9の蒸着
状態を別個に制御し、添加物9を生成合金膜中に均一に
分布させることができる。また、成膜速度が速く、かつ
バッチ処理量を多くとるとこができるので、生産性を高
めることができる。On the other hand, as mentioned above, manufacturing of magnetic head core materials requires
Two filaments 4 for generating electron beams as an electron gun
・Use one filament 4 for electron beam generation.
The evaporation source material 8 made of Fe, Al, and Sl is irradiated by the evaporation source material 8, and the additive 9 is irradiated by the other electron beam generating filament 5 to form Fe, Al, and Si on the substrate 2.
An electron beam evaporation method is suitable, in which the additive 9 is vapor-deposited to form a Fe-Al-5i-X alloy film. According to this vapor deposition method, two electron beam generating filaments 4
・Since the vapor deposition can be performed by step 5, it is possible to reduce the manufacturing cost, and the vapor deposition state of the additive 9 can be controlled separately to uniformly distribute the additive 9 in the formed alloy film. I can do it. Further, since the film formation rate is fast and a large amount of batch processing can be performed, productivity can be increased.
請求項第1項の発明に係る磁気へフドコア材料は、以上
のように、膜状に形成され、Feを主体としてAlを2
〜6重量%およびSiを7〜13重量%含むと共に、I
VaVa族元素i、Zr、Hf、Va族元素のV、Nb
5Ta、Via族元素のMO,W%VIIa族元素のM
n、、Tc、Re、白金族元素のRus Rh5Pds
Oss I rおよびPtの群における少なくとも1
種類の元素からなる添加物を含む組成を有している構成
である。As described above, the magnetic heald core material according to the invention of claim 1 is formed in a film shape, and is mainly composed of Fe and 2 Al.
~6% by weight and 7-13% by weight of Si, and I
VaVa group element i, Zr, Hf, Va group element V, Nb
5Ta, MO of Via group elements, W%M of VIIa group elements
n,, Tc, Re, Rus Rh5Pds of platinum group elements
At least one in the group Oss I r and Pt
It has a composition that includes additives consisting of various types of elements.
それゆえ、耐摩耗性および耐食性が向上されると共に、
良好な軟磁気特性を備えることができる。Therefore, wear resistance and corrosion resistance are improved, and
It can have good soft magnetic properties.
従って、本磁気ヘッドコア材料は、ディジタルオーディ
オ用および高品位VTR用等の磁気ヘッド、即ち摩耗性
の高い磁気テープに対して使用され、かつ磁気テープと
磁気ヘッドとの相対速度が速い装置における磁気ヘッド
の材料として好適である。また、高湿度下の使用におい
ても、良好な耐食性を有しているので高い信鯨性を備え
ることができるという効果を奏する。Therefore, the present magnetic head core material is used for magnetic heads for digital audio and high-quality VTRs, etc., that is, for magnetic tapes with high abrasiveness, and for magnetic heads in devices where the relative speed between the magnetic tape and the magnetic head is high. It is suitable as a material for Further, even when used under high humidity, it has good corrosion resistance, so it has the effect of being able to provide high reliability.
請求項第2項の発明に係る磁気ヘッドコア材料の製造方
法は、以上のように、真空容器内にて、Fe、Aj!お
よびSiからなる蒸発源材料と添加物とに電子銃の発す
る電子ビームを照射して各材料を基板の表面に蒸着させ
、Fe−Al−Si −添加物系合金膜を基板上に形成
する磁気ヘッドコア材料の製造方法において、上記の蒸
発源材料と添加物とには別個の電子銃にて電子ビームを
照射する構成である。As described above, in the method for manufacturing a magnetic head core material according to the second aspect of the invention, Fe, Aj! An evaporation source material consisting of Si and Si is irradiated with an electron beam emitted by an electron gun to deposit each material on the surface of the substrate, and a Fe-Al-Si -additive alloy film is formed on the substrate. In the method for manufacturing the head core material, the evaporation source material and the additive are irradiated with electron beams using separate electron guns.
それゆえ、蒸発源材料と添加物との蒸着には少な(とも
2個の電子銃があればよく、これによって製造装置は安
価なものとなり、製造コストを低減することができる。Therefore, the deposition of the evaporation source material and the additive requires only a few electron guns (two electron guns), which makes the manufacturing apparatus inexpensive and can reduce the manufacturing cost.
また、添加物を独立した電子銃によって蒸着するもので
あるから、添加物固有の蒸着条件に応じて電子銃の出力
を設定し、蒸着状態を制御することが可能となり、生成
合金膜中において、添加物を均一に分布させることがで
きる等の効果を奏する。In addition, since the additive is deposited using an independent electron gun, it is possible to set the output of the electron gun according to the deposition conditions specific to the additive and control the deposition state. This provides effects such as being able to uniformly distribute additives.
第1図ないし第3図は本発明の一実施例を示すものであ
って、第1図は電子ビーム蒸着装置の構成を示す概略の
説明図、第2図はFe−Al−Si −X系合金膜の膜
厚方向の組成分布を示すグラフ。第3図は耐摩耗性測定
用のダミーヘッドを示す斜視図である。
1は真空ベルジャ(真空容器)、2は基板、3はヒータ
、4・5は電子ビーム発生用フィラメント(電子銃)、
6・7はるつぼ、8は蒸発源材料、9は添加物、10は
シャッタ、11は基板、12はFe−Al−3t−X系
合金膜、13はダミーヘッドである。
第 1 図
特許出願人 シャープ 株式会社昭妥壬;1 to 3 show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a schematic explanatory diagram showing the configuration of an electron beam evaporation apparatus, and FIG. 2 is a Fe-Al-Si-X system. Graph showing the composition distribution in the film thickness direction of an alloy film. FIG. 3 is a perspective view showing a dummy head for measuring wear resistance. 1 is a vacuum bell jar (vacuum container), 2 is a substrate, 3 is a heater, 4 and 5 are electron beam generating filaments (electron gun),
6 and 7 are crucibles, 8 is an evaporation source material, 9 is an additive, 10 is a shutter, 11 is a substrate, 12 is a Fe-Al-3t-X alloy film, and 13 is a dummy head. Figure 1 Patent Applicant: Sharp Showajin Co., Ltd.;
Claims (1)
量%およびSiを7〜13重量%含むと共に、IVa族元
素のTi、Zr、Hf、Va族元素のV、Nb、Ta、
VIa族元素のMo、W、VIIa族元素のMn、Tc、R
e、白金族元素のRu、Rh、Pd、Os、Irおよび
Ptの群における少なくとも1種類の元素からなる添加
物を含む組成を有していることを特徴とする磁気ヘッド
コア材料。 2、真空容器内にて、Fe、AlおよびSiからなる蒸
発源材料と添加物とに電子銃の発する電子ビームを照射
して各材料を基板の表面に蒸着させ、Fe−Al−Si
−添加物系合金膜を基板上に形成する磁気ヘッドコア材
料の製造方法において、 上記の蒸発源材料と添加物とには別個の電子銃にて電子
ビームを照射することを特徴とする磁気ヘッドコア材料
の製造方法。[Scope of Claims] 1. Formed in the form of a film, containing mainly Fe, 2 to 6% by weight of Al, and 7 to 13% by weight of Si, and containing Ti, Zr, Hf, and Va group elements of IVa group elements. V, Nb, Ta,
Group VIa elements Mo, W, Group VIIa elements Mn, Tc, R
e. A magnetic head core material having a composition containing an additive consisting of at least one element in the group of platinum group elements Ru, Rh, Pd, Os, Ir and Pt. 2. In a vacuum container, the evaporation source materials and additives made of Fe, Al, and Si are irradiated with an electron beam emitted from an electron gun to deposit each material on the surface of the substrate to form Fe-Al-Si.
- A method for manufacturing a magnetic head core material in which an additive-based alloy film is formed on a substrate, wherein the evaporation source material and the additive are irradiated with electron beams using separate electron guns. manufacturing method.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15726088A JPH025207A (en) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | Magnetic head core material and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15726088A JPH025207A (en) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | Magnetic head core material and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH025207A true JPH025207A (en) | 1990-01-10 |
Family
ID=15645764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15726088A Pending JPH025207A (en) | 1988-06-23 | 1988-06-23 | Magnetic head core material and production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH025207A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100429728C (en) * | 2006-10-19 | 2008-10-29 | 武汉欣达磁性材料有限公司 | Method for manufacturing powder used for pressing and manufacturing Fe-Si-Al magnetic core |
-
1988
- 1988-06-23 JP JP15726088A patent/JPH025207A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100429728C (en) * | 2006-10-19 | 2008-10-29 | 武汉欣达磁性材料有限公司 | Method for manufacturing powder used for pressing and manufacturing Fe-Si-Al magnetic core |
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