JPH03146456A - 非磁性基板材料 - Google Patents
非磁性基板材料Info
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- JPH03146456A JPH03146456A JP1282111A JP28211189A JPH03146456A JP H03146456 A JPH03146456 A JP H03146456A JP 1282111 A JP1282111 A JP 1282111A JP 28211189 A JP28211189 A JP 28211189A JP H03146456 A JPH03146456 A JP H03146456A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Magnetic Heads (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。
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、磁気ヘッドに使用される非磁性基板材料に関
するものである。
するものである。
［従来の技術］
コンビエータ、ＶＴＲ、ＰＣＭ録音テープ、電子カメラ
等の高密度記録用ヘッドとして薄膜磁気ヘッドが注目さ
れている。
等の高密度記録用ヘッドとして薄膜磁気ヘッドが注目さ
れている。
これらの磁性合金ＩＩ！を、基板上に形成して構成され
る薄膜磁気ヘッド用の非磁性基板材料の中で、ＭｎＯ，
ＮｉＯまたは、ＺｉＯを主成分とし、岩塩型結晶構造を
有する非磁性基板材料としては、特許１１６７２３号（
Ｚ ｎｘ Ｍ ｎｙ Ｎ ｉ ｇ−ｘ−ｙ （ｈ（０≦
Ｘ≦０．４．０．４≦ｙ≦１．０．０．８≦に＋ｙ≦１
．０） ）、特開昭５９−９０８号（Ｚ ｎ ＨＭ ｎ
ｙ Ｎ １ ＊−ｘ−ｙ ０ｘ（０≦Ｘ≦０．４．０
．４≦ｙ≦１．０ 、０．８ ：Ｓｘ＋ｙ≦１．０）
）、及び特開昭６２−１２５５１号（Ｍｎ０６７−９０
モル％、Ｎｉ０１０〜３３モル％）等が開示されている
。
る薄膜磁気ヘッド用の非磁性基板材料の中で、ＭｎＯ，
ＮｉＯまたは、ＺｉＯを主成分とし、岩塩型結晶構造を
有する非磁性基板材料としては、特許１１６７２３号（
Ｚ ｎｘ Ｍ ｎｙ Ｎ ｉ ｇ−ｘ−ｙ （ｈ（０≦
Ｘ≦０．４．０．４≦ｙ≦１．０．０．８≦に＋ｙ≦１
．０） ）、特開昭５９−９０８号（Ｚ ｎ ＨＭ ｎ
ｙ Ｎ １ ＊−ｘ−ｙ ０ｘ（０≦Ｘ≦０．４．０
．４≦ｙ≦１．０ 、０．８ ：Ｓｘ＋ｙ≦１．０）
）、及び特開昭６２−１２５５１号（Ｍｎ０６７−９０
モル％、Ｎｉ０１０〜３３モル％）等が開示されている
。
［発明が解決しようとする課題］
前述したように、上記開示されている基板材料は、岩塩
型結晶構造を有しているので、蒸着等により基板上に形
成される磁性合金薄膜の熱膨張率に近い熱膨張率を有し
、気孔率も低く、加工性にすぐれた材料である。
型結晶構造を有しているので、蒸着等により基板上に形
成される磁性合金薄膜の熱膨張率に近い熱膨張率を有し
、気孔率も低く、加工性にすぐれた材料である。
しかし、上記基板材料の結晶構造は岩塩型結晶構造を必
要とし、熱膨張係数を磁性薄膜合金の熱膨張係数に近く
するため、素原料から直接還元雰囲気中で焼結し岩塩型
結晶構造を得ている。このため仮焼、粉砕後の成形時、
成形性を向上させるため有機質のバインダーを添加する
必要がある。
要とし、熱膨張係数を磁性薄膜合金の熱膨張係数に近く
するため、素原料から直接還元雰囲気中で焼結し岩塩型
結晶構造を得ている。このため仮焼、粉砕後の成形時、
成形性を向上させるため有機質のバインダーを添加する
必要がある。
焼結時この添加した有機質バインダーのＣの還元作用に
より、ＭｎＮｉ０ｚ＋ｘＣ−ＭｎＮｉ＋−ｘｘｚ ０ｔ
−ｘｘｚ＋ＣＸ０ＸＸ２＋ＮｌＸＸ２（但し１≦ｚ≦２
．０くｘｘｚく１）の作用から、組織中に硬度の低いＮ
ｉ析出相を含むという問題点があった。特に最近の著し
い高保磁化、高速化に伴う磁気テープの高硬度化により
、従来のＮｉ析出相を含む基板を用いた薄膜磁気ヘッド
では、ヘッド寿命が短くなるために、さらに高い摺動摩
耗特性を有する非磁性基板材料が要求されてきている。
より、ＭｎＮｉ０ｚ＋ｘＣ−ＭｎＮｉ＋−ｘｘｚ ０ｔ
−ｘｘｚ＋ＣＸ０ＸＸ２＋ＮｌＸＸ２（但し１≦ｚ≦２
．０くｘｘｚく１）の作用から、組織中に硬度の低いＮ
ｉ析出相を含むという問題点があった。特に最近の著し
い高保磁化、高速化に伴う磁気テープの高硬度化により
、従来のＮｉ析出相を含む基板を用いた薄膜磁気ヘッド
では、ヘッド寿命が短くなるために、さらに高い摺動摩
耗特性を有する非磁性基板材料が要求されてきている。
［課題点を解決するための手段］
本発明の非磁性基板材料はＭｎ０４０〜７０モル％、Ｎ
ｉ０３０〜６０モル％を含み、岩塩型結晶構造を有する
非磁性基板材料において、その組織がＭ ｎ ｘ Ｎ
ｉ ｚ−ｘ ０ｘ（０，８≦Ｘ≦１．４）で表される組
織で槽底され、実質的にＮｉ析出相を有しない事を特徴
とする非磁性基板材料である。さらに、本発明の非磁性
基板材料は必要に応じて、添加物としてＣａｂ、 Ｚｒ
Ｏ＋ ＹｇＯｓ及びＡｌｔｏｓを１種または２種以上含
み、その組織がこれらの添加物を含む組織と、Ｍ ｎ
ｇ Ｎ ｉ ｔ−ｘ ０ｘ（０，８≦Ｘ≦１．４）で表
される組織とで構成され、実質的にＮｉ析出相を有しな
い組織で槽底される非磁性基板材料である。
ｉ０３０〜６０モル％を含み、岩塩型結晶構造を有する
非磁性基板材料において、その組織がＭ ｎ ｘ Ｎ
ｉ ｚ−ｘ ０ｘ（０，８≦Ｘ≦１．４）で表される組
織で槽底され、実質的にＮｉ析出相を有しない事を特徴
とする非磁性基板材料である。さらに、本発明の非磁性
基板材料は必要に応じて、添加物としてＣａｂ、 Ｚｒ
Ｏ＋ ＹｇＯｓ及びＡｌｔｏｓを１種または２種以上含
み、その組織がこれらの添加物を含む組織と、Ｍ ｎ
ｇ Ｎ ｉ ｔ−ｘ ０ｘ（０，８≦Ｘ≦１．４）で表
される組織とで構成され、実質的にＮｉ析出相を有しな
い組織で槽底される非磁性基板材料である。
［作 用］
本発明において、Ｎｉ析出相を有しない組織にした理由
について説明する。
について説明する。
ここで示すＮｉ析出相とは、焼結体組織中にあられれる
Ｎｉを過剰に含む異相のことをさす。
Ｎｉを過剰に含む異相のことをさす。
この異相の存在は容易に観察することが出来る、具体的
方法は、任意の大きさの試料に、公知の方法で鏡面仕上
げを施し、得られた鏡面を光学顕微鏡を用い観察すると
で確認できる。
方法は、任意の大きさの試料に、公知の方法で鏡面仕上
げを施し、得られた鏡面を光学顕微鏡を用い観察すると
で確認できる。
このＮｉ析出相をさらに詳しく調査した結果発生数二５
５００ケ／ｆｌ雪、面積率二２％を占め、さらに硬度（
Ｈｖ）が２００ｋｇ／ｍ”以下である事が分かった。
５００ケ／ｆｌ雪、面積率二２％を占め、さらに硬度（
Ｈｖ）が２００ｋｇ／ｍ”以下である事が分かった。
また、主成分のＭｎＮｉ０１系の硬度（Ｈｖ）は二６０
０ｋｇ ／ ｍ ”の硬さを示す。以上のことから、組
織中に存在するＮｉ析出相が、局所的に材料の硬度を低
下させるため、テープの摺動に対しＮｉ析出相の部分か
ら選択的に摩耗が進行し、結果的に、基板材料の摺動摩
耗特性を悪くしている一因となっていることが予測され
る。
０ｋｇ ／ ｍ ”の硬さを示す。以上のことから、組
織中に存在するＮｉ析出相が、局所的に材料の硬度を低
下させるため、テープの摺動に対しＮｉ析出相の部分か
ら選択的に摩耗が進行し、結果的に、基板材料の摺動摩
耗特性を悪くしている一因となっていることが予測され
る。
次に本発明において、主成分たるＭｎＯの含有率を４０
％〜７０％にした理由を説明する。
％〜７０％にした理由を説明する。
ＭｎＯの含有率を４０％以上にした理由は、４０％未満
になると磁化率（４πＭＳ）が大きくなり、実質的な非
磁性基板材料として使用出来なくなるためである。
になると磁化率（４πＭＳ）が大きくなり、実質的な非
磁性基板材料として使用出来なくなるためである。
またＭｎＯの含有率を７０％以下にした理由は、７０％
を越えるとＭｎＯの含有が過剰になるため、上記に示し
たＮｉ析出相の反応は起きなくなるが、ＭｎＯを多く含
むため化学的安定性に欠け、耐薬品性が劣るからである
。
を越えるとＭｎＯの含有が過剰になるため、上記に示し
たＮｉ析出相の反応は起きなくなるが、ＭｎＯを多く含
むため化学的安定性に欠け、耐薬品性が劣るからである
。
ＣａＯｌＺｒ０ｇ 、ＹｔＯｓ 、Ａ １ ｇｏｓ等の
添加は、上記公知例の中で述べられているように、いず
れも材料の焼結性を高め、気孔量を減少させる作用を有
するためである。
添加は、上記公知例の中で述べられているように、いず
れも材料の焼結性を高め、気孔量を減少させる作用を有
するためである。
［実施例 ｌ］
市販の試薬特級のＭｎＣＯ３及びＮｉＯを、ＭｎＯ：Ｎ
１ｐ（モル比）がｓｏ ： ｓｏになるように秤量し、
更に市販のＡ Ｉ 、０．を、全体の２重量％加え、ボ
ール逅ル中で純水を加え４時間混合を行った後、Ｎ３雰
囲気中にて９００℃×４時間の仮焼を行い、更にボール
ミル中で純水を加え２４時間粉砕を行った。得られた粉
砕粉の半分に、市販のバインダーを粉砕粉に対し１重量
％加え造粒し、これを３３Ｘ４０Ｘ１４ｍのブロック形
状に３？ＯＮ／、ｄの圧力で金型成形を行い、従来材の
成形体（試料ＮａＡ）を得た０次に、バインダーを添加
しない残りの粉砕粉を、上記と同じ金型を用い同形状に
０．５”’／ｃｄの圧力で予（ｔｉｌＦ戒形を成形た後
、ＣＩＰにて３７ＯＮ／ａＪの圧力で等方加圧成形を行
い、本発明材の成形体（試料！１ｈＢ）を得た。得られ
たこれらの成形棒を、Ｎ２雰囲気中にて１３３０℃×６
時間の一次焼結を行った後、１０００ａｔＩ１１にて１
２００℃×１時間（Ａｒ雰囲気）の旧Ｐ処理を行った。
１ｐ（モル比）がｓｏ ： ｓｏになるように秤量し、
更に市販のＡ Ｉ 、０．を、全体の２重量％加え、ボ
ール逅ル中で純水を加え４時間混合を行った後、Ｎ３雰
囲気中にて９００℃×４時間の仮焼を行い、更にボール
ミル中で純水を加え２４時間粉砕を行った。得られた粉
砕粉の半分に、市販のバインダーを粉砕粉に対し１重量
％加え造粒し、これを３３Ｘ４０Ｘ１４ｍのブロック形
状に３？ＯＮ／、ｄの圧力で金型成形を行い、従来材の
成形体（試料ＮａＡ）を得た０次に、バインダーを添加
しない残りの粉砕粉を、上記と同じ金型を用い同形状に
０．５”’／ｃｄの圧力で予（ｔｉｌＦ戒形を成形た後
、ＣＩＰにて３７ＯＮ／ａＪの圧力で等方加圧成形を行
い、本発明材の成形体（試料！１ｈＢ）を得た。得られ
たこれらの成形棒を、Ｎ２雰囲気中にて１３３０℃×６
時間の一次焼結を行った後、１０００ａｔＩ１１にて１
２００℃×１時間（Ａｒ雰囲気）の旧Ｐ処理を行った。
得られた焼結体をＸ線回折したところ、本発明材の試料
１１ｈＢには、岩塩構造の回折線とＭｎＡ １ ｚｏａ
の回折線しか検出されないが、従来材の試料ＮＩＡには
上記の回折線の他に、Ｎｉの（１１１）、（２００）の
回折線が検出された。
１１ｈＢには、岩塩構造の回折線とＭｎＡ １ ｚｏａ
の回折線しか検出されないが、従来材の試料ＮＩＡには
上記の回折線の他に、Ｎｉの（１１１）、（２００）の
回折線が検出された。
［実施例 ２］
実施例１で得られた焼結体を、ダイヤモンドカンタ−で
１鮪の厚さに切断し、切断面にダイヤモンドラップを施
し鏡面を得た。得られた鏡面を顕微鏡（６００倍〉で観
察したところ、試料１１ｈＡにはＮｉの析出相が観察さ
れるが、試料ＮａＢにはＮｉの異相は析出していないこ
とが認められる。
１鮪の厚さに切断し、切断面にダイヤモンドラップを施
し鏡面を得た。得られた鏡面を顕微鏡（６００倍〉で観
察したところ、試料１１ｈＡにはＮｉの析出相が観察さ
れるが、試料ＮａＢにはＮｉの異相は析出していないこ
とが認められる。
［実施例 ３］
実施例１で得られた焼結体から、３Ｘ０．１７Ｘ５ｆｉ
の寸法に切り出し、３Ｘ０．１７ｍ面がテープの摺動面
になるようにドッグベースに接着しダミーヘッドを作成
した。得られたダミーヘッドを市販のＶＴＲデツキに装
着し、市販のＶＨＳテープを用い室温環境にて走行さ廿
摺動摩耗試験を行った。
の寸法に切り出し、３Ｘ０．１７ｍ面がテープの摺動面
になるようにドッグベースに接着しダミーヘッドを作成
した。得られたダミーヘッドを市販のＶＴＲデツキに装
着し、市販のＶＨＳテープを用い室温環境にて走行さ廿
摺動摩耗試験を行った。
摺動摩耗の測定はダ【−ヘッドのシリンダーからの突き
出し量を測定し、その変化量を摩耗量とした。
出し量を測定し、その変化量を摩耗量とした。
結果はＮｉ析出相を対策した本発明材の試料ＭＢのヘッ
ドの方が、対策しない従来材の試料Ｎ［ＬＡのヘッドよ
り摩耗量が１／２以下の測定値を示した。
ドの方が、対策しない従来材の試料Ｎ［ＬＡのヘッドよ
り摩耗量が１／２以下の測定値を示した。
このことから、Ｎｉ析出相を対策する事により、明らか
にテープの摺動摩耗特性が改善されていることが認めら
れる。
にテープの摺動摩耗特性が改善されていることが認めら
れる。
［実施例 ４］
ＭｎＯ：ＮｉＯのモル比が３０ニア０．４０：６０゜６
０ ： ４０、ｓｏ：ｓｏ、７０：３０．８０：２０と
なるようにそれぞれ秤量した他は実施例１と同様にして
焼結体を得た。
０ ： ４０、ｓｏ：ｓｏ、７０：３０．８０：２０と
なるようにそれぞれ秤量した他は実施例１と同様にして
焼結体を得た。
得られた焼結体の１０００ｅでの飽和磁化の測定結果を
第１表に示す。Ｎｉの含有量が多くなると、飽和磁化の
値が大きくなることが分かる。更に、Ｎｉ析出相を対策
することで飽和磁化の値が小さくなることが認められた
。
第１表に示す。Ｎｉの含有量が多くなると、飽和磁化の
値が大きくなることが分かる。更に、Ｎｉ析出相を対策
することで飽和磁化の値が小さくなることが認められた
。
［発明の効果］
以上の実施例から明らかな通り、本発明に係る非磁性基
板材料は、従来のＭｎＯ−ＮｉＯを主成分とする非磁性
基板材料と比べ、テープ摺動摩耗特性が優れた材料であ
る。更に基本的な組成成分及び結晶構造を変えることな
く、Ｎｉの析出相が無いことから、従来のＭｎＯ−Ｎｉ
Ｏを主成分とする、非磁性基板材料を使用した薄膜磁気
ヘッドの製造プロセスを変えることなく、摺動特性に優
れた本発明の、基板材への変更が可能となる。更に柔ら
かいＮｉ析出相が含まれていないことから、研削加工に
おいて、ダイヤモンド砥石の目すまりが少なくなり、加
工効率を改善されることが考えられる。
板材料は、従来のＭｎＯ−ＮｉＯを主成分とする非磁性
基板材料と比べ、テープ摺動摩耗特性が優れた材料であ
る。更に基本的な組成成分及び結晶構造を変えることな
く、Ｎｉの析出相が無いことから、従来のＭｎＯ−Ｎｉ
Ｏを主成分とする、非磁性基板材料を使用した薄膜磁気
ヘッドの製造プロセスを変えることなく、摺動特性に優
れた本発明の、基板材への変更が可能となる。更に柔ら
かいＮｉ析出相が含まれていないことから、研削加工に
おいて、ダイヤモンド砥石の目すまりが少なくなり、加
工効率を改善されることが考えられる。
第１図は実施例における基板の結晶構造を観察した顕微
鏡写真（６００倍）である、第２図は本発明材と従来材
のＸ線解析図、第３図は本発明材と従来材の摩耗量を比
較した図である。 第２図 ２８（ＤＥＧ） 第 図 手 続 補 正 書 １、事件の表示 平成 １年 特 許 願 第 ８２１１１ 号 ２、発明の名称 非磁性基板材料 ３、補正をする者 事件との関係 特 許
鏡写真（６００倍）である、第２図は本発明材と従来材
のＸ線解析図、第３図は本発明材と従来材の摩耗量を比
較した図である。 第２図 ２８（ＤＥＧ） 第 図 手 続 補 正 書 １、事件の表示 平成 １年 特 許 願 第 ８２１１１ 号 ２、発明の名称 非磁性基板材料 ３、補正をする者 事件との関係 特 許
Claims (2)
- （１）ＭｎＯ４０〜７０モル％ ＮｉＯ３０〜６０モル
％を含み、岩塩型結晶構造を有する非磁性基板材料にお
いて、その組織がＭｎ＿ｘＮｉ＿２＿−＿ｘＯ＿２（０
．８≦Ｘ≦１．４）で表される組織で構成され、実質的
にＮｉ析出相を有しない事を特徴とする非磁性基板材料
。 - （２）添加物としてＣａＯ，ＺｒＯ，Ｙ＿２Ｏ＿３及び
Ａｌ＿２Ｏ＿３を１種または２種以上含み、その組織が
これらの添加物を含む組織と、Ｍｎ＿ｘＮｉ＿２＿−＿
ｘＯ＿２（０．８≦Ｘ≦１．４）で表される組織とで構
成され、実質的にＮｉ析出相を有しない事を特徴とする
請求項１に記載の非磁性基板材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282111A JPH03146456A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 非磁性基板材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1282111A JPH03146456A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 非磁性基板材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146456A true JPH03146456A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=17648270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1282111A Pending JPH03146456A (ja) | 1989-10-30 | 1989-10-30 | 非磁性基板材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03146456A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347412A (en) * | 1992-04-06 | 1994-09-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Floating magnetic head |
-
1989
- 1989-10-30 JP JP1282111A patent/JPH03146456A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5347412A (en) * | 1992-04-06 | 1994-09-13 | Hitachi Metals, Ltd. | Floating magnetic head |
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