JPH0321626B2

JPH0321626B2 -

Info

Publication number: JPH0321626B2
Application number: JP56121891A
Authority: JP
Inventors: Takao Sawa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1981-08-05
Filing date: 1981-08-05
Publication date: 1991-03-25
Also published as: JPS5825449A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は樹脂モールド後に優れた軟磁気特性を
示す非晶質磁性合金部材を樹脂モールドしてなる
磁気ヘツドに関するものである。従来、磁気ヘツド用コア材にはFe−Ni合金
（パーマロイ）、Fe−Al−Si合金（センダスト）、
フエライトが用いられているが、Fe−Ni合金は
硬度が充分でないため耐摩耗性が問題となる。
Fe−Al−Si合金は高透磁率を有し、耐摩耗性も
比較的良いが、脆く加工が困難である。また、フ
エライトは耐摩耗性透磁率においてすぐれている
が、加工性に問題があり、さらに高飽和磁束密度
は得られない欠点を有している。最近、結晶構造を持たない非晶質合金がすぐれ
た物理的、機械的、化学的特性を持ち合わせてい
ることから注目されている。溶融状態から超急冷することにより得られる非
晶質合金は、高硬度、柔軟性を有し、打抜きが可
能な上に磁気的にもすぐれた軟磁性を示すことか
ら、磁気ヘツド用コア材への応用が考えられてい
る。一般に磁気ヘツドコアは、合成樹脂によりモー
ルドされる構造になつている。この樹脂の硬化に
よりコア材に対してかなりの圧縮応力が加わるこ
とになり、モールド前は高透磁率を有していて
も、モールドすることによりこれが相当劣化する
場合がある。特に、近年注目をあびている非晶質
合金は外部応力に対して敏感であり、その外部応
力によつてその特性は著しく変化する。このため
非晶質合金を用いた磁気ヘツドにおいて、モール
ド前には磁気ヘツド用として良好な特性を有する
ものであつても、樹脂モールドによつてその特性
は相当劣化する場合があつた。この外部応力対し、従来より磁歪が小さいほど
（０に近いほど）高透磁率でかつ外部応力に対し
て鈍感な合金が得られることが知られている。非晶質合金において、磁歪０の組成は（Co_0.94
Fe_0.06）₇₅Si₁₀B₁₅（Co_0.94Fe_0.06）₇₅P₁₆B₆Al₃のよう
に
Co：Fe＝94：６付近で得られている。しかし、
これらの組成では非晶質合金は磁気的に不安定
で、特に透磁率のエージングによる低下がはなは
だしい。そのため少量の遷移金属等（Ni、Cr、
Nb etc）の添加により、改善することが試みら
れているが、いまだ充分とは云えない。非晶質状態は、電着法、スパツタ法、蒸着法な
どによつても得られるが、リボン状のものが長尺
で得られることから液体急冷法、特に単ロール
法、双ロール法が注目されている。この液体急冷
法は、基本的には、高速移動する冷却体の上に金
属溶湯を流し出し、急冷凝固することにより非晶
質状態の合金を薄板状で得る方法であるが、急冷
したままの状態では内部応力のためにあまり高透
磁率は得られず、バルクハウゼン効果が見られる
こともよくある。このため、熱処理することによ
り内部応力緩和を行ない、また、磁場中熱処理な
どにより磁区の細分化をすることにより透磁率、
保磁力等磁気特性の改善を行なつている。本発明は、この熱処理に着目してなされたもの
で、樹脂モールド後磁気特性が劣化しにくい材料
樹脂モールドしてなる磁気ヘツドを提供するもの
である。本発明者は、まず外部応力の緩和を目的
とし磁歪を小さくすることが行われていた従来の
技術において、単に磁歪を小さく（０に近く）す
るだけでは、樹脂モールド後においても良好な磁
気特性が得られないことを見出した。このため、
上記問題点を解決するために合金組成および熱処
理について種々検討を重ねた結果、Co基非晶質
合金に熱処理、たとえば歪取り熱処理あるいは磁
場中熱処理等の熱処理を行うことにより磁歪が変
化し、さらにこの磁歪が添加元素によつても変化
することに着目した。そしてこれらのうち、特定
組成の合金を熱処理することにより磁歪を負とし
た非晶質合金が磁気ヘツドとして樹脂モールド後
においても樹脂の硬化による透磁率の劣化がなく
優れた磁気特性を有することを初めて見出したの
である。例えば急冷状態で磁歪が正の材料でも熱処理す
ることにより磁歪が負にすると、樹脂モールドし
ても実効透磁率の劣化の少ない結果を得た。な
お、熱処理は歪取り熱処理ばかりでなく、磁場中
熱処理でもよい。本願発明における非晶質磁性合金部材の組成と
しては、組成式（Co_1-a-bFe_aM_b）_100-(y+z)Si_yB_zにおいて、ＭはTi、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Zr、Nb、Mo、
Ru、Rh、Pd、Hf、Ta、Ｗ、Re、Ir、Pt、およ
びランタン族から選ばれる１種または２種以上ａ≦0.10 0.005≦ｂ≦0.10 ｙ≦15 ５≦ｚ≦25 15≦ｙ＋ｚ≦30 または組成式（Co_1-a-bFe_aM_b）_100-zB_zにおい
て、ＭはTi、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Zr、Nb、Mo、
Ru、Rh、Pd、Hf、Ta、Ｗ、Re、Ir、Pt、およ
びランタン族から選ばれる１種または２種以上ａ≦0.10 0.005≦ｂ≦0.10 15≦ｚ≦25 の非晶質磁性合金部材が採用される。上記非晶質磁性合金部材の組成の限定理由は下
記の通りである。まず、FeはCoとの比率により磁歪を負に調整
できる元素であり、その量があまり多いとその効
果が少ないため、そのａの量を0.1以下とした。Ｍは非晶質磁性合金部材の軟磁気特性の熱安定
性を改善するのに有効な元素であり、その量が余
り少ないとその効果が少なく、逆にその量が余り
多いと磁気ヘツドとして重要な特性である飽和磁
束密度が小さくなるため、そのｂの量0.005〜
0.10とした。特にＭの中でもCrおよび白金族元素
は磁気ヘツドに要求される重要な特性である耐摩
耗性の改善に有効な元素であり、好ましいもので
ある。ＢおよびSiは非晶質化に有効な元素であり、Ｂ
およびSiを複合添加する場合のＢはその量が余り
少ないと非晶質化が難しく、逆に余り多いと飽和
磁束密度が低下するためＢの量ｚの範囲を５〜25
原子％とした。またSiはその量が余り多いと飽和
磁束密度が低下するためSiの量ｙを25原子％以下
とした。SiおよびＢを複合添加した場合のトータ
ル量ｙ＋ｚは、その量が余り少ないと結晶化温度
が低下し歪取り熱処理による磁気特性の改善が困
難であり、逆にその量が余り多いと飽和磁束密度
が低下するため、そのトータル量ｙ＋ｚは15〜30
原子％とした。一方、Ｂを単独で添加する場合は
特に飽和磁束密度を向上する場合に有効であり、
この際のＢはその量が余り少ないと非晶質化が難
しく、逆にあまり多いと飽和磁束密度が低下する
ためＢの量ｚの範囲を15〜25原子％とした。以下に実施例、比較例にてこれを示すが、実施
方法は次の通りである。それぞれの比に調合した素原料をマグネシアる
つぼ中にて高周波加熱炉により溶解して母合金と
した。この一部を石英ノズル中にて再溶解し、片
ロール法により幅15mm、板厚30μｍの長尺非晶質
合金を得た。得られた薄板が非晶質であることはＸ線回折に
より確認した。この薄板を10mm×６mmのリング状に打ち抜き同
サイズのケースに15枚積層したものを入れ、測定
用試料とした。熱処理は、通常の歪取り熱処理
を、キユリー温度以上結晶化温度以下の温度で行
なつた。樹脂はエポキシ系を用い、ケースごと樹
脂モールドした。実効透磁率は９ｍOeの交流磁場中でマツクス
ウエルブリツチを用いて測定した。また、磁歪は
通常のストレインゲージ法により測定し、磁歪数
は λ＝2/3｛（Δl／ｌ）−（Δl／ｌ）⊥ から求めた。実施例１（Co_0.930Fe_0.03Mn_0.04）₇₇Si₁₀B₁₃の合金について
上記の手順で行なつたところ、表１のようになつ
た。

【表】比較例１（Co_0.920Fe_0.03Mn_0.05）₇₇Si₁₀B₁₃なる組成の非晶
質合金について同様のことを行なうと表２に示す
ようになつた。

【表】上記実施例１および比較例１における、熱処理
後と樹脂モールド後の実効透磁率の周波数依存性
を第１図に示す。図中○―――○は実施例１にお
ける熱処理後の実効透磁率、●―――●は実施例
１における樹脂モールド後の実効透磁率、△―‐
―△は比較例１における熱処理後の実効透磁率、
▲―‐―▲は比較例１における樹脂モールド後の
実効透磁率である。第１図より明らかなように、実施例１のような
急冷状態で磁歪が正のものを熱処理により負にし
た合金は、樹脂モールド後の実効透磁率の劣化も
少なく、比較例１のような急冷状態後の熱処理に
よつても磁歪が正の合金は樹脂モールド後の実効
透磁率の劣化が大きい。実施例２（Co_0.905Fe_0.055Cr_0.04）₇₇Si₁₀B₁₃なる組成の非晶
質合金について同様のことを行なつたところ表３
に示すようになつた。その際の熱処理後の磁歪は
０に近づいている。

【表】比較例２（Co_0.900Fe_0.06Cr_0.04）₇₇Si₁₀B₁₃なる組成の非晶
質合金について同様のことを行なつたところ表４
に示すように急冷状態で磁歪はほぼ０であるが、
熱処理することにより正の値をとるようになつ
た。

【表】上記実施例２および比較例１における、熱処理
後と樹脂モールド後の実効透磁率の周波数依存性
を第２図に示す。図中○―――○は実施例２にお
ける熱処理後の実効透磁率、●―――●は実施例
２における樹脂モールド後の実効透磁率、△―‐
―△は比較例２における熱処理後の実効透磁率、
▲―‐―▲は比較例２における樹脂モールド後の
実効透磁率である。第２図より明らかなように、実施例２のような
急冷状態で磁歪が正のものを熱処理により負にし
た合金は、樹脂モールド後の実効透磁率の劣化も
少なく、比較例２のような急冷状態後の熱処理に
よつて磁歪が正の合金は樹脂モールド後の実効透
磁率の劣化が大きい。実施例３（Co_0.900Fe_0.030Mn_0.030Nb_0.040）₇₆B₂₄なる組成の
非晶質合金について同様のことを行つたところ表
５に示すようになつた。

【表】比較例３（Co_0.880Fe_0.050Mn_0.030Nb_0.040）₇₆B₂₄なる組成の
非晶質合金について同様のことを行つたところ表
６に示すようになつた。

【表】上記実施例３および比較例３における熱処理後
と樹脂モールド後の実効透磁率の周波数依存性を
第３図に示す。図中○―――○は実施例３におけ
る熱処理後の実効透磁率、●―――●は実施例３
における樹脂モールド後の実効透磁率、△―‐―
△は比較例３における熱処理後の実効透磁率、▲
―‐―▲は比較例３における樹脂モールド後の実
効透磁率である。第３図より明らかなように、実施例３のように
急冷状態で磁歪が正のものを熱処理により負にし
た合金は、樹脂モールド後の実効透磁率の劣化も
少なく、比較例３のような急冷状態後の熱処理に
よつても磁歪が正の合金は樹脂モールド後の実効
透磁率の劣化が大きい。なお、熱処理後の磁歪
は、−5.0×10^-6程度迄が好ましい。以上のように熱処理を行うことにより磁歪を正
にした非晶質合金を用いたものは、樹脂モールド
後の磁歪の劣化が小さく、優れた磁気特性を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の試料と比較例１の試料の
熱処理後の実効透磁率と樹脂モールドした後の実
効透磁率μ_eの周波数依存性を示したグラフであ
る。第２図は実施例２の試料と比較例２の試料の
熱処理後の実効透磁率と樹脂モールドした後の実
効透磁率μ_eの周波数依存性を示したグラフであ
る。第３図は実施例３の試料と比較例３の試料の
熱処理後の実効透磁率と樹脂モールドした後の実
効透磁率μ_eの周波数依存性を示したグラフであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１組成式（Co_1-a-bFe_aM_b）_100-(y+z)Si_yB_zにおい
て、ＭはTi、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Zr、Nb、Mo、
Ru、Rh、Pb、Hf、Ta、Ｗ、Re、Ir、Pt、およ
びランタン族から選ばれる１種または２種以上ａ≦0.10 0.005≦ｂ≦0.10 ｙ≦15 ５≦ｚ≦25 15≦ｙ＋ｚ≦30 で、熱処理をして磁歪を負にした非晶質磁性合金
部材を樹脂モールドしてなる磁気ヘツド。２組成式（Co_1-a-bFe_aM_b）_100-zB_zにおいて、ＭはTi、Ｖ、Cr、Mn、Ni、Zr、Nb、Mo、
Ru、Rh、Pd、Hf、Ta、Ｗ、Re、Ir、Pt、およ
びランタン族から選ばれる１種または２種以上ａ≦0.10 0.005≦ｂ≦0.10 15≦ｚ≦25 で、熱処理をして磁歪を負にした非晶質磁性合金
部材を樹脂モールドしてなる磁気ヘツド。