JPH04182910A - 非磁性酸化物基板材料及び磁気ヘッド - Google Patents
非磁性酸化物基板材料及び磁気ヘッドInfo
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- JPH04182910A JPH04182910A JP2311128A JP31112890A JPH04182910A JP H04182910 A JPH04182910 A JP H04182910A JP 2311128 A JP2311128 A JP 2311128A JP 31112890 A JP31112890 A JP 31112890A JP H04182910 A JPH04182910 A JP H04182910A
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/46—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates
- C04B35/462—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on titanium oxides or titanates based on titanates
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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
- G11B5/10—Structure or manufacture of housings or shields for heads
-
- G—PHYSICS
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- 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
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
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- G—PHYSICS
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- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3103—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing
- G11B5/3106—Structure or manufacture of integrated heads or heads mechanically assembled and electrically connected to a support or housing where the integrated or assembled structure comprises means for conditioning against physical detrimental influence, e.g. wear, contamination
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/11—Magnetic recording head
- Y10T428/1157—Substrate composition
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- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
- Thin Magnetic Films (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]
本発明は軟磁性薄膜を被着してなる磁気ヘッドに用いら
れる非磁性の酸化物基板材料と、それを用いた磁気ヘッ
ドに関するものである。
れる非磁性の酸化物基板材料と、それを用いた磁気ヘッ
ドに関するものである。
[従来の技術]
VTR、ディジタルオーディオ(DAT)等に組み込ま
れる磁気ヘッドとして、基板材料の表面にセンダスト、
アモルファス磁性合金等の磁性薄膜を形成した薄膜磁気
ヘッドが広く用いられている。
れる磁気ヘッドとして、基板材料の表面にセンダスト、
アモルファス磁性合金等の磁性薄膜を形成した薄膜磁気
ヘッドが広く用いられている。
かかる薄膜磁気ヘッドにおいては、基板材料の熱膨張係
数が磁性薄膜の熱膨張係数と近似していることが必要と
される。すなわち、両者の熱膨張係数の差が大きいと、
温度変化によって両材料の接合界面に応力が生じ、亀裂
を発生させたり、磁気特性を低下させたりするおそれが
ある。さらに基板材料として具現すべき性質に磁気テー
プとの走行において平滑性が維持され、かつ適度な摩耗
性を有すること等、磁気テープとの摺動性、摩耗性が良
好なことが挙げられる。
数が磁性薄膜の熱膨張係数と近似していることが必要と
される。すなわち、両者の熱膨張係数の差が大きいと、
温度変化によって両材料の接合界面に応力が生じ、亀裂
を発生させたり、磁気特性を低下させたりするおそれが
ある。さらに基板材料として具現すべき性質に磁気テー
プとの走行において平滑性が維持され、かつ適度な摩耗
性を有すること等、磁気テープとの摺動性、摩耗性が良
好なことが挙げられる。
磁性薄膜としては磁気特性が優れているコバルト(Co
)系アモルファス薄膜及びセンダスト薄膜の利用が進め
られている。Co系アモルファス合金の熱膨張係数は1
00〜120 xl0.7/℃であり、センダストの熱
膨張係数は120X 10−7/’C以上であり、基板
材料としても同様の熱膨張係数を有する材料が必要とな
る。
)系アモルファス薄膜及びセンダスト薄膜の利用が進め
られている。Co系アモルファス合金の熱膨張係数は1
00〜120 xl0.7/℃であり、センダストの熱
膨張係数は120X 10−7/’C以上であり、基板
材料としても同様の熱膨張係数を有する材料が必要とな
る。
かかる特性を有した基板材料として、Ni0−T i
O2糸酸化物材料(特開昭62−95810号、同60
−204668号、同60−204669号、同60−
246258号、同60−246259号−1同60−
264362号、同60〜264363号、同62−1
43857号)及びN10.Coo TiO2系酸化
物材料(特開平2−154307号)等が公知である。
O2糸酸化物材料(特開昭62−95810号、同60
−204668号、同60−204669号、同60−
246258号、同60−246259号−1同60−
264362号、同60〜264363号、同62−1
43857号)及びN10.Coo TiO2系酸化
物材料(特開平2−154307号)等が公知である。
特開昭62−95810号にはNi050〜90wt%
、残部T i O2よりなる基板材料と、Ni01Ti
e2にさらにZrO□を少量添加した基板材料が開示さ
れている。これ以外の公報には、N10.TiO2系に
おいて、更にCa O、M g O、A l 203、
Zr()z 、Cr2O3、L t20.CaMnO3
等を添加した組成系の基板材料が開示されている。
、残部T i O2よりなる基板材料と、Ni01Ti
e2にさらにZrO□を少量添加した基板材料が開示さ
れている。これ以外の公報には、N10.TiO2系に
おいて、更にCa O、M g O、A l 203、
Zr()z 、Cr2O3、L t20.CaMnO3
等を添加した組成系の基板材料が開示されている。
また、特開平2−154307号にはC0025〜85
ITI01%、 N i OO〜50 mol%
、 T 102 5〜20 In01%よりなる基板材
料が開示されている。
ITI01%、 N i OO〜50 mol%
、 T 102 5〜20 In01%よりなる基板材
料が開示されている。
これら公知の基板材料は、熱膨張係数は磁性薄膜合金と
近似したものが得られるが、磁気テープとの走行時にお
ける平滑性の保持や摩耗性について問題があること、及
び面荒れや磁性薄膜との偏摩耗が生じ易い欠点のあるこ
とが最近指摘されている。
近似したものが得られるが、磁気テープとの走行時にお
ける平滑性の保持や摩耗性について問題があること、及
び面荒れや磁性薄膜との偏摩耗が生じ易い欠点のあるこ
とが最近指摘されている。
非磁性体を基板材料とし、磁気ヘッドとしてのギャップ
相当部に磁性薄膜を配した例としては、特開昭60−2
31903号記載のものが挙げられる。この磁気ヘッド
は、磁気記録媒体対向面における断面形状が突出してい
るほぼ7字状の突起部の少なくとも両側面と作動ギャッ
プ形成面上に前記金属磁性体が被着され、該突起部の先
端部において作動ギャップを介して該金属磁性体が相対
峙した構造となっている。
相当部に磁性薄膜を配した例としては、特開昭60−2
31903号記載のものが挙げられる。この磁気ヘッド
は、磁気記録媒体対向面における断面形状が突出してい
るほぼ7字状の突起部の少なくとも両側面と作動ギャッ
プ形成面上に前記金属磁性体が被着され、該突起部の先
端部において作動ギャップを介して該金属磁性体が相対
峙した構造となっている。
[発明が解決しようとする課題]
また、CO系アモルファス薄膜の熱膨張係数に合致した
非磁性基板材料としては、先に本発明者等が提案した実
質的にN i T i 0.相とNiO相より成り、N
i060〜77wt%、Ti0z40〜23wt%より
成る組成のものがある(特願平2−81503号)。し
かし、この組成のものにおいても磁気テープとの摺動に
おいて面荒れが大きく、また、摩耗性についても改良す
べき点のあることがわかった。
非磁性基板材料としては、先に本発明者等が提案した実
質的にN i T i 0.相とNiO相より成り、N
i060〜77wt%、Ti0z40〜23wt%より
成る組成のものがある(特願平2−81503号)。し
かし、この組成のものにおいても磁気テープとの摺動に
おいて面荒れが大きく、また、摩耗性についても改良す
べき点のあることがわかった。
本発明は、磁気ヘッドの基板材料において、磁気テープ
との摺動時の面荒れの解決及びテープ走行時の磁性薄膜
と基板間の摩耗の合致を図り、磁気テープとの摺動性、
摩耗性が適合した磁気ヘッドを提供することを目的とす
る。
との摺動時の面荒れの解決及びテープ走行時の磁性薄膜
と基板間の摩耗の合致を図り、磁気テープとの摺動性、
摩耗性が適合した磁気ヘッドを提供することを目的とす
る。
[課題を解決するための手段〕
本発明は、N i 015〜60 mol%、CoO1
O〜70mol%、T i O210〜40 mol%
、Ca00.5〜25mol%からなることを特徴とす
るものである。また、本発明は上記組成のもの100重
量部に対し、さらにMgOまたはZr 02を0.5〜
3wt%添加したことを特徴とするものである。
O〜70mol%、T i O210〜40 mol%
、Ca00.5〜25mol%からなることを特徴とす
るものである。また、本発明は上記組成のもの100重
量部に対し、さらにMgOまたはZr 02を0.5〜
3wt%添加したことを特徴とするものである。
従来のN i O’ T i O2系基板材料は磁気テ
ープと摺動させると時間経過と共に面荒れが激しくなり
、磁気ヘッドに供するには不適であることは先に述べた
が本発明者らが種々研究した結果、CaOを加えること
により結晶粒が微細化され、磁気テープとの摺動による
面荒れが大幅に低減され、実用に供し得ることを見出し
た。
ープと摺動させると時間経過と共に面荒れが激しくなり
、磁気ヘッドに供するには不適であることは先に述べた
が本発明者らが種々研究した結果、CaOを加えること
により結晶粒が微細化され、磁気テープとの摺動による
面荒れが大幅に低減され、実用に供し得ることを見出し
た。
すなわち、N10.TiO□系において、NiOをCa
Oで0〜30 mol%まで置換したところ、Ca O
0.5mol%未滴では磁気テープとの摺動における面
荒れが大きく、かつ結晶粒の大きさもN10.TiO□
系と同等であり効果がないが、CaOを0−5 mol
%以上置換すると結晶粒の微細化が図られ、面荒れの大
きさも著しく低減されることがわかった。
Oで0〜30 mol%まで置換したところ、Ca O
0.5mol%未滴では磁気テープとの摺動における面
荒れが大きく、かつ結晶粒の大きさもN10.TiO□
系と同等であり効果がないが、CaOを0−5 mol
%以上置換すると結晶粒の微細化が図られ、面荒れの大
きさも著しく低減されることがわかった。
CaOの上限を30 mol%としたのは、CaOは吸
湿性があり、そのためできるだけ使用料を少なくする方
が望ましいためである。なお、磁気テープ走行時の摩耗
性を考慮すると、CaOの範囲は0.5〜25 mol
%の範囲が好ましい。
湿性があり、そのためできるだけ使用料を少なくする方
が望ましいためである。なお、磁気テープ走行時の摩耗
性を考慮すると、CaOの範囲は0.5〜25 mol
%の範囲が好ましい。
磁気テープとの走行において、上述した摺動性(平滑性
)と共に重要なことは適度に摩耗することである。具体
的には磁気薄膜と基板材料がほぼ同等に摩耗することが
要求される。これが満足されないと、薄膜と基板との摩
耗量が異なり(偏摩耗)、磁気ヘッドの寿命に影響し、
信頼性に欠けることになる。このため、現用の磁性体フ
ェライト基板とほぼ同等レベルの摩耗量のものが望まれ
る。
)と共に重要なことは適度に摩耗することである。具体
的には磁気薄膜と基板材料がほぼ同等に摩耗することが
要求される。これが満足されないと、薄膜と基板との摩
耗量が異なり(偏摩耗)、磁気ヘッドの寿命に影響し、
信頼性に欠けることになる。このため、現用の磁性体フ
ェライト基板とほぼ同等レベルの摩耗量のものが望まれ
る。
また、材料の摩耗性を予測する物性値としてはビッカー
ス硬さが挙げられる。N10.TiO□系基板材料のビ
ッカース硬さは約900 kgf/mad2であり、硬
いために磁気テープとの走行においてほとんど摩耗しな
い。そのため磁性薄膜との偏摩耗を生ずる。ビッカース
硬さを低減させるためには、焼結温度を高(すれば良い
が、これを行うと結晶粒が大きくなり面荒れの原因とな
る。このため、本発明者らは第3成分の探索を行い、N
i 0.TiO2系にCooを加えるとビッカース硬
さを制御できることを見出し本発明を成し得たものであ
る。
ス硬さが挙げられる。N10.TiO□系基板材料のビ
ッカース硬さは約900 kgf/mad2であり、硬
いために磁気テープとの走行においてほとんど摩耗しな
い。そのため磁性薄膜との偏摩耗を生ずる。ビッカース
硬さを低減させるためには、焼結温度を高(すれば良い
が、これを行うと結晶粒が大きくなり面荒れの原因とな
る。このため、本発明者らは第3成分の探索を行い、N
i 0.TiO2系にCooを加えるとビッカース硬
さを制御できることを見出し本発明を成し得たものであ
る。
現用の磁性体フェライト基板のビッカース硬さは600
〜700 kgf/mm2であるが、本発明によるNi
0.T i Ot系にCooを例えば10 mol%
加えたものは、ビッカース硬さがほぼ700kgf/m
+a2であり、さらにCaO量を増加すると、70 m
ol%まで600 kgf/−m2台で緩やかに減少し
、70■01%を越えるとビッカース硬さはSOOkg
f/nm”台まで低下する。これらCaO量を変化させ
たN10.Ti02 CoO系材系材対し、磁気テープ
走行に対する摩耗量をフェライトと比較したところ、C
oO量20〜70 mol%のものはフェライトの11
5〜1/lO程度しか摩耗せず、Co 07(l mo
l%を越えると逆にフェライトの2倍以上摩耗すること
がわかった。更にまた、Co020〜70 mol%を
含むものは磁気テープ走行後の面荒れが低減されている
こともわかった。
〜700 kgf/mm2であるが、本発明によるNi
0.T i Ot系にCooを例えば10 mol%
加えたものは、ビッカース硬さがほぼ700kgf/m
+a2であり、さらにCaO量を増加すると、70 m
ol%まで600 kgf/−m2台で緩やかに減少し
、70■01%を越えるとビッカース硬さはSOOkg
f/nm”台まで低下する。これらCaO量を変化させ
たN10.Ti02 CoO系材系材対し、磁気テープ
走行に対する摩耗量をフェライトと比較したところ、C
oO量20〜70 mol%のものはフェライトの11
5〜1/lO程度しか摩耗せず、Co 07(l mo
l%を越えると逆にフェライトの2倍以上摩耗すること
がわかった。更にまた、Co020〜70 mol%を
含むものは磁気テープ走行後の面荒れが低減されている
こともわかった。
すなわち、本発明はCaOとCooを同時に加えること
により面荒れの低減化を図るとともに、摩耗性を著しく
向上させたことを特徴とするものである。N10.Ti
Ot −CaO系にCaOを加えると、 5 mol%
CaOでフェライトの約172.10 mol%以上加
えるとほぼフェライトと同等の摩耗量が得られ、これは
25 mol%CaOまで持続され、30 mol%C
aOになると再び摩耗しなくなる。
により面荒れの低減化を図るとともに、摩耗性を著しく
向上させたことを特徴とするものである。N10.Ti
Ot −CaO系にCaOを加えると、 5 mol%
CaOでフェライトの約172.10 mol%以上加
えるとほぼフェライトと同等の摩耗量が得られ、これは
25 mol%CaOまで持続され、30 mol%C
aOになると再び摩耗しなくなる。
本発明において各成分の限定範囲を規定したのは以下に
述べる理由からである。CaOを0.5〜25 woo
1%としたのは、0.5mol%未満では、磁気テープ
との摺動において面荒れが太き(、かつ摩耗量が少ない
。一方、25 mol%を越えると摩耗量が少なく、基
板材料として不適当であるためである。Cooを10〜
701101%としたのは、Cooが10 goa1%
未満ではビッカース硬さが700kgf/mm”以上を
有し、摩耗しに(いためである。しかし、70 mol
%を越えるとビッカース硬さが600kgf10+m2
よりも小さく、摩耗が激しくなるため信頼性を損なう、
Ti0−をlO〜40請01%と限定したのは、Ti0
zは熱膨張係数を低下させ、CaOは逆に増加させるた
め、’Ti0zが10 mol%未満では熱膨張係数を
所望の範囲を越え、調整することが困難となる。一方、
40 IIa1%を越えると、T i Oz量が多過ぎ
て熱膨張係数が100X 10−’/ ’C以下となる
ため好ましくない。
述べる理由からである。CaOを0.5〜25 woo
1%としたのは、0.5mol%未満では、磁気テープ
との摺動において面荒れが太き(、かつ摩耗量が少ない
。一方、25 mol%を越えると摩耗量が少なく、基
板材料として不適当であるためである。Cooを10〜
701101%としたのは、Cooが10 goa1%
未満ではビッカース硬さが700kgf/mm”以上を
有し、摩耗しに(いためである。しかし、70 mol
%を越えるとビッカース硬さが600kgf10+m2
よりも小さく、摩耗が激しくなるため信頼性を損なう、
Ti0−をlO〜40請01%と限定したのは、Ti0
zは熱膨張係数を低下させ、CaOは逆に増加させるた
め、’Ti0zが10 mol%未満では熱膨張係数を
所望の範囲を越え、調整することが困難となる。一方、
40 IIa1%を越えると、T i Oz量が多過ぎ
て熱膨張係数が100X 10−’/ ’C以下となる
ため好ましくない。
本発明における基板材料は適度な摩耗性を付与させるた
め、ビッカース硬さの調整が重要である。
め、ビッカース硬さの調整が重要である。
CaOは限定範囲においてはほとんど硬さを変化させな
いが、Cooはビッカース硬さを低減させ、NiOとT
iO2は逆に増大させる。従って、NiOを15〜60
IIIO1%と限定したのは、15 mol%未満では
相対的にCaO量が多(なり、ビッカース硬さが600
kgf/lllm2よりも小となり、摩耗量が大となる
ためである。また、60 mol%を越えるとビッカー
ス硬さの調整が困難となり、750kgf/mm”以と
と硬(なり、摩耗しにくくなるためである。
いが、Cooはビッカース硬さを低減させ、NiOとT
iO2は逆に増大させる。従って、NiOを15〜60
IIIO1%と限定したのは、15 mol%未満では
相対的にCaO量が多(なり、ビッカース硬さが600
kgf/lllm2よりも小となり、摩耗量が大となる
ためである。また、60 mol%を越えるとビッカー
ス硬さの調整が困難となり、750kgf/mm”以と
と硬(なり、摩耗しにくくなるためである。
なお、後述する実施例ではCaOとしてCaC0−を使
用したが、本発明においては、CaOそのものを使用し
ても何ら問題はない。
用したが、本発明においては、CaOそのものを使用し
ても何ら問題はない。
また、本発明者らは、当初は特級試薬の原料を使用した
が、コスト高となるため、市販の量産原料でも検討を加
えた。このとき、製造メーカーの異なる原料粉あるいは
製造ロットが異なる原料粉を用いると、焼結体の結晶粒
子間の結合が弱くなるためか、鏡面仕上げの際に脱粒の
問題が発生した。この改善のため、本発明者らは種々検
討を行い、MgOあるいはZ r O2添加が効果ある
ことを見出した。MgOあるいはZ r O2添加量が
0、5wt%未満では脱粒が多く、さらに添加量を増す
と改善され、ボイドの無い鏡面が得られる。添加量が3
wt%を越えるとT l 02及びCaOとの化合物を
形成し、異相として出現して、磁気テープとの摺動性を
損なうため、MgOまたはZ r 02は0.5〜3w
t%添加するのが望ましい。
が、コスト高となるため、市販の量産原料でも検討を加
えた。このとき、製造メーカーの異なる原料粉あるいは
製造ロットが異なる原料粉を用いると、焼結体の結晶粒
子間の結合が弱くなるためか、鏡面仕上げの際に脱粒の
問題が発生した。この改善のため、本発明者らは種々検
討を行い、MgOあるいはZ r O2添加が効果ある
ことを見出した。MgOあるいはZ r O2添加量が
0、5wt%未満では脱粒が多く、さらに添加量を増す
と改善され、ボイドの無い鏡面が得られる。添加量が3
wt%を越えるとT l 02及びCaOとの化合物を
形成し、異相として出現して、磁気テープとの摺動性を
損なうため、MgOまたはZ r 02は0.5〜3w
t%添加するのが望ましい。
また本発明による磁気ヘッドは、前記非磁性酸化物基板
により一対のコアを作成し、両コアの間にギャップを形
成し、そのギャップ部を含むコア合わせ面に磁性薄膜を
形成することにより作製することができる。
により一対のコアを作成し、両コアの間にギャップを形
成し、そのギャップ部を含むコア合わせ面に磁性薄膜を
形成することにより作製することができる。
[実施例]
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は
これら実施例の態様のみに限定されるものではない。
これら実施例の態様のみに限定されるものではない。
(実施例1)
特級試薬N i 0.T i 02 、 Coo、及び
CaOとしてCaC0−を使用し、第1表に示す割合と
なるように秤量し、純水を用いてボールミル混合した。
CaOとしてCaC0−を使用し、第1表に示す割合と
なるように秤量し、純水を用いてボールミル混合した。
乾燥後900℃で仮焼し、再びボールミル粉砕を行い、
乾燥した。ポリビニルアルコール10wt%水溶液を乾
燥粉重量100wt%に対しl 0wt%加えて造粒し
、加圧成形した。この成形体を1200〜1300℃で
2時間空気中またばN2中にて焼結した。
乾燥した。ポリビニルアルコール10wt%水溶液を乾
燥粉重量100wt%に対しl 0wt%加えて造粒し
、加圧成形した。この成形体を1200〜1300℃で
2時間空気中またばN2中にて焼結した。
さらに、この焼結体を1500atw 、 1250〜
1300℃、1時間、熱間静水圧加工(HI P)処理
した。
1300℃、1時間、熱間静水圧加工(HI P)処理
した。
このようにして得られた各焼結体について、アルキメデ
ス法により密度を測定した結果、いずれも99.5%以
上の相対密度を有することが認められた。また、熱膨張
係数、ビッカース硬さ、および磁気テープ走行による摩
耗量等を測定した結果を第1表に示す。
ス法により密度を測定した結果、いずれも99.5%以
上の相対密度を有することが認められた。また、熱膨張
係数、ビッカース硬さ、および磁気テープ走行による摩
耗量等を測定した結果を第1表に示す。
第1表
熱膨張係数は、各焼結体から測定用資料を切り出し、熱
膨張計により室温から500℃まで加熱し、100〜4
00℃の間の平均熱膨張係数を求めた。ビッカース硬さ
はビッカース硬さ硬度計により、荷重300gにて10
点測定し、その平均値を求めた。磁気テープとの走行評
価は市販のVTRデツキのヘッド部分を改良して試験し
た。試験時間は100時間とし、面粗さは表面アラザ計
によりピーク対ピークの値とした。また、摩耗量は、顕
微鏡により測定した。フェライトの摩耗量との比を求め
た。
膨張計により室温から500℃まで加熱し、100〜4
00℃の間の平均熱膨張係数を求めた。ビッカース硬さ
はビッカース硬さ硬度計により、荷重300gにて10
点測定し、その平均値を求めた。磁気テープとの走行評
価は市販のVTRデツキのヘッド部分を改良して試験し
た。試験時間は100時間とし、面粗さは表面アラザ計
によりピーク対ピークの値とした。また、摩耗量は、顕
微鏡により測定した。フェライトの摩耗量との比を求め
た。
熱膨張係数は主にTiO□量とCaO量によって調整す
ることができ、TiO□量が増加すると減少し、CaO
量が増加すると増大する。従って、本発明においては、
T i O2量とCaO量を調合することにより熱膨張
係数が100〜140 ×10−7/℃のものを任意に
得ることができる。ビッカース硬さはT i 02量が
増加すると硬くなり、Co。
ることができ、TiO□量が増加すると減少し、CaO
量が増加すると増大する。従って、本発明においては、
T i O2量とCaO量を調合することにより熱膨張
係数が100〜140 ×10−7/℃のものを任意に
得ることができる。ビッカース硬さはT i 02量が
増加すると硬くなり、Co。
量が増加すると軟らかくなる。従って、Ti0z量とC
aO量を調合することにより適正なビッカース硬さのも
のを得ることができる。ただし、CaO量が70 mo
l%を越えるとビッカース硬さは急激に低下し、75
+no1%で約490kgf/mm2程度になるので、
CaO量は70 +mol%以下とすることが好ましい
6磁気テープとの摺動後の面粗さは、30r++++p
−p以下で実用に供し得るが、Co 075 mol%
ではビッカース硬さが小さいため、面荒れが太き(なっ
ている。
aO量を調合することにより適正なビッカース硬さのも
のを得ることができる。ただし、CaO量が70 mo
l%を越えるとビッカース硬さは急激に低下し、75
+no1%で約490kgf/mm2程度になるので、
CaO量は70 +mol%以下とすることが好ましい
6磁気テープとの摺動後の面粗さは、30r++++p
−p以下で実用に供し得るが、Co 075 mol%
ではビッカース硬さが小さいため、面荒れが太き(なっ
ている。
第1図は第1表に示した例の中で、T x O220m
ol%一定とし、NiOとCooを1:1とした時、C
aO量による摩耗量の変化を示したものである。CaO
量が0及び0.2 mol%ではフェライトの約l/1
0程度でほとんど摩耗しないが、CaO量の増加と共に
摩耗し易(なり、CaO量がlO〜15 mol%でフ
ェライトと同等の摩耗量が得られ、さらにCaO量が増
すと摩耗量は減少し、CaO30mol%で再びフェラ
イトの約1/10程度となり、低摩耗材料となる。
ol%一定とし、NiOとCooを1:1とした時、C
aO量による摩耗量の変化を示したものである。CaO
量が0及び0.2 mol%ではフェライトの約l/1
0程度でほとんど摩耗しないが、CaO量の増加と共に
摩耗し易(なり、CaO量がlO〜15 mol%でフ
ェライトと同等の摩耗量が得られ、さらにCaO量が増
すと摩耗量は減少し、CaO30mol%で再びフェラ
イトの約1/10程度となり、低摩耗材料となる。
すなわち、本発明においては、CooとCaOを複合で
加えることにより従来得られなかったような効果のある
ことが明らかである。
加えることにより従来得られなかったような効果のある
ことが明らかである。
以上述べたように、本発明によるN10.TiO□−C
oo−CaO系基板材料は、熱膨張係数が100〜14
0 ×10−’/’Cが得られ、かつ適度な硬さを有し
、磁気テープとの摺動後の面荒れが小さく、摩耗量もフ
ェライトと同等である。
oo−CaO系基板材料は、熱膨張係数が100〜14
0 ×10−’/’Cが得られ、かつ適度な硬さを有し
、磁気テープとの摺動後の面荒れが小さく、摩耗量もフ
ェライトと同等である。
(実施例2)
Nip、Ti0z 、Coo、CaCO5、MgO及び
Z r Oz粉末原料として市販の量産原料を使用し、
第2表に示した割合で調合したほかは、実施例1と同じ
条件で焼結体を作製した。得られた焼結体から試料を切
り出し、鏡面仕上げを行い、脱粒の有無を調べた。その
結果を第2表に示す。
Z r Oz粉末原料として市販の量産原料を使用し、
第2表に示した割合で調合したほかは、実施例1と同じ
条件で焼結体を作製した。得られた焼結体から試料を切
り出し、鏡面仕上げを行い、脱粒の有無を調べた。その
結果を第2表に示す。
第2表
MgOまたはZr0.を0.5〜3wt%添加した試料
は脱粒によるボイドがないことがわかるが、4wt%添
加すると異相が発生し、基板材料として好ましくない。
は脱粒によるボイドがないことがわかるが、4wt%添
加すると異相が発生し、基板材料として好ましくない。
(実施例3)
実施例1で得た基板材料を用いて1対のコアを作成し、
その1対のコアをガラス接合(ガラスボンディング)す
ることにより磁気ヘッドを製造した。これらのコアには
、それらの合わせ面に磁気ギャップが形成され、その磁
気ギャップを含むコア合わせ面に高透磁率の磁性薄膜を
スパッタリングにより形成した。なお、磁性薄膜の形成
は、スパッタリングに限定されるものではなく、蒸着・
CVD・めっき等の手法により形成しても良い。
その1対のコアをガラス接合(ガラスボンディング)す
ることにより磁気ヘッドを製造した。これらのコアには
、それらの合わせ面に磁気ギャップが形成され、その磁
気ギャップを含むコア合わせ面に高透磁率の磁性薄膜を
スパッタリングにより形成した。なお、磁性薄膜の形成
は、スパッタリングに限定されるものではなく、蒸着・
CVD・めっき等の手法により形成しても良い。
この磁性薄膜としては、 100〜120 X 10−
’deg−草の熱膨張係数を有する合金薄膜が好適であ
り、このような薄膜としては例えばCo系アモルファス
合金の薄膜がある。また、好適なCo系アモルファス合
金の組成としてはco83〜86、Nd1O〜12、Z
r2〜7at%が例示される。
’deg−草の熱膨張係数を有する合金薄膜が好適であ
り、このような薄膜としては例えばCo系アモルファス
合金の薄膜がある。また、好適なCo系アモルファス合
金の組成としてはco83〜86、Nd1O〜12、Z
r2〜7at%が例示される。
本実施例では、実施例1に従って製造された基板材料か
らC形コア及びI形コアを切り出し、これらの接合され
る側の面にCo系アモルファス合金(組成:Co84、
N b 12、Zr4at%、熱膨張係数110 X
10−’deg−’ )厚さ30μmにスパッタリング
した。スパッタリング前にはV溝をC形及び■形コアに
加工(各々のブロックについて25本)した。なおスパ
ッタリング後にCo系アモルファス膜のV溝を削って作
成した突起部をトラック幅とした。これら1対のC形及
び■形コアをガラスボンディング(ガラス組成はV*0
s60、P2O。
らC形コア及びI形コアを切り出し、これらの接合され
る側の面にCo系アモルファス合金(組成:Co84、
N b 12、Zr4at%、熱膨張係数110 X
10−’deg−’ )厚さ30μmにスパッタリング
した。スパッタリング前にはV溝をC形及び■形コアに
加工(各々のブロックについて25本)した。なおスパ
ッタリング後にCo系アモルファス膜のV溝を削って作
成した突起部をトラック幅とした。これら1対のC形及
び■形コアをガラスボンディング(ガラス組成はV*0
s60、P2O。
20、T I 20 15 、 S bz 035
wt%、ボンディング温度450℃)した。か(して得
られた磁気ヘッドは、磁気テープとの摺動において、磁
性薄膜と基板との偏摩耗が認められず、基板の面荒れも
20nmp−p以下であり、十分に実用に供し得るもの
であった。
wt%、ボンディング温度450℃)した。か(して得
られた磁気ヘッドは、磁気テープとの摺動において、磁
性薄膜と基板との偏摩耗が認められず、基板の面荒れも
20nmp−p以下であり、十分に実用に供し得るもの
であった。
(比較例1)
比較例1はN I OT I Oを系材にCaOを単独
で添加した結果である。
で添加した結果である。
特級試薬Ni01T i Oz 、及びCaOとしてC
aCO3を使用し、第3表に示す割合となるように秤量
し、純水を用いてボールミル混合した。
aCO3を使用し、第3表に示す割合となるように秤量
し、純水を用いてボールミル混合した。
乾燥後900℃で仮焼し、再びボールミル粉砕を行い、
乾燥した。ポリビニルアルコール10wt%水溶液を乾
燥粉重量に対し1Ovt%加えて造粒し、加圧成形した
。この成形体を1200〜1300℃で、2時間空気中
又はN2中にて焼結した。さらにこの焼結体を15(l
Qats 、 1250〜1300℃、1時間、熱間静
水圧加工(HIP)処理した。
乾燥した。ポリビニルアルコール10wt%水溶液を乾
燥粉重量に対し1Ovt%加えて造粒し、加圧成形した
。この成形体を1200〜1300℃で、2時間空気中
又はN2中にて焼結した。さらにこの焼結体を15(l
Qats 、 1250〜1300℃、1時間、熱間静
水圧加工(HIP)処理した。
このようにして得られた各焼結体についてアルキメデス
法により密度を測定した結果、いずれも99.5%以上
の相対密度を有することが認められた。
法により密度を測定した結果、いずれも99.5%以上
の相対密度を有することが認められた。
熱膨張係数は各焼結体から測定用試料を切り占し、熱膨
張計により室温から500℃まで加熱し、100〜40
0℃の間の平均熱膨張係数を求めた。ビッカース硬さは
ビッカース硬度計により、荷重3aOgにで10点測定
し、その平均値を求めた。磁気テープとの走行評価は市
販のVTRデツキのヘッド部分を改良して試験した。試
験時間は100時間とし、面荒れは表面アラサ計により
ピーク対ピークの値とした。また摩耗量は顕微鏡により
測定し、フェライトの摩耗量との比を求めた。以上の結
果を第3表に示した。N10.TiO□系にCaOを加
えることにより結晶粒が微細化され、それに伴い磁気テ
ープとの摺動後の面荒れが低減されていることがわかる
。しかし、ピッカルス硬さは800kgf/mm2以上
であり、摩耗量もフェライトの115〜1710程度し
か摩耗せず、非常に低摩耗性の材料であり、この基板を
用いたときには偏摩耗が生ずることがわかる。
張計により室温から500℃まで加熱し、100〜40
0℃の間の平均熱膨張係数を求めた。ビッカース硬さは
ビッカース硬度計により、荷重3aOgにで10点測定
し、その平均値を求めた。磁気テープとの走行評価は市
販のVTRデツキのヘッド部分を改良して試験した。試
験時間は100時間とし、面荒れは表面アラサ計により
ピーク対ピークの値とした。また摩耗量は顕微鏡により
測定し、フェライトの摩耗量との比を求めた。以上の結
果を第3表に示した。N10.TiO□系にCaOを加
えることにより結晶粒が微細化され、それに伴い磁気テ
ープとの摺動後の面荒れが低減されていることがわかる
。しかし、ピッカルス硬さは800kgf/mm2以上
であり、摩耗量もフェライトの115〜1710程度し
か摩耗せず、非常に低摩耗性の材料であり、この基板を
用いたときには偏摩耗が生ずることがわかる。
第3表
(比較例2)
比較例2はCooを加えたときの効果をみたものである
。
。
第4表に示した割合になるようにNi0.TiO□及び
CoO粉末原料を秤量し、比較例1と同じ製造条件で焼
結体を得た。第2図は本実施例の中の1例で、82 s
o1%N i 0−18 mol%T i O2材につ
いてNiOをCoOで置換した時のビッカース硬さの変
化を示したもので、82 mol%NiON10−l8
%T i O2材がビッカース硬さ860 kgf/m
m”有しているのに対し、NiOを10 mol%C0
0で置換するとビッカース硬さは700kgf/mm”
まで低下し、さらにCooの置換量を多くするにつれ、
硬さは減少し、70 ma1%を越えると600 kg
f/ff1II+2以下となる。磁気テープとの摺動後
の面粗さ及び摩耗量の結果を第4表に示した。面荒れは
C00置換により低減されているが、摩耗量については
フェライトの175〜l/10程度と小さく、低摩耗材
であることがわかる。Nip、Tie、、C00の配合
比を変えても依然として摩耗しにくいことがわかる。
CoO粉末原料を秤量し、比較例1と同じ製造条件で焼
結体を得た。第2図は本実施例の中の1例で、82 s
o1%N i 0−18 mol%T i O2材につ
いてNiOをCoOで置換した時のビッカース硬さの変
化を示したもので、82 mol%NiON10−l8
%T i O2材がビッカース硬さ860 kgf/m
m”有しているのに対し、NiOを10 mol%C0
0で置換するとビッカース硬さは700kgf/mm”
まで低下し、さらにCooの置換量を多くするにつれ、
硬さは減少し、70 ma1%を越えると600 kg
f/ff1II+2以下となる。磁気テープとの摺動後
の面粗さ及び摩耗量の結果を第4表に示した。面荒れは
C00置換により低減されているが、摩耗量については
フェライトの175〜l/10程度と小さく、低摩耗材
であることがわかる。Nip、Tie、、C00の配合
比を変えても依然として摩耗しにくいことがわかる。
[発明の効果]
以上詳述した様に、本発明の非磁性酸化物基板材料はN
i 0.T i 02−Coo−CaOからなり、磁
気テープとの摺動に対し、面荒れが小さく、かつ現用ヘ
ッドに用いられるフェライト基板と同等の摩耗性を有し
ている。従って、この基板材料を用いた磁気ヘッドは、
寿命が長く、信頼性に優れるので工業的利用価値が大き
い。
i 0.T i 02−Coo−CaOからなり、磁
気テープとの摺動に対し、面荒れが小さく、かつ現用ヘ
ッドに用いられるフェライト基板と同等の摩耗性を有し
ている。従って、この基板材料を用いた磁気ヘッドは、
寿命が長く、信頼性に優れるので工業的利用価値が大き
い。
第1図はNiOTiO2CoOCaO系におけるCaO
量と磁気テープ摺動後の基板摩耗量の関係を示すグラフ
、第2図は従来のNi0−T i O2系基材において
NiOをCooで置換した時のCaO量とビッカース硬
さの関係を示すグラフである。 出願人 日 立 金 属 株式会社 株式会社 日 立 製 作 所 代理人 弁理士 牧 克 次第1図
量と磁気テープ摺動後の基板摩耗量の関係を示すグラフ
、第2図は従来のNi0−T i O2系基材において
NiOをCooで置換した時のCaO量とビッカース硬
さの関係を示すグラフである。 出願人 日 立 金 属 株式会社 株式会社 日 立 製 作 所 代理人 弁理士 牧 克 次第1図
Claims (4)
- (1)NiO15〜60mol%、CoO10〜70m
ol%、TiO_210〜40mol%、CaO0.5
〜25mol%からなることを特徴とする非磁性酸化物
基板材料。 - (2)NiO15〜60mol%、CoO10〜70m
ol%、TiO_210〜40mol%、CaO0.5
〜25mol%からなる主成分100重量部に対し、M
gOまたはZrO_2を0.5〜3wt%添加含有する
ことを特徴とする非磁性酸化物基板材料。 - (3)熱膨張係数が100〜140×10^−^7/℃
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の非磁性酸化物基板材料。 - (4)請求項1乃至3項のいずれかに記載の非磁性酸化
物基板材料を用いたことを特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311128A JP2744908B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 非磁性酸化物基板材料及び磁気ヘッド |
| US07/789,688 US5290738A (en) | 1990-11-16 | 1991-11-08 | Material for nonmagnetic oxide substrate and magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2311128A JP2744908B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 非磁性酸化物基板材料及び磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04182910A true JPH04182910A (ja) | 1992-06-30 |
| JP2744908B2 JP2744908B2 (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=18013471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2311128A Expired - Lifetime JP2744908B2 (ja) | 1990-11-16 | 1990-11-16 | 非磁性酸化物基板材料及び磁気ヘッド |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5290738A (ja) |
| JP (1) | JP2744908B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR970004614B1 (ko) * | 1993-12-03 | 1997-03-29 | 엘지전자 주식회사 | 자기헤드용 비자성 세라믹기판재료 |
| JP3089530B2 (ja) * | 1994-06-28 | 2000-09-18 | ソニー株式会社 | 磁気ヘッド用非磁性材料及びそれを用いた磁気ヘッド |
| US20080283464A1 (en) * | 2007-05-15 | 2008-11-20 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Filter assembly with valve requiring compliant filter for open flow path |
| US7946430B2 (en) * | 2007-05-15 | 2011-05-24 | Cummins Filtration Ip, Inc. | Filter with protruding member for engaging valve in head |
| US10677090B2 (en) * | 2017-05-10 | 2020-06-09 | General Electric Company | Component having co-bonded composite and metal rings and method of assembling same |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL7012826A (ja) * | 1970-08-29 | 1972-03-02 | ||
| JPS61184712A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-18 | Hitachi Metals Ltd | 複合型浮上磁気ヘツド |
| JPH01189020A (ja) * | 1988-01-22 | 1989-07-28 | Hitachi Metals Ltd | 浮上型複合磁気ヘッド |
| JP2523908B2 (ja) * | 1989-01-06 | 1996-08-14 | 株式会社日立製作所 | 磁気ディスク装置及び薄膜磁気ヘッド並びに薄膜磁気ヘッド作製用ウエハ |
| US5021906A (en) * | 1989-10-31 | 1991-06-04 | International Business Machines Corporation | Programmable air bearing slider including magnetic read/write element |
-
1990
- 1990-11-16 JP JP2311128A patent/JP2744908B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-11-08 US US07/789,688 patent/US5290738A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2744908B2 (ja) | 1998-04-28 |
| US5290738A (en) | 1994-03-01 |
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