JPH04251416A - 磁気ヘッド用非磁性基板 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属性磁性膜を蒸着す
るための非磁性の磁気ヘッド用非磁性基板に関するもの
である。特に、耐摩耗性に優れ、かつ、結晶粒径が小さ
く、高抗折力を有する磁気ヘッド用非磁性基板に関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】従来この種の用途のものとしては、チタン
酸バリウム、チタン酸カルシウム、アルミナ等が使用さ
れていた。しかしながら、その熱膨張率が磁性膜構造体
と大きく異なっていたため、蒸着した磁性膜構造体が剥
離しやすく、また熱膨張率の差により応力が発生しクラ
ックが発生することがあった。

【０００３】さらに、従来の材料は硬さが低く、特に高
保磁力テ−プ（いわゆるメタルテ−プ）が使用された場
合には、非磁性基板が磁性膜構造体と硬度及び耐摩耗性
が異なり、磁気テ−プとの摺動により発生する摩擦のた
めに偏摩耗等を引き起こし、磁気特性に変化をきたすと
いう問題があった。特に硬度が低い場合には、磁気ヘッ
ドの寿命が短くなること、あるいは非磁性基板の変形や
割れ及び剥離を引き起こすといった欠点が顕著であった
。

【０００４】本発明者等は上記の欠点を解決すべく酸化
物系セラミックスについて研究を進め、ＣｏＯ及びＮｉ
ＯまたはＮｉＯを基本組成とした酸化物が有効であると
して既に開示した。（特開平０１−２８７８１１、特開
平０２−１６８６０２、特願平０１−２１４２０６）さ
らに硬度や密度の向上を図るための添加材を検討し、Ｃ
ｏＯ、ＮｉＯを基本組成として、酸化マンガン、二酸化
チタン、アルミナ、カルシアのうち１種以上を０．１〜
５ｗｔ％添加した場合、及び１〜５ｗｔ％のイットリア
、０．１〜１％の窒化チタン、０．３〜２ｗｔ％の酸化
ホウ素のうち１種以上を添加した場合、あるいは１〜５
ｗｔ％の二酸化ケイ素を添加した場合の有効性を確認し
これらを開示した。（特開平０２−９４４０８、特願平
０１−１５９６２２、特願平０１−２１４２０８）

【０
００５】しかし、これらの添加材を用いても、焼結条件
によっては、結晶粒径の著しい成長や抗折力のバラツキ
が見られるという問題点が生じた。また、高硬度を有し
ていても、耐摩耗性が小さいという問題点が生じた。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】以上の問題点を解決す
るために、本発明者等はＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉ
Ｏを基本組成とした添加材の検討を更に続けた結果、該
組成物に対してアルミナを０．１〜３ｗｔ％及びイット
リアを１〜３ｗｔ％添加した場合に、上記の特性を満た
すことを見い出した。従って、本発明の目的は、焼結体
の結晶粒径が小さく、高抗折力を有し、さらには、耐摩
耗性に優れた材料を提供することである。

【０００７】

【発明の構成】即ち、本発明は、ＣｏＯ及びＮｉＯある
いはＮｉＯを基本組成として、該組成物に対してアルミ
ナを０．１〜３ｗｔ％及びイットリアを１〜３ｗｔ％添
加したことを特徴とする磁気ヘッド用非磁性基板に関す
る。

【０００８】

【発明の具体的説明】本発明の理解を容易にするため具
体的かつ詳細に説明する。基本組成は、ＮｉＯ単独の酸
化物あるいはＮｉＯとＣｏＯの複合酸化物を意味し、例
えば、ＣｏＯ／ＮｉＯ（モル比）＝０／１００〜８０／
２０で、より好ましくは、ＣｏＯ／ＮｉＯ（モル比）＝
３／９７〜６０／４０である。

【０００９】上記組成物に対して、本発明では、アルミ
ナを０．１〜３ｗｔ％及びイットリアを１〜３ｗｔ％添
加する。アルミナは酸化アルミニウムを総称し、イット
リアは酸化イットリウムを意味する。通常、アルミナ等
を添加した場合、耐摩耗性については他の添加材に比べ
、格段に優れているが、焼結条件によっては結晶粒径が
大きく成長することがあった。これは、アルミナがＣｏ
Ｏ、ＮｉＯと反応してスピネル型化合物を生成し、この
化合物の成長とともに結晶粒径が成長することが一要因
である。さらに、この化合物が起点となり破壊が生じる
ことから、抗折力にバラツキが生ずることがあった。

【００１０】一方、イットリアを添加した場合の耐摩耗
性は、通常、アルミナ等を添加した場合に比べ若干劣る
ものの、結晶粒径の成長は見受けられず、抗折力もアル
ミナ等を添加した場合に比べ高い数値を示した。これは
、イットリアがＣｏＯ、ＮｉＯとは反応せずマトリック
ス内に分散していることが一要因である。

【００１１】従って、両者を同時に添加することにより
、問題点であった（１）結晶粒径、（２）抗折力、（３
）耐摩耗性を解決することが可能となった。添加量は、
所望の硬度、熱膨張率に対応した比率を採用するのが望
ましい。すなわち、アルミナを０．１〜３ｗｔ％及びイ
ットリアを１〜３ｗｔ％が望ましい。本範囲を超えた場
合は、熱膨張率の低下が著しく好ましくない。また、ア
ルミナとイットリアの比は、アルミナ／イットリア（モ
ル比）＝　５／９５〜９０／１０が望ましい。この範囲
を超えると、焼結温度によっては、一方の固溶体のみが
生成し、両者の混合効果が損なわれるからである。

【００１２】次に、基板の製造方法について記す。市販
の各酸化物を原料として、所望組成になるよう秤量し、
ボ−ルミルにより混合する。混合は例えばエタノ−ル中
湿式ボ−ルミルで１０〜３０時間行なう。乾燥後、ＣＩ
Ｐ成形し、例えばＡｒ中８５０〜１１００℃で仮焼し、
次いで粗砕機を用いて粉砕し、１００〜２００μｍの篩
で篩分けを行なう。仮焼粉はさらに例えばエタノ−ル中
湿式ボ−ルミルで２０〜７２時間処理し、１μｍ以下に
微粉砕する。これを造粒後、ＣＩＰ成形し、例えば酸素
中１２３０〜１４００℃で焼結し、その後、ＨＩＰ処理
を行なう。ＨＩＰ処理条件は、８０〜１２０ＭＰａ、１
２００〜１３５０℃、１〜２時間が望ましい。

【００１３】このようにして得られた焼結体は、緻密で
、結晶粒径が小さく、安定した抗折力を有していること
が確認できた。また、テ−プの摺動による摩擦やエッヂ
部の欠けが少なく、耐摩耗性にも優れていることが確認
できた。

【００１４】以下、本発明の実施例について説明する。

【実施例】ＣｏＯ、ＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ（モ
ル比）＝３５／６５組成となるように調整し、これに添
加材としてアルミナ１ｗｔ％及びイットリア１ｗｔ％を
混合した。混合は、エタノ−ル中湿式ボ−ルミルで２０
時間行なった。この混合粉をＡｒ中１０００℃で仮焼後
、エタノ−ルの湿式ボ−ルミルで４０時間粉砕した。 この粉砕粉をＣＩＰ成形後酸素中１３５０℃で焼結した
。これを１２５０℃、１００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処
理を行なった。

【００１５】この実施例による焼結体の物性値を表１に
示す。

【００１６】比較例として、基本組成は同じで、添加材
としてアルミナ２ｗｔ％あるいはイットリア２ｗｔ％を
混合した粉末を合成し、同じ条件で焼結した場合の物性
値を併記した。

【表１】

【００１７】表からわかるように、本請求範囲の実施例
は、従来の場合に比べ、焼結体の結晶粒径が小さく、高
抗折力を有し、さらには、耐摩耗性に優れていることが
わかった。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、（１）本組成の非
磁性基板は、熱膨張率、硬度とも磁性膜構造体とほぼ同
等の特性を得ることができる。このため、磁性膜構造体
の剥離やクラックの発生を著しく防止できる。

【００１９】（２）さらに、硬度を高めることにより磁
気ヘッドの短寿命化や非磁性基板の変形、割れ等を抑え
ることができ、ヘッドの耐摩耗性、耐久性に特にすぐれ
ている利点がある。

【００２０】（３）さらに、結晶粒径が小さく、抗折力
も安定しているため、チッピング特性等の加工特性にも
優れている利点がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基
   本組成として、該組成物に対してアルミナを０．１〜３
   ｗｔ％及びイットリアを１〜３ｗｔ％添加したことを特
   徴とする磁気ヘッド用非磁性基板。