JPH04269808A - 磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法Info
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- JPH04269808A JPH04269808A JP3050255A JP5025591A JPH04269808A JP H04269808 A JPH04269808 A JP H04269808A JP 3050255 A JP3050255 A JP 3050255A JP 5025591 A JP5025591 A JP 5025591A JP H04269808 A JPH04269808 A JP H04269808A
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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
【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基板の製造方法に関する
ものである。特に、ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを
基本組成とする磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法にお
ける添加材の添加方法に関するものである。
るための非磁性の磁気ヘッド用基板の製造方法に関する
ものである。特に、ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを
基本組成とする磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法にお
ける添加材の添加方法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。
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
。
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）
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）
【０００５】さらに、ＣｏＯ及びＮｉＯまたはＮｉＯを
基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法とし
て、以下の工程からなる製造方法が有効であるとして既
に開示した。（特開平０２−９４４０７）即ち、（１）
原料粉を混合し、ふるい分けを行なう混合工程、（２）
ＣＩＰ成形した混合粉を仮焼し、粉砕した後ふるい分け
を行なう仮焼工程、（３）仮焼粉を１μｍ以下に微粉砕
する工程、（４）微粉砕粉を２０μｍ以上の球形に造粒
する工程、（５）造粒粉をＣＩＰ成形する工程、（６）
成形体を焼結する工程、（７）焼結体をＨＩＰ処理する
工程である。さらに、成形体の焼結については、常圧焼
結あるいはホットプレスを用い、１０００℃以上で酸素
雰囲気下で処理することとした。
基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法とし
て、以下の工程からなる製造方法が有効であるとして既
に開示した。（特開平０２−９４４０７）即ち、（１）
原料粉を混合し、ふるい分けを行なう混合工程、（２）
ＣＩＰ成形した混合粉を仮焼し、粉砕した後ふるい分け
を行なう仮焼工程、（３）仮焼粉を１μｍ以下に微粉砕
する工程、（４）微粉砕粉を２０μｍ以上の球形に造粒
する工程、（５）造粒粉をＣＩＰ成形する工程、（６）
成形体を焼結する工程、（７）焼結体をＨＩＰ処理する
工程である。さらに、成形体の焼結については、常圧焼
結あるいはホットプレスを用い、１０００℃以上で酸素
雰囲気下で処理することとした。
【０００６】さらに硬度や耐摩耗性の向上を図るための
添加材を検討し、ＣｏＯ及びＮｉＯまたはＮｉＯを基本
組成として、Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯの
うち１種以上を０．１〜５ｗｔ％添加した場合の有効性
を確認し既に開示した。（特開平０２−９４４０８）
添加材を検討し、ＣｏＯ及びＮｉＯまたはＮｉＯを基本
組成として、Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯの
うち１種以上を０．１〜５ｗｔ％添加した場合の有効性
を確認し既に開示した。（特開平０２−９４４０８）
【
０００７】しかし、これらの添加材を添加した場合、添
加材により焼結特性が悪くなり、緻密で、安定した抗折
力を有する焼結体を得るためには、添加材無添加の時よ
り焼結温度を高くする必要がある。焼結温度が高いと、
焼結体の結晶粒径が大きくなり、機械加工時に大きなチ
ッピングが発生し、歩留まりが低下するという問題点が
生じた。
０００７】しかし、これらの添加材を添加した場合、添
加材により焼結特性が悪くなり、緻密で、安定した抗折
力を有する焼結体を得るためには、添加材無添加の時よ
り焼結温度を高くする必要がある。焼結温度が高いと、
焼結体の結晶粒径が大きくなり、機械加工時に大きなチ
ッピングが発生し、歩留まりが低下するという問題点が
生じた。
【０００８】
【問題点を解決するための手段】上記の問題点を解決す
るために、本発明者等はＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉ
Ｏを基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法
における添加材の添加方法の検討を続けた結果、原料粉
の混合工程において添加材を添加した場合には焼結温度
を下げても、緻密で、安定した抗折力を有し、さらには
、結晶粒径の小さい焼結体が得られることを見い出した
。従って、本発明の目的は、ＣｏＯ及びＮｉＯあるいは
ＮｉＯを基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造
方法における、添加材の添加方法を提供することである
。
るために、本発明者等はＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉ
Ｏを基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法
における添加材の添加方法の検討を続けた結果、原料粉
の混合工程において添加材を添加した場合には焼結温度
を下げても、緻密で、安定した抗折力を有し、さらには
、結晶粒径の小さい焼結体が得られることを見い出した
。従って、本発明の目的は、ＣｏＯ及びＮｉＯあるいは
ＮｉＯを基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造
方法における、添加材の添加方法を提供することである
。
【０００９】
【発明の構成】即ち、本発明は、ＣｏＯ及びＮｉＯある
いはＮｉＯを基本組成とする磁気ヘッド用非磁性基板の
製造方法であって、原料粉の混合、仮焼、粉砕、焼結等
の工程をとる方法において、仮焼前の原料粉の混合工程
で、Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯ等の添加材
を少なくとも一種以上添加し、焼結することを特徴とす
る磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法に関する。
いはＮｉＯを基本組成とする磁気ヘッド用非磁性基板の
製造方法であって、原料粉の混合、仮焼、粉砕、焼結等
の工程をとる方法において、仮焼前の原料粉の混合工程
で、Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯ等の添加材
を少なくとも一種以上添加し、焼結することを特徴とす
る磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法に関する。
【００１０】
【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。上記基本組成に対して、
本発明では、Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯ等
の添加材を少なくとも一種以上例えば０．１〜５ｗｔ％
加える。
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。上記基本組成に対して、
本発明では、Ａｌ２Ｏ３，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯ等
の添加材を少なくとも一種以上例えば０．１〜５ｗｔ％
加える。
【００１１】前記の０．１ｗｔ％未満で、好ましくない
のは、硬度等の基板の必要特性が上昇しないためであり
、５ｗｔ％より多くては、硬度等高くなり又は特性が悪
化するためである。
のは、硬度等の基板の必要特性が上昇しないためであり
、５ｗｔ％より多くては、硬度等高くなり又は特性が悪
化するためである。
【００１２】通常、Ａｌ２Ｏ３を添加した場合、無添加
の時に比べ硬度が増加し、耐摩耗性も格段に優れている
が、無添加の時よりも焼結温度を高くするか、あるいは
焼結時間を長くしないと緻密で、安定した抗折力を有す
る焼結体が得られない。これは、Ａｌ２Ｏ３が基本組成
のＣｏＯ、ＮｉＯと比較して難焼結性の物質であること
、及び、Ａｌ２Ｏ３が基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯと反応
してスピネル型化合物を生成するのに時間を要すること
が一要因であると思われる。ＴｉＯ２，ＣａＯを添加し
た場合も、同様である。しかしながら、焼結温度を高く
するか、あるいは焼結時間を長くすると、このスピネル
型化合物の生成とともに結晶粒径が成長し、機械加工時
に大きなチッピングが発生し、歩留まりが低下するとい
う問題が生じるため、好ましくない。ＭｎＯの場合は、
基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯとほぼ同程度の焼結性を有し
ており、無添加の場合と同じ焼結条件で高密度の焼結体
が得られるが、基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯと反応しやす
い物質であり、焼結時に反応させると組織の均一な焼結
体が得られないため、好ましくない。
の時に比べ硬度が増加し、耐摩耗性も格段に優れている
が、無添加の時よりも焼結温度を高くするか、あるいは
焼結時間を長くしないと緻密で、安定した抗折力を有す
る焼結体が得られない。これは、Ａｌ２Ｏ３が基本組成
のＣｏＯ、ＮｉＯと比較して難焼結性の物質であること
、及び、Ａｌ２Ｏ３が基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯと反応
してスピネル型化合物を生成するのに時間を要すること
が一要因であると思われる。ＴｉＯ２，ＣａＯを添加し
た場合も、同様である。しかしながら、焼結温度を高く
するか、あるいは焼結時間を長くすると、このスピネル
型化合物の生成とともに結晶粒径が成長し、機械加工時
に大きなチッピングが発生し、歩留まりが低下するとい
う問題が生じるため、好ましくない。ＭｎＯの場合は、
基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯとほぼ同程度の焼結性を有し
ており、無添加の場合と同じ焼結条件で高密度の焼結体
が得られるが、基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯと反応しやす
い物質であり、焼結時に反応させると組織の均一な焼結
体が得られないため、好ましくない。
【００１３】従って、これらの添加材を添加する場合は
、あらかじめ基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯとを、あらかじ
め反応させておくことが望ましい。すなわち、基本組成
のＣｏＯ、ＮｉＯを混合する時に同時に添加し、次工程
の仮焼工程で添加材と基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯとを、
あらかじめ反応させておくことが必要であることを知見
した。
、あらかじめ基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯとを、あらかじ
め反応させておくことが望ましい。すなわち、基本組成
のＣｏＯ、ＮｉＯを混合する時に同時に添加し、次工程
の仮焼工程で添加材と基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯとを、
あらかじめ反応させておくことが必要であることを知見
した。
【００１４】次に、基板の製造方法について記す。市販
の原料酸化物及び添加材を、所望組成になるよう秤量し
、ボ−ルミルにより混合する。このように添加材を仮焼
前に添加することが、本発明の特徴である。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、ＣＩＰ成形し、例えばＡｒ中８５０〜１１０
０℃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１２８０〜１３００℃で焼結し、その
後、ＨＩＰ処理を行なう。ＨＩＰ処理条件は、８０〜１
２０ＭＰａ、１２００〜１２５０℃、１〜２時間が望ま
しい。
の原料酸化物及び添加材を、所望組成になるよう秤量し
、ボ−ルミルにより混合する。このように添加材を仮焼
前に添加することが、本発明の特徴である。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、ＣＩＰ成形し、例えばＡｒ中８５０〜１１０
０℃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１２８０〜１３００℃で焼結し、その
後、ＨＩＰ処理を行なう。ＨＩＰ処理条件は、８０〜１
２０ＭＰａ、１２００〜１２５０℃、１〜２時間が望ま
しい。
【００１５】このようにして得られた焼結体は、緻密で
、安定した抗折力を有し、焼結体の結晶粒径が小さいこ
とが確認できた。また、機械加工時に大きなチッピング
の発生がなくなり、歩留まりが向上することが確認でき
た。
、安定した抗折力を有し、焼結体の結晶粒径が小さいこ
とが確認できた。また、機械加工時に大きなチッピング
の発生がなくなり、歩留まりが向上することが確認でき
た。
【００１６】以下、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】ＣｏＯ、ＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ（
モル比）＝５０／５０組成となるように調整し、これに
添加材としてＡｌ２Ｏ３２ｗｔ％を添加し混合した。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９００℃で仮焼し、次いで粗砕機
を用いて粉砕し、１５０μｍの篩で篩分けを行ない仮焼
粉を得た。この仮焼粉を、エタノ−ル中湿式ボ−ルミル
で４０時間粉砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し
、成形体を酸素中１３００℃で焼結した。これを１２５
０℃、１００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処理を行なった。
モル比）＝５０／５０組成となるように調整し、これに
添加材としてＡｌ２Ｏ３２ｗｔ％を添加し混合した。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９００℃で仮焼し、次いで粗砕機
を用いて粉砕し、１５０μｍの篩で篩分けを行ない仮焼
粉を得た。この仮焼粉を、エタノ−ル中湿式ボ−ルミル
で４０時間粉砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し
、成形体を酸素中１３００℃で焼結した。これを１２５
０℃、１００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処理を行なった。
【００１７】この実施例１による焼結体の物性値を表１
に示す。
に示す。
【表１】
【００１８】
【実施例２】実施例１と同様に粉砕粉を合成し、この粉
砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸素中１２８０℃
で焼結した。これを１２５０℃、１００ＭＰａ、１時間
のＨＩＰ処理を行なった。
砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸素中１２８０℃
で焼結した。これを１２５０℃、１００ＭＰａ、１時間
のＨＩＰ処理を行なった。
【００１９】この実施例２による焼結体の物性値を表１
に示す。
に示す。
【００２０】次に比較例として、仮焼後の粉砕工程で添
加材を添加したときの例を示す。
加材を添加したときの例を示す。
【比較例１】ＣｏＯ、ＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ（
モル比）＝５０／５０組成となるように調整し混合した
。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９００℃で仮焼し、次いで粗
砕機を用いて粉砕し、１５０μｍの篩で篩分けを行ない
仮焼粉を得た。この仮焼粉に添加材としてＡｌ２Ｏ３２
ｗｔ％を添加し、エタノ−ルの湿式ボ−ルミルで４０時
間粉砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体
を酸素中１３３０℃で焼結した。これを１２５０℃、１
００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処理を行なった。
モル比）＝５０／５０組成となるように調整し混合した
。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９００℃で仮焼し、次いで粗
砕機を用いて粉砕し、１５０μｍの篩で篩分けを行ない
仮焼粉を得た。この仮焼粉に添加材としてＡｌ２Ｏ３２
ｗｔ％を添加し、エタノ−ルの湿式ボ−ルミルで４０時
間粉砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体
を酸素中１３３０℃で焼結した。これを１２５０℃、１
００ＭＰａ、１時間のＨＩＰ処理を行なった。
【００２１】この比較例１による焼結体の物性値を表１
に示す。
に示す。
【００２２】
【比較例２】比較例１と同様に粉砕粉を合成し、この粉
砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸素中１３００℃
で焼結した。これを１２５０℃、１００ＭＰａ、１時間
のＨＩＰ処理を行なった。
砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸素中１３００℃
で焼結した。これを１２５０℃、１００ＭＰａ、１時間
のＨＩＰ処理を行なった。
【００２３】この比較例２による焼結体の物性値を表１
に示す。
に示す。
【００２４】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、低温で焼結しても、緻密で、安
定した抗折力を有し、さらには、結晶粒径が小さい焼結
体が得られることがわかった。
は、従来の場合に比べ、低温で焼結しても、緻密で、安
定した抗折力を有し、さらには、結晶粒径が小さい焼結
体が得られることがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、（１）本発明によ
る非磁性基板は、従来と同様な緻密で、安定した抗折力
を有し、従来より結晶粒径が小さい焼結体を得ることが
できる利点がある。
る非磁性基板は、従来と同様な緻密で、安定した抗折力
を有し、従来より結晶粒径が小さい焼結体を得ることが
できる利点がある。
【００２６】（２）さらに、焼結体の結晶粒径を小さく
することにより、機械加工時に大きなチッピングの発生
がなくなり、歩留まり向上等の経済性に利点がある。
することにより、機械加工時に大きなチッピングの発生
がなくなり、歩留まり向上等の経済性に利点がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基
本組成とする磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法であっ
て、原料粉の混合、仮焼、粉砕、焼結等の工程をとる方
法において、仮焼前の原料粉の混合工程で、Ａｌ２Ｏ３
，ＴｉＯ２，ＣａＯ，ＭｎＯ等の添加材を少なくとも一
種以上添加し、焼結することを特徴とする磁気ヘッド用
非磁性基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050255A JPH04269808A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3050255A JPH04269808A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04269808A true JPH04269808A (ja) | 1992-09-25 |
Family
ID=12853872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3050255A Pending JPH04269808A (ja) | 1991-02-25 | 1991-02-25 | 磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04269808A (ja) |
-
1991
- 1991-02-25 JP JP3050255A patent/JPH04269808A/ja active Pending
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