JPH0580044B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0580044B2 JPH0580044B2 JP60032089A JP3208985A JPH0580044B2 JP H0580044 B2 JPH0580044 B2 JP H0580044B2 JP 60032089 A JP60032089 A JP 60032089A JP 3208985 A JP3208985 A JP 3208985A JP H0580044 B2 JPH0580044 B2 JP H0580044B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- magnetic
- thermal expansion
- nio
- magnetic head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、磁気ヘツドの構成の改良に関するも
のである。
のである。
従来の技術
従来、磁気ヘツドの構成として、磁気コア材料
に、軟磁性のパーマロイ・センダスト・アモルフ
アス合金・Mn−Zn−フエライト等を使用し、こ
れを基板に接合又は接着するか、基板上に蒸着・
スパツタ・CVD・メツキ等の方法で形成したも
のが用いられてきた。
に、軟磁性のパーマロイ・センダスト・アモルフ
アス合金・Mn−Zn−フエライト等を使用し、こ
れを基板に接合又は接着するか、基板上に蒸着・
スパツタ・CVD・メツキ等の方法で形成したも
のが用いられてきた。
このような構成の磁気ヘツドでは、軟磁性材料
と基板材料の熱膨張係数が等しいか、又はその差
が極めて小さくなければ、温度変化によつて両材
料の界面に応力が生じ、亀裂発生の原因となつた
り、あるいは磁歪効果によつて軟磁性材料の磁気
特性が悪化する。このため、使用する軟磁性材料
の種類・組成による熱膨張係数に対応して、自由
に熱膨張係数を変える事のできる基板材料が必要
となり、結晶化ガラス，CaO−SrO−TiO2系セ
ラミツク基板（特開昭52−57218号公報）、
NiMnO2系セラミツク基板（特開昭53−16399号
公報）などが使用されていた。これらの基板材料
は、その組成を調整する事により、広い範囲で熱
膨張係数を選択できるものである。
と基板材料の熱膨張係数が等しいか、又はその差
が極めて小さくなければ、温度変化によつて両材
料の界面に応力が生じ、亀裂発生の原因となつた
り、あるいは磁歪効果によつて軟磁性材料の磁気
特性が悪化する。このため、使用する軟磁性材料
の種類・組成による熱膨張係数に対応して、自由
に熱膨張係数を変える事のできる基板材料が必要
となり、結晶化ガラス，CaO−SrO−TiO2系セ
ラミツク基板（特開昭52−57218号公報）、
NiMnO2系セラミツク基板（特開昭53−16399号
公報）などが使用されていた。これらの基板材料
は、その組成を調整する事により、広い範囲で熱
膨張係数を選択できるものである。
発明が解決しょうとする問題点
しかしながら、結晶化ガラスやCaO−SrO−
TiO2系基板では、成分としてアルカリ金属、あ
るいはCaを含むために使用時の環境条件、特に
湿度変化に対して化学的に不安定であり、これら
の基板を用いて磁気ヘツドを構成した場合、耐
候・耐久性に関して問題を生じていた。一方、
NiMnO2系基板を用いた場合では、温度変化に対
する問題はないと考えられるが、MnOが空気中
で加熱されると酸化されてMn2O3になりやすい
ために、熱的安定性が充分でなく、また基板自体
に関して、焼成雰囲気を非酸化性にしなければな
らないために製造コストが高くなり、さらにNiO
とMnOの格子定数の差が大きいために固溶体が
形成されにくく、焼結性が悪いなどの欠点があつ
た。
TiO2系基板では、成分としてアルカリ金属、あ
るいはCaを含むために使用時の環境条件、特に
湿度変化に対して化学的に不安定であり、これら
の基板を用いて磁気ヘツドを構成した場合、耐
候・耐久性に関して問題を生じていた。一方、
NiMnO2系基板を用いた場合では、温度変化に対
する問題はないと考えられるが、MnOが空気中
で加熱されると酸化されてMn2O3になりやすい
ために、熱的安定性が充分でなく、また基板自体
に関して、焼成雰囲気を非酸化性にしなければな
らないために製造コストが高くなり、さらにNiO
とMnOの格子定数の差が大きいために固溶体が
形成されにくく、焼結性が悪いなどの欠点があつ
た。
問題点を解決するための手段
本発明は前問題点を解決するために、岩塩型結
晶構造を持ち、複合酸化物MgxNi1-xＯ（０＜ｘ＜
１）を主成分とする基板を用い、この基板上に磁
気コアとして軟磁性材料を形成した事を特徴とす
る磁気ヘツドである。
晶構造を持ち、複合酸化物MgxNi1-xＯ（０＜ｘ＜
１）を主成分とする基板を用い、この基板上に磁
気コアとして軟磁性材料を形成した事を特徴とす
る磁気ヘツドである。
作 用
発明者等は研究の結果、耐湿・耐熱性に優れた
NiOにMgOを固溶させる事により、熱膨張係数
を100〜140×10-7／℃の範囲内で調節可能な事を
見い出した。MgOは水に対して溶解性を持ち、
耐湿性の面で問題があるが、NiOとの固溶体とす
る事によつて、この点は改善される。従つて、こ
のMgxNi1-xＯ基板を用いて構成された磁気ヘツ
ドは優れた耐候・耐久特性を持つ。また基板材料
自体に関して、NiOとMgOの格子定数の差が小
さいために固溶体を形成しやすく、その上焼成時
の雰囲気も特に調節する必要がないために、製造
が容易である。
NiOにMgOを固溶させる事により、熱膨張係数
を100〜140×10-7／℃の範囲内で調節可能な事を
見い出した。MgOは水に対して溶解性を持ち、
耐湿性の面で問題があるが、NiOとの固溶体とす
る事によつて、この点は改善される。従つて、こ
のMgxNi1-xＯ基板を用いて構成された磁気ヘツ
ドは優れた耐候・耐久特性を持つ。また基板材料
自体に関して、NiOとMgOの格子定数の差が小
さいために固溶体を形成しやすく、その上焼成時
の雰囲気も特に調節する必要がないために、製造
が容易である。
実施例
以下実施例を示す。
試薬特級の酸化ニツケルと酸化マグネシウムを
それぞれ秤量し、湿式ボールミルにて16時間混合
した後150℃で乾燥し、NiOとMgOのモル比が、
NiO：MgO＝１：０，４：１，２：１，１：１，
１：２，１：４，０：１の混合粉末を得た。この
混合粉末に10重量％の純水を加え、造粒し、300
Kg／cm2の圧力で金型中で一軸加圧成形した。この
形成体をアルミナを圧力媒体としてSiCの型中に
入れ、1100℃〜1500℃の温度で、300Kg／cm2の圧
力で２時間、ホツトプレスした。得られた焼結体
は、Ｘ線回折により相の同定を、アルキメデス法
により密度測定を、走査型電子顕微鏡により粒径
観察を行ない、又、焼結体から５mm×５mm×10mm
の試料を切り出し熱膨張率計により25℃〜400℃
間における熱膨張係数の測定を行なつた。その結
果、Ｘ線回折では、いずれの試料においても岩塩
型結晶構造の回折パターンを示し、これにより焼
結体は、MgxNi1-xＯ（０＜ｘ＜１）である事が確
認された。また密度測定結果は、NiOとMgOの
混合化によつて変化するが、いずれの試料におい
てもＸ線回折から求めた理論密度の99.5％以上で
あつた。走査電子顕微鏡観察から焼結体の粒径は
５〜10μmであつた。熱膨張係数は第１図に示し
たように、単一酸化物のMgO，NiOで140×10-7
程度と最大になり、Mg1/2Ni1/2Ｏで最小の100×
10-7／℃を示し、その間では連続的に変化した。
それぞれ秤量し、湿式ボールミルにて16時間混合
した後150℃で乾燥し、NiOとMgOのモル比が、
NiO：MgO＝１：０，４：１，２：１，１：１，
１：２，１：４，０：１の混合粉末を得た。この
混合粉末に10重量％の純水を加え、造粒し、300
Kg／cm2の圧力で金型中で一軸加圧成形した。この
形成体をアルミナを圧力媒体としてSiCの型中に
入れ、1100℃〜1500℃の温度で、300Kg／cm2の圧
力で２時間、ホツトプレスした。得られた焼結体
は、Ｘ線回折により相の同定を、アルキメデス法
により密度測定を、走査型電子顕微鏡により粒径
観察を行ない、又、焼結体から５mm×５mm×10mm
の試料を切り出し熱膨張率計により25℃〜400℃
間における熱膨張係数の測定を行なつた。その結
果、Ｘ線回折では、いずれの試料においても岩塩
型結晶構造の回折パターンを示し、これにより焼
結体は、MgxNi1-xＯ（０＜ｘ＜１）である事が確
認された。また密度測定結果は、NiOとMgOの
混合化によつて変化するが、いずれの試料におい
てもＸ線回折から求めた理論密度の99.5％以上で
あつた。走査電子顕微鏡観察から焼結体の粒径は
５〜10μmであつた。熱膨張係数は第１図に示し
たように、単一酸化物のMgO，NiOで140×10-7
程度と最大になり、Mg1/2Ni1/2Ｏで最小の100×
10-7／℃を示し、その間では連続的に変化した。
そこで熱膨張係数が120×10-7／℃であるMg1/5
Ni4/5Ｏ（MgO：NiO＝１：４）の焼結体をえら
び、切断・研磨して表面平滑度Rnax0.1μmの基板
とした。この基板と、熱膨張係数が120×10-7／
℃のCoを主成分とする軟磁性アモルフアス合金
より、第２図に示すような磁気ヘツドを作成し
た。第２図中の１は基板、２は磁気ギヤツプ、３
はアモルフアス金属磁気膜、４は巻線用の窓であ
る。
Ni4/5Ｏ（MgO：NiO＝１：４）の焼結体をえら
び、切断・研磨して表面平滑度Rnax0.1μmの基板
とした。この基板と、熱膨張係数が120×10-7／
℃のCoを主成分とする軟磁性アモルフアス合金
より、第２図に示すような磁気ヘツドを作成し
た。第２図中の１は基板、２は磁気ギヤツプ、３
はアモルフアス金属磁気膜、４は巻線用の窓であ
る。
磁気ヘツド作成の工程を説明すると、よく洗浄
した基板の上に、スパツタ装置で、SiO2を主成
分とする絶縁層を約1μmの厚さで形成し、次に軟
磁性アモルフアス合金薄膜を30μmの厚さで形成
する。この上に基板を無機接着剤でつけて、第２
図中のＡ，Ｂをつくる。Ｂには５の巻き線用窓と
なる溝を形成し、また、ギヤツプ形成用ガラス
を、Ａ，Ｂ両部分の磁気ギヤツプ形成面に、スパ
ツタでつけ、最後にＡ，Ｂ部分を熱間接合する。
この接合体に巻き線をして、磁気ヘツドとなす。
した基板の上に、スパツタ装置で、SiO2を主成
分とする絶縁層を約1μmの厚さで形成し、次に軟
磁性アモルフアス合金薄膜を30μmの厚さで形成
する。この上に基板を無機接着剤でつけて、第２
図中のＡ，Ｂをつくる。Ｂには５の巻き線用窓と
なる溝を形成し、また、ギヤツプ形成用ガラス
を、Ａ，Ｂ両部分の磁気ギヤツプ形成面に、スパ
ツタでつけ、最後にＡ，Ｂ部分を熱間接合する。
この接合体に巻き線をして、磁気ヘツドとなす。
このようにして作成したMg1/5Ni4/5Ｏ基板を用
いた磁気ヘツド以外に、比較のため、熱膨張係数
が120×10-7／℃の結晶化ガラスおよびCaO−
SrO−TiO2系セラミツクスを、それぞれ基板と
して用い、同様の方法で作成した磁気ヘツドを用
意した。これら三種の磁気ヘツドに対して、金属
磁性粉末を磁気記録媒体とした、いわゆる「メタ
ルテープ」を、相対速度約3.8m／secで摺動させ
て、ヘツドの出力変化・耐摩耗性・耐環境性をテ
ストした。その結果、通常の環境下、23℃、湿度
50％では、基板の種類による磁気ヘツド特性の差
は、特に見られなかつたが、環境条件が23℃、湿
度10％では、結晶化ガラスおよびCaO−SrO−
TiO2系セラミツクスを基板とした磁気ヘツドで
は、測定開始後数時間で、ヘツド出力が数dB低
下することが観察された。そこでこれらの磁気ヘ
ツドを詳しく観察すると、基板表面上に、磁気テ
ープの金属粉が付着し、凹凸が生じていた。一
方、本発明のMg1/5Ni4/5Ｏ基板には、このような
付着は起こらず、従つて磁気ヘツドの出力低下も
生じなかつた。また、他の環境条件下、高温多
湿、高温低湿、低温多湿でも同様のテストを行な
つたが、本発明のMg1/5Ni4/5Ｏ基板を用いた磁気
ヘツドでは、磁気ヘツド出力・耐摩耗性とも全く
問題を生ぜず、安定した特性を示した。一方、他
の基板材料を用いた磁気ヘツドでは、前述のよう
な出力低下や耐摩耗性等で問題を生じた。
いた磁気ヘツド以外に、比較のため、熱膨張係数
が120×10-7／℃の結晶化ガラスおよびCaO−
SrO−TiO2系セラミツクスを、それぞれ基板と
して用い、同様の方法で作成した磁気ヘツドを用
意した。これら三種の磁気ヘツドに対して、金属
磁性粉末を磁気記録媒体とした、いわゆる「メタ
ルテープ」を、相対速度約3.8m／secで摺動させ
て、ヘツドの出力変化・耐摩耗性・耐環境性をテ
ストした。その結果、通常の環境下、23℃、湿度
50％では、基板の種類による磁気ヘツド特性の差
は、特に見られなかつたが、環境条件が23℃、湿
度10％では、結晶化ガラスおよびCaO−SrO−
TiO2系セラミツクスを基板とした磁気ヘツドで
は、測定開始後数時間で、ヘツド出力が数dB低
下することが観察された。そこでこれらの磁気ヘ
ツドを詳しく観察すると、基板表面上に、磁気テ
ープの金属粉が付着し、凹凸が生じていた。一
方、本発明のMg1/5Ni4/5Ｏ基板には、このような
付着は起こらず、従つて磁気ヘツドの出力低下も
生じなかつた。また、他の環境条件下、高温多
湿、高温低湿、低温多湿でも同様のテストを行な
つたが、本発明のMg1/5Ni4/5Ｏ基板を用いた磁気
ヘツドでは、磁気ヘツド出力・耐摩耗性とも全く
問題を生ぜず、安定した特性を示した。一方、他
の基板材料を用いた磁気ヘツドでは、前述のよう
な出力低下や耐摩耗性等で問題を生じた。
耐摩耗性の面から考えると、摩耗量の大きすぎ
る基板材料は問題があり、また結晶構造に異方性
があると、結晶方位によつて摩耗量が異なり、基
板に凹凸が生じる事が考えられる。この点から考
えても、その結晶構造が岩塩型である基板材料は
要求特性を満たしたものである。
る基板材料は問題があり、また結晶構造に異方性
があると、結晶方位によつて摩耗量が異なり、基
板に凹凸が生じる事が考えられる。この点から考
えても、その結晶構造が岩塩型である基板材料は
要求特性を満たしたものである。
以上の実施例では、熱膨張係数が120×10-7／
℃のアモルフアス磁性薄膜を用いる場合を示した
が、軟磁性材料としては、これに限らず、その熱
膨張係数が100×140×10-7／℃の範囲内のもので
あれば、それに応じて、NiOとMgOの固溶比率
を変える事により、最適の基板を提供する事がで
きるものである。また磁気ヘツドの作成法も、実
施例で述べた方法のみに限定するものではない。
℃のアモルフアス磁性薄膜を用いる場合を示した
が、軟磁性材料としては、これに限らず、その熱
膨張係数が100×140×10-7／℃の範囲内のもので
あれば、それに応じて、NiOとMgOの固溶比率
を変える事により、最適の基板を提供する事がで
きるものである。また磁気ヘツドの作成法も、実
施例で述べた方法のみに限定するものではない。
第１図から明らかなように、熱膨張係数が100
〜104×10-7／℃を与える組成はNiOが多い側
（０＜ｘ＜0.5）と、MgOが多い側（0.5＜ｘ＜１）
があるが、どちらかを選ぶ場合にはNiOが多い側
を選んだ方が良い。NiOが多い方が焼結温度が低
くなり、また、MgOが多いと、耐湿性に問題を
生じてくる可能性があるためである。又、本発明
で用いる基板材料はMgxNi1-xＯを主成分とし、
機械加工性を改善するためや、焼結特性を改善す
るため、添加物を添加しても、何ら問題を生じる
ものではない。
〜104×10-7／℃を与える組成はNiOが多い側
（０＜ｘ＜0.5）と、MgOが多い側（0.5＜ｘ＜１）
があるが、どちらかを選ぶ場合にはNiOが多い側
を選んだ方が良い。NiOが多い方が焼結温度が低
くなり、また、MgOが多いと、耐湿性に問題を
生じてくる可能性があるためである。又、本発明
で用いる基板材料はMgxNi1-xＯを主成分とし、
機械加工性を改善するためや、焼結特性を改善す
るため、添加物を添加しても、何ら問題を生じる
ものではない。
発明の効果
本発明は、MgxNi1-xＯ（０＜ｘ＜１）を主成分
とする熱膨張係数の調節された基板を用いた磁気
ヘツドであり、磁気記録媒体との摺動において問
題を生じる事なく安定した性能を有し、耐環境
性，耐摩耗性に優れたものである。
とする熱膨張係数の調節された基板を用いた磁気
ヘツドであり、磁気記録媒体との摺動において問
題を生じる事なく安定した性能を有し、耐環境
性，耐摩耗性に優れたものである。
第１図はMgxNi1-xＯ系材料の熱膨張係数と組
成比ｘの値の関係を示す図、第２図は本発明によ
る磁気ヘツドの一例を示す図である。 １……基板、２……磁気ギヤツプ、３……アモ
ルフアス金属磁性膜、４……巻線用窓。
成比ｘの値の関係を示す図、第２図は本発明によ
る磁気ヘツドの一例を示す図である。 １……基板、２……磁気ギヤツプ、３……アモ
ルフアス金属磁性膜、４……巻線用窓。
Claims (1)
- １ 岩塩型結晶構造を持ち、複合酸化物Mgx
Ni1-xＯ（０＜ｘ＜１）を主成分とする基板を用
い、この基板に磁気コアとして軟磁性材料を形成
した事を特徴とする磁気ヘツド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032089A JPS61192005A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60032089A JPS61192005A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61192005A JPS61192005A (ja) | 1986-08-26 |
| JPH0580044B2 true JPH0580044B2 (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=12349149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60032089A Granted JPS61192005A (ja) | 1985-02-20 | 1985-02-20 | 磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61192005A (ja) |
-
1985
- 1985-02-20 JP JP60032089A patent/JPS61192005A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61192005A (ja) | 1986-08-26 |
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