JPH062617B2 - 磁気ヘッドスライダ用セラミック材料 - Google Patents
磁気ヘッドスライダ用セラミック材料Info
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- JPH062617B2 JPH062617B2 JP61149225A JP14922586A JPH062617B2 JP H062617 B2 JPH062617 B2 JP H062617B2 JP 61149225 A JP61149225 A JP 61149225A JP 14922586 A JP14922586 A JP 14922586A JP H062617 B2 JPH062617 B2 JP H062617B2
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Description
【発明の詳細な説明】 Ｉ発明の背景 技術分野 本発明は、特に磁気ヘッドスライダ用に用いるセラミッ
ク材料に関する。
ク材料に関する。
従来技術とその問題点 最近、高密度記録用磁気ヘッドのヘッド磁気回路構成材
料として、高透磁率を有するパーマロイ薄膜が使用され
ている。このような磁気ヘッドのスライダ材料としては
セラミック材料が一般に用いられているが、その場合、
ＣＳ／Ｓ特性（スライダ摺動面の耐摩耗性等）が良好な
こと、緻密な構造で硬度が大きく、かつ切断、溝入れ、
鏡面加工等の各工程において、加工性に優れていること
などが要求される。このような要求を満たすものとし
て、アルミナ−炭化チタン（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）焼結体
が挙げられる。
料として、高透磁率を有するパーマロイ薄膜が使用され
ている。このような磁気ヘッドのスライダ材料としては
セラミック材料が一般に用いられているが、その場合、
ＣＳ／Ｓ特性（スライダ摺動面の耐摩耗性等）が良好な
こと、緻密な構造で硬度が大きく、かつ切断、溝入れ、
鏡面加工等の各工程において、加工性に優れていること
などが要求される。このような要求を満たすものとし
て、アルミナ−炭化チタン（Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ）焼結体
が挙げられる。
例えば、特開昭５５−１６３６６５号に記載のＡｌ2Ｏ3
とＴｉＣとの混合物をホットプレス法によって焼成して
得られるもので、飛行磁気ヘッドのスライダ要素に用い
られるもの、 特開昭５６−１４００６６号に記載のAl2O3とＴｉＣ
に、酸化イットリウム（固溶体あるいは複合物の構成成
分として含まれる場合もある）または炭化イットリウム
（ダブルカーバイドあるいは複合物の構成成分として含
まれる場合もある）の形でイットリウムを添加して、熱
間等方等圧加圧（ＨＩＰ）法によって得られるもの、 特開昭５７−１３５７７２号に記載のＡｌ2Ｏ3、ＴｉＣ
およびTiO2に、ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ZrO2から選
ばれる少なくとも１つの快削性付与剤とＹ2Ｏ3とを添加
して、ＨＩＰ法によって得られるものなどである。
とＴｉＣとの混合物をホットプレス法によって焼成して
得られるもので、飛行磁気ヘッドのスライダ要素に用い
られるもの、 特開昭５６−１４００６６号に記載のAl2O3とＴｉＣ
に、酸化イットリウム（固溶体あるいは複合物の構成成
分として含まれる場合もある）または炭化イットリウム
（ダブルカーバイドあるいは複合物の構成成分として含
まれる場合もある）の形でイットリウムを添加して、熱
間等方等圧加圧（ＨＩＰ）法によって得られるもの、 特開昭５７−１３５７７２号に記載のＡｌ2Ｏ3、ＴｉＣ
およびTiO2に、ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｃｒ2Ｏ3、ZrO2から選
ばれる少なくとも１つの快削性付与剤とＹ2Ｏ3とを添加
して、ＨＩＰ法によって得られるものなどである。
この他に、ＭｏあるいはＷを単体もしくは炭化物の形で
添加して焼成し、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体を得る方法も
挙げられる。
添加して焼成し、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体を得る方法も
挙げられる。
さらには、特公昭６０−５４２６６号に記載のＭｇＯ，
Ｙ2Ｏ3，ＣｒＯ3，ＮｉＯのうちの少なくとも１種以上
およびＺｒＯ2を含む酸化アルミニウム（粉末の平均粒
径１μｍ以下）と炭酸化チタン粉末を含む炭化チタン粉
末（粉末の平均粒径１μｍ以下）とを混合して還元性の
雰囲気で焼結して得られるもの、特公昭５１−５６９号
および同５３−１４５６８号に記載の炭化チタン粉末、
酸化チタン粉末、アルミナ粉末の混合粉末をホットプレ
スして得られるものなどが挙げられる。
Ｙ2Ｏ3，ＣｒＯ3，ＮｉＯのうちの少なくとも１種以上
およびＺｒＯ2を含む酸化アルミニウム（粉末の平均粒
径１μｍ以下）と炭酸化チタン粉末を含む炭化チタン粉
末（粉末の平均粒径１μｍ以下）とを混合して還元性の
雰囲気で焼結して得られるもの、特公昭５１−５６９号
および同５３−１４５６８号に記載の炭化チタン粉末、
酸化チタン粉末、アルミナ粉末の混合粉末をホットプレ
スして得られるものなどが挙げられる。
しかし、以上のような方法で得られたＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ
焼結体は、いずれも切断加工速度を大きくすると、チッ
ピング発生率が高く、粒脱落しやすくなること、また、
鏡面加工時にも粒脱落しやすいこと等の加工性に問題を
残している。チッピング発生率を低下させるために、セ
ラミック工具材料用のセラミック焼結体では、Ｆｅ族の
金属が単体もしくは酸化物の形で添加されているが、非
磁性でなくなり、磁気ヘッドスライダ材料として用いる
場合に好ましくない事態が生ずる。
焼結体は、いずれも切断加工速度を大きくすると、チッ
ピング発生率が高く、粒脱落しやすくなること、また、
鏡面加工時にも粒脱落しやすいこと等の加工性に問題を
残している。チッピング発生率を低下させるために、セ
ラミック工具材料用のセラミック焼結体では、Ｆｅ族の
金属が単体もしくは酸化物の形で添加されているが、非
磁性でなくなり、磁気ヘッドスライダ材料として用いる
場合に好ましくない事態が生ずる。
そこで、このような問題を解消した、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ
焼結体として、本発明者等は、Ｇａ，Ｂａ，Ｃｅおよび
Ｎｂの酸化物の少なくとも１種を添加したものを提案し
ている（特願昭５９−２７８８１０号）。
焼結体として、本発明者等は、Ｇａ，Ｂａ，Ｃｅおよび
Ｎｂの酸化物の少なくとも１種を添加したものを提案し
ている（特願昭５９−２７８８１０号）。
しかし、このものでも、特に磁気ヘッドスライダを製造
する上で加工性、信頼性、ＣＳ／Ｓ特性の上で充分では
なく、この点の改善が望まれている。
する上で加工性、信頼性、ＣＳ／Ｓ特性の上で充分では
なく、この点の改善が望まれている。
II発明の目的 本発明の目的は、特に粒脱落がなく、加工性が非常によ
く、緻密な構造を有し、硬度が大きく、非磁性であり、
信頼性およびＣＳ／Ｓ特性が高い磁気ヘッドスライダ用
として有用なセラミック材料を提供することにある。
く、緻密な構造を有し、硬度が大きく、非磁性であり、
信頼性およびＣＳ／Ｓ特性が高い磁気ヘッドスライダ用
として有用なセラミック材料を提供することにある。
III発明の開示 このような目的は、下記の本発明によって達成される。
すなわち、本発明における第１の発明は、炭化チタンと
アルミナとを含む混合物中に炭化チタンを５〜４０重量
％を含むセラミック材料であって、焼結体中の炭化チタ
ンの平均粒径が１．０〜２．５μｍであり、炭化チタン
のうち粒径が０．１μｍ以下のものが１０重量％以下で
あることを特徴とするセラミック材料である。
アルミナとを含む混合物中に炭化チタンを５〜４０重量
％を含むセラミック材料であって、焼結体中の炭化チタ
ンの平均粒径が１．０〜２．５μｍであり、炭化チタン
のうち粒径が０．１μｍ以下のものが１０重量％以下で
あることを特徴とするセラミック材料である。
また、第２の発明は、５〜４０重量％の炭化チタンとア
ルミナとを含む混合物１００重量部に対し、Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，ＮｂおよびＴｉの酸化物の少なくとも１種を
０．０１〜１０重量部含むセラミック材料であって、焼
結体中の炭化チタンの平均粒径が１．０〜２．５μｍで
あり、炭化チタンのうち粒径が０．１μｍ以下のものが
１０重量％以下であることを特徴とするセラミック材料
である。
ルミナとを含む混合物１００重量部に対し、Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，ＮｂおよびＴｉの酸化物の少なくとも１種を
０．０１〜１０重量部含むセラミック材料であって、焼
結体中の炭化チタンの平均粒径が１．０〜２．５μｍで
あり、炭化チタンのうち粒径が０．１μｍ以下のものが
１０重量％以下であることを特徴とするセラミック材料
である。
IV発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。
本発明のセラミック材料は、アルミナ−炭化チタン焼結
体である。
体である。
そして、焼結体中での炭化チタン（ＴｉＣ）の平均粒径
は、１．０〜２．５μｍ、好ましくは１．５〜２．０μ
ｍである。
は、１．０〜２．５μｍ、好ましくは１．５〜２．０μ
ｍである。
ＴｉＣの焼結体中での平均粒径が１．０μｍ未満では加
工性が非常に悪く、２．５μｍをこえると強度の低下が
みられるからである。
工性が非常に悪く、２．５μｍをこえると強度の低下が
みられるからである。
ＴｉＣの粒度分布としては、粒径０．５〜２．０μｍの
ＴｉＣがＴｉＣ粒子の総数の８０％以上となるようなも
のである。この測定は電子顕微鏡写真等により行なえば
よい。
ＴｉＣがＴｉＣ粒子の総数の８０％以上となるようなも
のである。この測定は電子顕微鏡写真等により行なえば
よい。
また、焼結体中でのＴｉＣのうち０．１μｍ以下の粒径
のものが１０重量％以下、より好ましくは総数の１０％
以下ないし０であることが好ましい。０．１μｍ以下の
粒径のＴｉＣは、表面の活性が高く、特にスライダとし
て用いた時の信頼性試験およびＣＳ／Ｓ特性上、欠陥の
原因となるからである。
のものが１０重量％以下、より好ましくは総数の１０％
以下ないし０であることが好ましい。０．１μｍ以下の
粒径のＴｉＣは、表面の活性が高く、特にスライダとし
て用いた時の信頼性試験およびＣＳ／Ｓ特性上、欠陥の
原因となるからである。
アルミナ−炭化チタン焼結体は、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）
の粉末と炭化チタン（ＴｉＣ）の粉末の混合物を含有す
るものであり、好ましくは、さらに、Ｇａ、Ｂａ、Ｃ
ｅ、Ｎｂ、およびＴｉの酸化物から選ばれた少なくとも
１種を含有するものである。
の粉末と炭化チタン（ＴｉＣ）の粉末の混合物を含有す
るものであり、好ましくは、さらに、Ｇａ、Ｂａ、Ｃ
ｅ、Ｎｂ、およびＴｉの酸化物から選ばれた少なくとも
１種を含有するものである。
そして、このようなアルミナ−炭化チタン焼結体は、ア
ルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の粉末と炭化チタン（ＴｉＣ）の粉
末の混合物に、一般に、好ましくは、さらに、Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物（例えば、ＧａＯ、ＣｅＯ2、
Ｎｂ2Ｏ5等）または焼成により酸化物となる化合物、例
えば、炭酸化合物（例えば、ＢａＣＯ3、ＣａＣｏ3、Ｓ
ｒＣＯ3等）の化合物の粉末、ならびにＴｉの酸化物か
ら選ばれた少なくとも１種を添加して、焼成してなるも
のである。
ルミナ（Ａｌ2Ｏ3）の粉末と炭化チタン（ＴｉＣ）の粉
末の混合物に、一般に、好ましくは、さらに、Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物（例えば、ＧａＯ、ＣｅＯ2、
Ｎｂ2Ｏ5等）または焼成により酸化物となる化合物、例
えば、炭酸化合物（例えば、ＢａＣＯ3、ＣａＣｏ3、Ｓ
ｒＣＯ3等）の化合物の粉末、ならびにＴｉの酸化物か
ら選ばれた少なくとも１種を添加して、焼成してなるも
のである。
Ｔｉの酸化物等の添加方法としては、 （１）Ｔｉの酸化物（ＴｉＯ2、ＴｉＯ、Ｔｉ2Ｏ3等）
の粉末あるいは少なくとも表面がＴｉの酸化物である粉
末または焼成により酸化物となる化合物、例えば、Ｔｉ
のアルコキシド（［（ＣＨ3）2ＣＨＯ］4Ｔｉ等）の粉
末を直接添加する方法、 （２）アルミナ−炭化チタン焼結体をホットプレス法、
熱間等方等圧加圧（ＨＩＰ）法等により焼成する際、酸
素雰囲気を用いることにより炭化チタンの一部をＴｉの
酸化物、ＴｉＯ2とする方法などが挙げられる。
の粉末あるいは少なくとも表面がＴｉの酸化物である粉
末または焼成により酸化物となる化合物、例えば、Ｔｉ
のアルコキシド（［（ＣＨ3）2ＣＨＯ］4Ｔｉ等）の粉
末を直接添加する方法、 （２）アルミナ−炭化チタン焼結体をホットプレス法、
熱間等方等圧加圧（ＨＩＰ）法等により焼成する際、酸
素雰囲気を用いることにより炭化チタンの一部をＴｉの
酸化物、ＴｉＯ2とする方法などが挙げられる。
これらの方法は単独で用いても併用してもよい。
Ｔｉの酸化物、ＴｉＯ2はＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体にお
いてＡｌ2Ｏ3とＴｉＣとの間に介在してＡｌ2Ｏ3とＴｉ
Ｃとの粒結合を強固にする役目を果たすと考えられる。
いてＡｌ2Ｏ3とＴｉＣとの間に介在してＡｌ2Ｏ3とＴｉ
Ｃとの粒結合を強固にする役目を果たすと考えられる。
Ａｌ2Ｏ3粉末の微粉化することが好ましく、平均粒子径
が０．１〜１μｍ、特に０．４〜０．６μｍであること
が好ましい。
が０．１〜１μｍ、特に０．４〜０．６μｍであること
が好ましい。
ＴｉＣ粉末は微粉化することが好ましく、平均粒子径が
０．１〜３μｍ、特に０．５〜１．５μｍであることが
好ましい。
０．１〜３μｍ、特に０．５〜１．５μｍであることが
好ましい。
Ａｌ2Ｏ3とＴｉＣとの混合比率は、Ａｌ2Ｏ3が６０〜９
５重量％を占め、これに対応して残り４０〜５重量％を
ＴｉＣが占めることが好ましい。
５重量％を占め、これに対応して残り４０〜５重量％を
ＴｉＣが占めることが好ましい。
ＴｉＣが５重量％より少ないと、ＴｉＣの添加効果が小
さく、Ａｌ2Ｏ3も粒成長しやすくなり、４０重量％を超
えると、加工性が急激に悪化するからである。
さく、Ａｌ2Ｏ3も粒成長しやすくなり、４０重量％を超
えると、加工性が急激に悪化するからである。
Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ混合物に添加するＧａ，Ｂａ，Ｃｅ，
Ｎｂの酸化物や炭酸化合物等の粉末の平均粒子径は０．
１〜３μｍ、特に０．５〜１μｍであることが好まし
い。
Ｎｂの酸化物や炭酸化合物等の粉末の平均粒子径は０．
１〜３μｍ、特に０．５〜１μｍであることが好まし
い。
また、添加量はＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ混合物１００重量部に
対して０．０１〜１０重量部、特に１〜７重量部である
ことが好ましい。
対して０．０１〜１０重量部、特に１〜７重量部である
ことが好ましい。
これらの添加量が０．０１重量部より少ないと、本発明
の効果の実効がなくなり、１０重量部をこえると、添加
物の焼結体内における偏在が急激に増すからである。
の効果の実効がなくなり、１０重量部をこえると、添加
物の焼結体内における偏在が急激に増すからである。
この場合、Ｇａ，Ｂａ，ＣｅおよびＮｂの酸化物の少な
くとも１種を０．０１〜５重量部、あるいはまたＴｉの
酸化物を０．０１〜５重量部含有させればよいが、両者
をそれぞれ０．０１〜５重量部含有させることが望まし
い。
くとも１種を０．０１〜５重量部、あるいはまたＴｉの
酸化物を０．０１〜５重量部含有させればよいが、両者
をそれぞれ０．０１〜５重量部含有させることが望まし
い。
また、Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ混合物にＴｉの酸化物またはア
ルコキシドを粉末として直接添加する場合、Ｔｉの酸化
物またはアルコキシドの粉末の平均粒子径は０．１〜３
μｍ、特に０．５〜１．０μｍであることが好ましい。
ルコキシドを粉末として直接添加する場合、Ｔｉの酸化
物またはアルコキシドの粉末の平均粒子径は０．１〜３
μｍ、特に０．５〜１．０μｍであることが好ましい。
上記における各酸化物の同定および定量には、ＩＣＰ発
光分光分析法および酸素気流中の燃焼赤外吸収法を用い
ればよい。
光分光分析法および酸素気流中の燃焼赤外吸収法を用い
ればよい。
Ａｌ2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体は、通常、Ａｌ2Ｏ3粉末および
ＴｉＣ粉末の混合物に、好ましくは、さらに、Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物や炭酸化合物等の粉末、または
Ｔｉの酸化物やアルコキシド等の粉末を添加混合した
後、成形体とし、酸素雰囲気中あるいは非酸化性雰囲気
中でのホットプレス焼結法により、この成形体を焼結
し、放冷して得られる。
ＴｉＣ粉末の混合物に、好ましくは、さらに、Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物や炭酸化合物等の粉末、または
Ｔｉの酸化物やアルコキシド等の粉末を添加混合した
後、成形体とし、酸素雰囲気中あるいは非酸化性雰囲気
中でのホットプレス焼結法により、この成形体を焼結
し、放冷して得られる。
この場合の焼結温度は１５００〜１８００℃、特に１６
５０〜１７５０℃が好ましい。
５０〜１７５０℃が好ましい。
温度が１５００℃より低いと、緻密な焼結体が得られ
ず、１８００℃より高いと、添加物の昇華が増し、表面
層と内部が異構造になるからである。
ず、１８００℃より高いと、添加物の昇華が増し、表面
層と内部が異構造になるからである。
また、プレス圧力は２００〜３００ｋｇ／ｃｍ2程度で
ある。
ある。
非酸化性雰囲気としては、Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ等の不活性
ガス、Ｈ2、ＣＯ、各種炭化水素等、あるいはこれらの
混合雰囲気、さらには真空等種々のものであってよい。
ガス、Ｈ2、ＣＯ、各種炭化水素等、あるいはこれらの
混合雰囲気、さらには真空等種々のものであってよい。
焼結時間は、一般に１〜３時間である。
なお、焼結に際しては、原料粉末の成形体を酸素雰囲気
中あるいは非酸化性雰囲気中（例えば、１２００℃まで
真空中、その後はＡｒ雰囲気中等が好ましい）で予備焼
結し、次いでＨＩＰ炉内でこの予備焼結体を焼結する熱
間等方等圧加圧（ＨＩＰ）法を用いてもよい。予備焼結
の温度は１４００〜１６５０℃、その時間は１〜３時間
とするのがよい。また、ＨＩＰ法における温度は１３０
０〜１５００℃、焼結時間は１〜５時間、圧力は１００
０〜１５００ｋｇ／ｃｍ2であり、酸素雰囲気中あるい
はＡｒ等の不活性雰囲気中で行えばよい。
中あるいは非酸化性雰囲気中（例えば、１２００℃まで
真空中、その後はＡｒ雰囲気中等が好ましい）で予備焼
結し、次いでＨＩＰ炉内でこの予備焼結体を焼結する熱
間等方等圧加圧（ＨＩＰ）法を用いてもよい。予備焼結
の温度は１４００〜１６５０℃、その時間は１〜３時間
とするのがよい。また、ＨＩＰ法における温度は１３０
０〜１５００℃、焼結時間は１〜５時間、圧力は１００
０〜１５００ｋｇ／ｃｍ2であり、酸素雰囲気中あるい
はＡｒ等の不活性雰囲気中で行えばよい。
この場合、室温で酸素ガス、Ａｒガス等を３００〜４０
０kg/cm2まで加圧し、その後、上記のように加熱により
圧力をかける。
０kg/cm2まで加圧し、その後、上記のように加熱により
圧力をかける。
ホットプレス法、ＨＩＰ法を行なう際、酸素雰囲気、非
酸化性雰囲気のいずれを選択するかについては、Ｔｉの
酸化物の添加方法に主に依存する。
酸化性雰囲気のいずれを選択するかについては、Ｔｉの
酸化物の添加方法に主に依存する。
Ｔｉの酸化物やアルコキシド等の粉末を直接添加する場
合は非酸化性雰囲気とすることが好ましい。
合は非酸化性雰囲気とすることが好ましい。
非酸化性雰囲気にするのは、ＴｉＣの酸化を防止するた
めである。
めである。
一方、焼成中にＴｉＣをＴｉの酸化物とする必要がある
場合は酸素雰囲気とすることが好ましい。
場合は酸素雰囲気とすることが好ましい。
添加したＴｉの酸化物やアルコキシド等はいずれの添加
方法によらず、焼結後、ほとんど酸化物として残存し、
前記したように粒結合を強固にしている。
方法によらず、焼結後、ほとんど酸化物として残存し、
前記したように粒結合を強固にしている。
また、添加したＧａ，Ｂａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物や炭酸
化合物も、焼結後、ほとんど酸化物として残存し、Ｔｉ
化合物同様、粒結合を強固にする働きをすると考えられ
る。
化合物も、焼結後、ほとんど酸化物として残存し、Ｔｉ
化合物同様、粒結合を強固にする働きをすると考えられ
る。
いずれの化合物も金属の状態で残るのは、結合状態が悪
く粒脱落の原因となり、好結果を得ないが、本発明の焼
結体には金属状態で残らないことがＸ線分析により確認
されている。
く粒脱落の原因となり、好結果を得ないが、本発明の焼
結体には金属状態で残らないことがＸ線分析により確認
されている。
このようにして得られたＡｌ2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体は、ビ
ッカース硬度の高い水準を保持したままで、強度を９５
ｋｇ／ｍｍ2から７０〜８０ｋｇ／ｍｍ2に下げることが
でき、切断加工性を２倍程度に挙げることが可能とな
る。
ッカース硬度の高い水準を保持したままで、強度を９５
ｋｇ／ｍｍ2から７０〜８０ｋｇ／ｍｍ2に下げることが
でき、切断加工性を２倍程度に挙げることが可能とな
る。
また、鏡面加工の際、生ずる粒脱落もおこりにくい。
以上述べてきた本発明のセラミック材料は種々の用途に
有用である。特に磁気ヘッドスライダ材料としてのＡｌ
2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体は、いわゆる飛行型の磁気ヘッドの
基体ないしスライダのみならず、フロッピーヘッドなど
のスライダや各種ダミーブロック等に適用することがで
きる。
有用である。特に磁気ヘッドスライダ材料としてのＡｌ
2Ｏ3−ＴｉＣ焼結体は、いわゆる飛行型の磁気ヘッドの
基体ないしスライダのみならず、フロッピーヘッドなど
のスライダや各種ダミーブロック等に適用することがで
きる。
Ｖ発明の具体的作用効果 本発明によれば、炭化チタン５〜４０重量％と、アルミ
ナとを含む混合物またはこの混合物１００重量部に対
し、好ましくは、さらに、Ｇａ，Ｂａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸
化物や炭酸化合物等の少なくとも１種ならびにＴｉの酸
化物やアルコキシド等を酸化物の形で０．０１〜１０重
量部含有するように添加したもの（この場合Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物の少なくとも１種を０．０１〜
５重量部、あるいはまたＴｉの酸化物を０．０１〜５重
量部含有すればよいが、両者をそれぞれ０．０１〜５重
量部含有することが望ましい。）から焼結体を作成して
おり、焼結体での炭化チタンの中心粒径が１．０〜２．
５μｍであり、０．１μｍ以下の粒径のものを１０重量
％以下に規制するため、加工性が非常によく、緻密な構
造を有し、硬度が大きく、非磁性であり、信頼性が高
く、粒脱落がないセラミック材料が得られる。そして、
磁気ヘッドスライダ材料として、ＣＳ／Ｓ特性も極めて
良好である。従って、高密度記録用磁気ヘッドスライダ
材料としての使用が期待される。
ナとを含む混合物またはこの混合物１００重量部に対
し、好ましくは、さらに、Ｇａ，Ｂａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸
化物や炭酸化合物等の少なくとも１種ならびにＴｉの酸
化物やアルコキシド等を酸化物の形で０．０１〜１０重
量部含有するように添加したもの（この場合Ｇａ，Ｂ
ａ，Ｃｅ，Ｎｂの酸化物の少なくとも１種を０．０１〜
５重量部、あるいはまたＴｉの酸化物を０．０１〜５重
量部含有すればよいが、両者をそれぞれ０．０１〜５重
量部含有することが望ましい。）から焼結体を作成して
おり、焼結体での炭化チタンの中心粒径が１．０〜２．
５μｍであり、０．１μｍ以下の粒径のものを１０重量
％以下に規制するため、加工性が非常によく、緻密な構
造を有し、硬度が大きく、非磁性であり、信頼性が高
く、粒脱落がないセラミック材料が得られる。そして、
磁気ヘッドスライダ材料として、ＣＳ／Ｓ特性も極めて
良好である。従って、高密度記録用磁気ヘッドスライダ
材料としての使用が期待される。
VI発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明の効果をさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
実施例１ 平均粒径０．５μｍのＡｌ2Ｏ3（純度９９．９％）粉末
と平均粒径０．７μｍのＴｉＣ（純度９９％、炭素含有
量１９％以上でその１％以下は遊離コクエンである）と
を重量比で７：３の割合で混合したものにＢａＯを２重
量％添加し、ボールミルにより２０時間湿式混合を行っ
た。
と平均粒径０．７μｍのＴｉＣ（純度９９％、炭素含有
量１９％以上でその１％以下は遊離コクエンである）と
を重量比で７：３の割合で混合したものにＢａＯを２重
量％添加し、ボールミルにより２０時間湿式混合を行っ
た。
混合したスラリーを乾燥造粒し、内径７７ｍｍの黒鉛型
に充填した。これを真空雰囲気中で１時間、焼結温度１
５００〜１８００℃、プレス圧力２００〜３００ｋｇ／
ｃｍ2でホットプレス焼結を行った。
に充填した。これを真空雰囲気中で１時間、焼結温度１
５００〜１８００℃、プレス圧力２００〜３００ｋｇ／
ｃｍ2でホットプレス焼結を行った。
冷却後、焼結体を型から取り出し、＃２００ダイヤモン
ド砥石にて加工し、３インチφ、４ｍｍ厚の試料１００
を作製した。
ド砥石にて加工し、３インチφ、４ｍｍ厚の試料１００
を作製した。
このように作製した焼結体中でのＴｉＣの平均粒径は
１．５μｍであり、粒度分布は電子顕微鏡写真で観察し
たところ、粒径０．５〜２．０μｍのＴｉＣがＴｉＣ粒
子の総数の９２％であった。
１．５μｍであり、粒度分布は電子顕微鏡写真で観察し
たところ、粒径０．５〜２．０μｍのＴｉＣがＴｉＣ粒
子の総数の９２％であった。
また、０．１μｍ以下の粒径を有するＴｉＣは５％であ
った。
った。
上記において、焼結体を作製する際原料となるＴｉＣの
粒径を０．３μｍとする他は、同様にして試料２００を
作製した。
粒径を０．３μｍとする他は、同様にして試料２００を
作製した。
このように作製した焼結体中のＴｉＣの平均粒径は０．
８μｍであり、粒度分布は電子顕微鏡写真で観察したと
ころ、粒径０．５〜１．５μｍのＴｉＣがＴｉＣ粒子の
総数の８０％であった。
８μｍであり、粒度分布は電子顕微鏡写真で観察したと
ころ、粒径０．５〜１．５μｍのＴｉＣがＴｉＣ粒子の
総数の８０％であった。
また、０．１μｍ以下の粒径を有するＴｉＣは１５％で
あった。
あった。
上記の試料１００，２００について、特性を以下に示
す。
す。
なお特性の評価方法は下記のとおりである。
（１）鏡面加工性 各試料をグリーンカーバイド（ＧＣ）砥粒でラップ加工
した後、ダイヤモンド砥粒でポリシング加工し、２次電
子像の回折および表面あらさ計により粒脱落の有無を調
べた。
した後、ダイヤモンド砥粒でポリシング加工し、２次電
子像の回折および表面あらさ計により粒脱落の有無を調
べた。
また、Ｘ線マイクロアナライザーを用いてＸ線像を得、
表面の分析を行い、脱落部の組成を調べた。
表面の分析を行い、脱落部の組成を調べた。
（２）磁性 試料振動形マグネトメータ（ＶＳＭ）により磁性の有無
を調べた。
を調べた。
（３）切断加工性 （ａ）切断性（定圧切断実験） １軸スラストベアリングの上にガラスを接着し、その上
に試料（幅３０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）を接着し、この試料
を５００ｇおよび１０００ｇのおもりで引っぱり、ダイ
ヤモンド切断砥石で切断加工したときの切断速度を測定
した。
に試料（幅３０ｍｍ、厚さ４ｍｍ）を接着し、この試料
を５００ｇおよび１０００ｇのおもりで引っぱり、ダイ
ヤモンド切断砥石で切断加工したときの切断速度を測定
した。
（ｂ）チッピング発生（定速切断実験） 定速送り（２５ｍｍ／ｍｉｎ）により、ダイヤモンド切
断砥石で切断加工したとき、切断面から１０μｍ以上の
深さのチッピングの発生率（幅３０ｍｍ、厚さ４ｍｍの
試料について３０ｍｍあたりの発生率）を顕微鏡（２０
０倍）で調べた。
断砥石で切断加工したとき、切断面から１０μｍ以上の
深さのチッピングの発生率（幅３０ｍｍ、厚さ４ｍｍの
試料について３０ｍｍあたりの発生率）を顕微鏡（２０
０倍）で調べた。
（４）ＣＳ／Ｓ特性 （ａ）耐摩耗性 試料の薄膜素子を一括形成したスライダ形状に加工し、
磁気ヘッドについてコンタクトスタート／ストップを２
万回繰り返した時の摩耗の程度（μｍ）を調べた。
磁気ヘッドについてコンタクトスタート／ストップを２
万回繰り返した時の摩耗の程度（μｍ）を調べた。
（ｂ）粒脱落（電解評価） 白金と試料との間に１Ｖの電圧を印加し、電解作用によ
るＴｉＣの粒脱落の程度を調べた。
るＴｉＣの粒脱落の程度を調べた。
表面粗さの指標であるＲmaxで表わす。
以上の結果より、本発明の試料は、鏡面加工性、切断加
工性およびＣＳ／Ｓ特性のいずれについても優れている
ことがわかる。また、非磁性であり、鏡面加工性が良好
なことからスライダ摺動面の鏡面加工が容易となり、信
頼性もよく磁気ヘッドスライダ材料として適しているこ
ともわかる。
工性およびＣＳ／Ｓ特性のいずれについても優れている
ことがわかる。また、非磁性であり、鏡面加工性が良好
なことからスライダ摺動面の鏡面加工が容易となり、信
頼性もよく磁気ヘッドスライダ材料として適しているこ
ともわかる。
なお、本発明の試料はビッカース硬度も高い値であっ
た。
た。
実施例２ 実施例１の試料１００を作製する際用いたＡｌ2Ｏ3：Ｔ
ｉＣ＝７：３（重量比）の割合で混合したもの１００重
量部に対して、各種添加物（表１）を、表１に示すよう
な割合で添加したほかは試料１００と同様に、試料１０
１〜１０９（表１）を作製した。
ｉＣ＝７：３（重量比）の割合で混合したもの１００重
量部に対して、各種添加物（表１）を、表１に示すよう
な割合で添加したほかは試料１００と同様に、試料１０
１〜１０９（表１）を作製した。
また、実施例１の試料２００を作製する際用いたＡｌ2
Ｏ3：ＴｉＣ＝７：３（重量比）の割合で混合したもの
１００重量部に対して、各種添加物（表１）を、表１に
示すような割合で添加したほかは試料２００と同様に、
試料２０１〜２０３（表１）を作製した。
Ｏ3：ＴｉＣ＝７：３（重量比）の割合で混合したもの
１００重量部に対して、各種添加物（表１）を、表１に
示すような割合で添加したほかは試料２００と同様に、
試料２０１〜２０３（表１）を作製した。
これらの試料について実施例１と同様に特性を評価し
た。
た。
結果を表１に示す。
ただし、チッピング発生については、５個以内を○、５
〜１０個を△、それ以上を×で表わす。また、粒脱落に
ついては、Ｒmaxが１００Å以下であるものを○、１０
０〜１０００Åであるものを△、１０００Åをこえるも
のを×で表わす。
〜１０個を△、それ以上を×で表わす。また、粒脱落に
ついては、Ｒmaxが１００Å以下であるものを○、１０
０〜１０００Åであるものを△、１０００Åをこえるも
のを×で表わす。
粒度分布については９２％を占める粒径の範囲を示し
た。
た。
表１より本発明の効果は明らかである。
そして、添加物を含有させることにより、特性、特に粒
脱落が改善される。
脱落が改善される。
実施例３ 実施例１で用いたＡｌ2Ｏ3粉末とＴｉＣ粉末（粒径０．
７μｍ）とを重量比で６５：３５の割合で混合したもの
に、ＢａＯを２重量％添加し、実施例１と同様の処理を
し、本発明の試料Ａを作製した。
７μｍ）とを重量比で６５：３５の割合で混合したもの
に、ＢａＯを２重量％添加し、実施例１と同様の処理を
し、本発明の試料Ａを作製した。
ただし、焼成雰囲気は酸素雰囲気とした。
この場合ＴｉＣの１０重量％がＴｉの酸化物へと変化し
た。
た。
また、焼結体中でのＴｉＣの平均粒径は１．５μｍであ
り、粒度分布は電子顕微鏡写真で観察したところ、粒径
０．５〜２．０μｍの粒子の占める割合が９２％であ
り、０．１μｍ以下の粒径を有するＴｉＣは５％であっ
た。
り、粒度分布は電子顕微鏡写真で観察したところ、粒径
０．５〜２．０μｍの粒子の占める割合が９２％であ
り、０．１μｍ以下の粒径を有するＴｉＣは５％であっ
た。
上記において、焼結体を作製する際原料となるＴｉＣの
粒径が０．３μｍのもの（実施例１で使用したもの）を
用いた他は同様の処理をし、比較の試料Ｂを作製した。
粒径が０．３μｍのもの（実施例１で使用したもの）を
用いた他は同様の処理をし、比較の試料Ｂを作製した。
この場合ＴｉＣの１１重量％がＴｉの酸化物へと変化し
た。
た。
また、焼結体中でのＴｉＣの平均粒径は０．８μｍであ
り、粒度分布は粒径０．５〜１．５μｍの粒子が占める
割合が８０％であり、０．１μｍ以下の粒径を有するＴ
ｉＣは１５％であった。
り、粒度分布は粒径０．５〜１．５μｍの粒子が占める
割合が８０％であり、０．１μｍ以下の粒径を有するＴ
ｉＣは１５％であった。
この試料について実施例１と同様に特性を評価した。
結果を以下に示す。
結果より本発明の効果は明らかである。
Claims (2)
- 【請求項１】炭化チタンとアルミナとを含む混合物中に
炭化チタンを５〜４０重量％含むセラミック材料であっ
て、焼結体中の炭化チタンの平均粒径が１．０〜２．５
μｍであり、炭化チタンのうち粒径が０．１μｍ以下の
ものが１０重量％以下であることを特徴とする磁気ヘッ
ドスライダ用セラミック材料。 - 【請求項２】５〜４０重量％の炭化チタンとアルミナと
を含む混合物１００重量部に対し、Ｇａ，Ｂａ，Ｃｅ，
ＮｂおよびＴｉの酸化物の少なくとも１種を０．０１〜
１０重量部含むセラミック材料であって、焼結体中の炭
化チタンの平均粒径が１．０〜２．５μｍであり、炭化
チタンのうち粒径が０．１μｍ以下のものが１０重量％
以下であることを特徴とする磁気ヘッドスライダ用セラ
ミック材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149225A JPH062617B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 磁気ヘッドスライダ用セラミック材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61149225A JPH062617B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 磁気ヘッドスライダ用セラミック材料 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091881A Division JP2554604B2 (ja) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | 磁気ヘッドスライダ用セラミック材料 |
| JP8277117A Division JP2968736B2 (ja) | 1996-09-27 | 1996-09-27 | 磁気ヘッドスライダ用セラミック材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638257A JPS638257A (ja) | 1988-01-14 |
| JPH062617B2 true JPH062617B2 (ja) | 1994-01-12 |
Family
ID=15470596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149225A Expired - Lifetime JPH062617B2 (ja) | 1986-06-25 | 1986-06-25 | 磁気ヘッドスライダ用セラミック材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062617B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US5015486A (en) * | 1989-09-11 | 1991-05-14 | General Mills, Inc. | Dry mix for microwave muffins with psyllium and method of preparation |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5391922A (en) * | 1977-08-12 | 1978-08-12 | Nippon Tungsten | Method of making material for ceramic tools |
| US4251841A (en) * | 1979-06-01 | 1981-02-17 | International Business Machines Corporation | Magnetic head slider assembly |
| JPS56140068A (en) * | 1980-03-29 | 1981-11-02 | Nippon Tungsten | Ceramic sintered body and manufacture |
| JPS57135772A (en) * | 1981-01-09 | 1982-08-21 | Nippon Tungsten | Material for alumina magnetic head |
| JPS57118069A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-22 | Nippon Tungsten | Raw material mixed powder for alumina type magnetic head |
| US4407968A (en) * | 1981-12-21 | 1983-10-04 | General Electric Company | Ceramic Al2 O3 substoichiometric TiC body |
| JPS60231308A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-16 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | アルミナ系磁気ヘッド用基板材料及びその製造方法 |
| JPS6150906A (ja) * | 1984-08-21 | 1986-03-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | 歯科用接着剤 |
-
1986
- 1986-06-25 JP JP61149225A patent/JPH062617B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS638257A (ja) | 1988-01-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |