JPH06290409A

JPH06290409A - 磁気ヘッド用非磁性基板材料

Info

Publication number: JPH06290409A
Application number: JP5096461A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Hayashi; 信一郎林; Hiroshi Toda; 宏戸田
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1993-04-01
Filing date: 1993-04-01
Publication date: 1994-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、金属磁性膜または磁性酸化物を直
接配するための磁気ヘッド用非磁性基板材料に関する。
特に加工性が良く、高熱膨張率を有し、さらに焼結性に
優れている基板材を提供する。【構成】ＮｉＯ，ＭｇＯ，ＣｕＯを基本組成とし、さ
らにＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＺｒＯ₂ 少なくとも１種を
含有することを特徴とする非磁性基板材料。【効果】本組成の基板はＮｉＯ−ＭｇＯにより高熱膨
張率［α＝１３０〜１５０×１０^-7℃^-1］を有し、Ｃｕ
Ｏにより焼結温度を下げ、さらに添加物により焼結性を
高める効果を増す。また加工性にも優れ、加工中のチッ
ピングの発生を著しく防止する利点がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド特にハード
ディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気ヘッド基板材料に
関わる。

【０００２】

【従来技術】近年の磁気記録分野においては、高密度化
の要求により高保磁力媒体に対応可能な磁気ヘッドの開
発が進められている。それらを達成するためには、磁気
ヘッドに配される金属磁性膜または磁性酸化物膜（また
は薄板）の高飽和磁束密度と高透磁率が不可欠である。
しかるに以上の特性を満す磁性膜は、熱膨張率αが大き
いという特徴があるため磁性膜を支持するための非磁性
基板材のαも大きくすることが必要となってきた。また
αを大きくすることにより、焼結性また加工性の問題が
新たに発生している。このような要求に対し、様々な研
究がなされている。例えば、特公昭６０−２１９４０号
による報告によれば、αが約（１１０〜１２０）×１０
^-7／℃の非磁性基板が提供されており（例えば表２のサ
ンプル２５）、また特公昭６３−６３９６２号ではαが
約（１０５〜１２５）×１０^-7／℃の非磁性基板が提供
されている（例えば表２のサンプル２６）。しかし、こ
れらのα値はいまだ基板として要求される水準を満足し
ていない。すなわち、従来の磁気ヘッドの磁性材料とし
て使用されている素材はＭｎ−Ｚｎフェライト（α＝１
２０〜１３０×１０^-7／℃）、センダスト（α＝１５０
×１０^-7／℃）、パーマロイ（１３５×１０^-7／℃））
及び金属鉄膜（１３０×１０^-7／℃）がほとんどである
が、いずれもその熱膨張率αは（１３０〜１５０）×１
０^-7／℃の範囲にあり、基板とのαの差が大きく、熱処
理や使用に際して特性の変化等の問題を生じた。また特
公平３−２９７３９号によれば、α値は要求値を満足し
ているが、焼結性が良くない問題が残されている（例え
ば表２のサンプル２７）。更に従来の非磁性基板では研
削加工時にチッピング（粒状の欠け落ち）の問題があっ
たり、研削抵抗が大きく加工しにくい場合がしばしば見
られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
磁気ヘッド用非磁性基板では、熱膨張率が磁気ヘッドの
磁性材料に比して小さいことが原因となる問題があり、
或いは焼結性が低過ぎたり、研削加工時にチッピングの
問題があったり、研削抵抗が大きく加工しにくい場合が
しばしば見られる。従って、本発明の目的は、熱膨張率
が高く（好ましくは１３０≦α≦１５０）で、加工性が
良く（研削時の抵抗が少なく、加工時のチッピングが小
さいこと）、また焼結性が良い（低温焼成可能なこ
と）、磁気ヘッド用非磁性基板を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッド用非
磁性基板は、ＮｉＯ_X ＭｇＯ_Y ＣｕＯ_Z （但しＸ＋Ｙ＋Ｚ＝１００ｍｏｌ％４０≦Ｘ≦８０１０≦Ｙ≦５００＜Ｚ≦２０（いずれもｍｏｌ％））よりなることを特徴とする。好ましくは、この基本組成
に、ＳｉＯ₂ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＺｒＯ₂ のうち、少なくと
も１種の元素を４ｗｔ％以下添加する。

【０００５】本発明の非磁性板は、原料となる酸化物、
炭酸塩、水酸化物等を所定の配合比で混合し、乾燥、仮
焼成した後、粉砕し、次いで得られた粉砕粉を予備成形
し、更に加圧成形し、そして本焼成し、得られた焼結体
を研削加工して所定の形状に仕上げる。以下で説明する
実施例から分かるように、原料の組成を変えることによ
り、得られた非磁性基板の重要な特性である熱膨張率α
が（１３０〜１５０）×１０^-7／℃であって、しかも研
削エネルギー、チッピング、及び焼結性の点で所定の要
件を満足する組成は図１に鎖線で囲って示した通りであ
ることが分かった。

【０００６】

【作用】すなわち、図１はＮｉＯ−ＭｇＯ−ＣｕＯの３
成分系の熱膨張率を示したものであるが、ＮｉＯの含有
率を４０ｍｏｌ％以下にすると熱膨張率が１３０×１０
℃より低くなり、磁性膜との差が大きく非磁性基板材と
して使用出来ない。また、８０ｍｏｌ％以上では後で表
１のサンプルＮｏ．１〜３及びＮｏ．２１に示す様にチ
ッピングが大きくなる事と非磁性でなくなる為、実質的
に使えない。ＭｇＯの含有率を限定した理由は、表１の
Ｎｏ．２２の様に５０ｍｏｌ％以上ではチッピングが大
きく（粒子径２０μｍ）精密加工時に不具合が生じ、１
０ｍｏｌ％以下では加工時の負荷抵抗（研削エネルギ
ー）が大きく発明の効果がない。また、ＣｕＯを第３成
分として加えることでα値を低下させずに加工時の負荷
を減じ、チッピングをおさえ、電気抵抗を増す効果が有
り、又、低温での焼結を容易にする。しかし、２０ｍｏ
ｌ％以上では焼結が十分に進まない為、含有率を限定し
た。一方、ＳｉＯ₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＺｒＯ₂ の添加物
は、材料の焼結性を高め結晶粒成長を抑制し気孔率を減
じる作用を有することがわかった。ただし、４ｗｔ％以
上では逆にこの効果がなくなる。

【０００７】

【実施例】市販されている酸化ニッケル源として、Ｎｉ
Ｏ，ＮｉＣＯ₃ 、酸化マグネシウム源としてＭｇＣＯ
₃ ，ＭｇＯ，Ｍｇ（ＯＨ）₂ 、酸化銅として、ＣｕＯ，
Ｃｕ₂ Ｏを用いて、表１に示す組成になるように秤量
し、更にＡｌ₂ Ｏ₃ ，ＺｒＯ₂，ＳｉＯ₂ を全体の０．
５〜４ｗｔ％加え、ボールミル中でアルコールを用い
て、１６時間混合を行った後、乾燥、仮焼を行い、２４
時間粉砕を行った。得られた粉砕粉を予備成形、３ｔｏ
ｎ／ｃｍ² にて等方加圧成形し、組成に応じて９００〜
１１３０℃にてＯ₂ ガス中にて焼成した。さらにこれを
９５０〜１１００℃，１０００ａｔｍＡｒ＋Ｏ₂ にて
ＨＩＰ（熱間等方加熱）処理を行なった（又、加圧焼成
３００ｋｇｆ／ｃｍ² を用いてもよい）。得られた焼結
体は全て密度９９％以上となった。焼結体より切り出し
た長さ２０ｍｍのサンプルを用いて、熱膨張率計にて１
００〜４００℃間の熱膨張率を測定した。また、加工性
は高速回転研削機の主軸モーターにかかる電流値から比
研削エネルギーとして算出した。絶縁抵抗は、サンプル
形状１０×５×５０ｍｍに５００Ｖの電圧にて測定し
た。結果を表１に示す。なお、先に引用した文献に記載
された非磁性基板を比較例として表２に示す。各表にお
いて○は優秀、△は良好、×は不良である。

【０００８】

【表１】

【０００９】

【表２】

【００１０】

【発明の効果】表１及び図１に関連して検討したことか
らから明らかなように、本発明によると磁性膜の熱膨張
率に整合した１３０≦α≦１５０が得られ、さらに低温
焼成を可能にし、加工性にも優れた磁気ヘッド用非磁性
基板材料が安定生産出来るようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＮｉＯ−ＭｇＯ−ＣｕＯ系の組成図で、破線内
が本発明の範囲を示し、また、図中の数値は組成比と熱
膨張率の関係を示したものである。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】組成式ＮｉＯ_X ＭｇＯ_Y ＣｕＯ_Z 但しＸ＋Ｙ＋Ｚ＝１００ｍｏｌ％４０≦Ｘ≦８０１０≦Ｙ≦５００＜Ｚ≦２０（いずれもｍｏｌ％）であることを特徴とする磁気ヘッド用非磁性基板材料。
【請求項２】請求項１に記載の基本組成に、ＳｉＯ
₂ ，Ａｌ₂ Ｏ₃ ，ＺｒＯ₂ ，のうち、少なくとも１種の
元素を４ｗｔ％以下添加することを特徴とする磁気ヘッ
ド用非磁性基板材料。