JPH0633168B2 - 磁気ヘツド用磁器組成物 - Google Patents

磁気ヘツド用磁器組成物

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JPH0633168B2
JPH0633168B2 JP19289185A JP19289185A JPH0633168B2 JP H0633168 B2 JPH0633168 B2 JP H0633168B2 JP 19289185 A JP19289185 A JP 19289185A JP 19289185 A JP19289185 A JP 19289185A JP H0633168 B2 JPH0633168 B2 JP H0633168B2
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thermal expansion
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magnetic head
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秀雄 江村
克彦 鬼塚
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はフロッピーディスク等の磁気ヘッドに使用され
る磁極片(フェライトコア)を支持する磁気ヘッド用磁
器(以下磁器ヘッド用スライダと称す)の磁器組成物に
関するものであり、さらに詳しくはMn−Znフエライトに
適した磁器ヘッド用スライダの磁器組成物に関する。
(背景技術) 図に示す如く前記スライダ1は一般にフェライトコア2
を接着ガラス3を介して熱処理により接着され磁気ヘッ
ドを構成している。したがって、これらスライダ及びフ
ェライトコアの各々に大きな熱膨張差があると熱処理時
の熱履歴により、これら材料に亀裂や残留歪が生じ組付
け工程中にガラスハガレ等を生じる。そのためスライダ
はその磁器組成及び組成比を選択してフェライトコアの
熱膨張係数に一致させなければならない。
また、フェライトコアにはその用途に応じ各種のグレー
ドが存在し、熱膨張係数もこのグレードにより105 〜12
5 ×10-7/℃の広い範囲に適用される必要がある。その
ためスライダもその組成比を変化させることにより105
〜125 ×10-7/℃の広い範囲の熱膨張係数を容易に選択
されることが望まれている。
また、このスライダはその磁器焼結体にポアが出来るだ
け少ないことが要求される。フロッピーディスクに接触
する焼結体表面にポアが多く存在すると、該ディスク表
面にコーティングされた磁性粉末がポア内に付着し易く
なり、付着した磁性粉の存在により記録・再生時の磁器
特性に障害をもたらす。
また、このスライダはその磁器が充分に焼結し緻密化し
ていなければならない。焼結が不充分で強度や靭性が劣
っていると磁器にチッピングやクラックが生じ、フロッ
ピーディスクへ走行させた場合ディスク自体を損傷させ
るという重大な欠陥をまねく。
一方、磁器ヘッドのコアとしては従来からNi−Znフェラ
イトが使用されていたがフロッピーディスク用フェライ
トコアとしては現在Ni−ZnよりもMn−Znフェライト
の方が磁性特性、特に抗磁力が優れていることから、Mn
−Znフェライトに移行しつつある。
(従来技術の説明) 従来、Ni−Znフェライトに適用されるスライダ組成物と
してはこの熱膨張係数90〜98×10-7/℃とほぼ同程度の
フォルステライトやチタン酸バリウムが知られている。
しかしながら、Mn−Znフェライトにこれら磁器を適用す
る場合、Mn−Znフェライトの熱膨張係数が105 〜125 ×
10-7/℃であり熱膨張差が大きすぎこれら磁器を適用す
ることは困難である。
一方、Mn−Znフェライトに適用するスライダ組成物とし
ては従来からチタン酸塩系化合物を主体とする例えばチ
タン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム及びチタン酸
ストロンチウム等がMn−Znフェライトの熱膨張係数とほ
ぼ同程度であることが知られている。しかしながら、Mn
−Znフェライトは要求特性に応じて105 〜125 ×10-7
℃の広い範囲で多種多様のグレードが存在するが、従来
からこの広い範囲の熱膨張係数を組成比を変更するのみ
で直線的に変化させ各種グレードの熱膨張係数に容易に
一致させる磁気ヘッド用スライダ組成物が見出されてい
ない。
一方、前記チタン酸塩化合物を主体とする組成において
は例えばアルゴンガス中で焼成した場合にTiイオンが
還元されるため極端に磁器の色調が変化する。この場合
変化した磁器の色を元に戻す処理が必要となる。
さらに、前記チタン酸塩化合物を主体とする焼結体は鏡
面加工時に結晶粒の脱離が問題となることから、脱粒及
び選択研摩(軟弱な粒が選択的に研摩されること)のな
い加工性に優れた磁気ヘッドスライダの組成物が望まれ
ている。
(本発明が解決しようとする問題点) 本発明者は上記現状に鑑み鋭意研究の結果、Mn−Znフェ
ライトの熱膨張係数に近いCaO−SiO2系化合物の主成分
に対し、特定量のTiO2を添加したことにより、SiO2成分
をガラス相以外のケイ酸カルシウム(CaSiO3)化合物と
チタン酸カルシウム(CaTiO3)との均一仮焼物からなる
安定な結晶とし、且つこれらの混合比を調整することに
より、Mn−Znフェライトの熱膨張係数105 〜125 ×
10-7/℃の広い範囲に適用することができ、しかも焼結
性が良好でポアの発生が少なく、還元雰囲気処理による
色むらの発生を防止できると共に鏡面加工性が優れた磁
気ヘッド用スライダ組成物が得られることを知見した。
(発明の目的) したがって、本発明はケイ酸カルシウム(CaSiO3)化合
物とチタン酸カルシウム(CaTiO3)とからなるガラス成
分の少ない緻密質の焼結体であり、且つMn−Znフェライ
トの熱膨張係数の広い範囲に適用でき、焼結性が良好で
ポアの発生が少なく、さらに還元雰囲気処理による色む
らの発生を防止できると共に、鏡面仕上性に優れた磁気
ヘッド用スライダ組成物を提供することを目的とする。
(問題を解決するための手段) 本発明によれば、SiO2を22〜50モル%と、TiO2を2〜30
モル%と、CaOを45〜57モル%とから成る磁気ヘッド用
磁器組成物が提供される。
上記組成範囲から成る磁気組成物はその適正焼成温度に
おいては主としてCaSiO3相又はCa3Si27相の1種以上
とCaTiO3相から成る微細な均一混在組織を有し、従来の
フォルステライト等のMgO−SiO2系磁器よりも焼結性が
向上し、緻密質の焼結体が得られる。
さらに、上記組成範囲から成る磁器組成物においてはCa
SiO3相又はCa3Si27相とCaTiO3相の均一混在組織が主
体となり、ガラス成分が少ないため、粒界に存在するガ
ラス成分が原因で生じる鏡面加工時の脱粒及び選択研摩
が少なくなる。また、CaSiO3相やCa3Si2O7相の存在に
より従来のチタン酸系スライダ材質よりも硬度がよりM
n−Znフェライトに近づき、ガラス溶着後のヘッド保
証面(フロッピーディスクへ接触する側の面)の平担度
を維持し易くなる。また、CaSiO3とCaTiO3との均一仮焼
物からなる安定な結晶相を有するので、熱膨張係数105
〜125 ×10-7/℃の広い範囲において組成比を変化させ
ることにより熱膨張係数を直線的に変化させることがで
き、所望の熱膨張率を有するスライダを得ることができ
る。
SiO2が22モル%未満ではCaO添加量の多い側で焼結体
の緻密化が阻害され、TiO2添加量の多い側で焼結体の緻
密化は良好であるが還元による色調変化・色むらが発生
し易くなる。SiO2が50モル%を超えるとSiO2が単独で存
在しガラス相が形成され易くなるのでポアが発生して充
分な緻密化が果し得ない。TiO2が2モル%未満ではCaSi
O3及びCa3Si27の焼結を充分促進させ得ないため、ポ
アの発生を充分抑制することができない。TiO2が30モル
%を超えると、CaO添加の多い側で、CaTiO3相の生成
が増加するため、還元雰囲気下での影響が顕著になり、
色むらが発生し易くなり、SiO2添加の多い側でCaTiSiO5
相(熱膨張係数は65×10-7/℃)が生成するため熱膨張
係数が極端に低くなる。CaOが45モル%未満ではSiO2
加の多い側でSiO2を主成分とするガラス相が生成し易く
なり焼結体の緻密性が悪化し、TiO2添加が多い側で前記
熱膨張係数の低いCaTiSiO5相が生成する領域となり、極
端に熱膨張係数が低下する。CaOが57モル%を超える
と、CaOが未反応状態で存在し易くなり、水和性を有し
耐水性が悪くなり一般的に磁気ヘッド用スライダとして
不適切なものとなる。
CaSiO3及びCa3Si2O7相は純粋組成比(CaO:SiO2=50:5
0モル%及び60:40モル%)からの調合では緻密な焼結
体を得るのが困難であるが、TiO2の添加によりCaSiO3
びCa3Si2O7相の形成に助剤効果を果し、両相が従来のTi
O2−CaO系よりも比較的低温の仮焼温度、即ち従来10
00〜1150℃程度であったものが約900 〜1100℃程度で結
晶形成が進行し、本焼成時に均一な結晶成長がおこり、
異常粒成長を抑制することができる。
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。本発明に
おいて磁気ヘッド用スライダを製作する方法は、所定の
組成比に原料を秤量し、混合粉砕後仮焼し、次いでこの
仮焼物を微粉砕し、有機バインダを添加して造粒し、所
定形状に成形後焼成する通常の方法が採用される。
(実施例) 市販の工業原料(純度98%以上)で、シリカ源としてシ
リカ(SiO2)、チタニア源として酸化チタン(TiO2)、
カルシア源として炭酸カルシウム(CaCO3)又は水酸化
カルシウム(Ca(OH)2)などを選び、それぞれ第1表
に示す組成比となるように秤量し、ボールミルを用いて
湿式混合し、乾燥後900 〜1100℃で1〜2時間仮焼を行
なった。仮焼後不純物の混入を抑えて微粉砕し、有機バ
インダ等を添加して造粒後1.0 〜2.0t/cm2で加圧成形
をした。その後、1250〜1380℃で大気中で焼成し第1表
に示す試料No.1〜15を得た。
得られた焼結体の結晶相はX線回折法によって同定し
た。生成量比の判定はピーク比で行ない、同時に画像解
析装置により試料鏡面をXMA装置を用いて各結晶相に
よる光の反射率の違いから面積比を測定して体積比率を
換算して評価した。なおこの値はX線回折法によって求
めた量比とほぼ一致した。硬度は荷重1kg(Hv(1.0)
で示す)のビッカース硬度で示した。測定算出はJISZ22
44に準拠し、単位はkg/mm2で示した。焼結体の緻密性
は吸水率2%を超えるものを×印で、○%のものを○印
で、その中間を△印で示した。色むらは還元雰囲気処理
後の焼結体の内部を観察し、表面との色の差異があるか
どうかで評価した。
第1表から理解される様に、試料No.1,8,9,10,1
1及び13は本発明の組成範囲外のものであり、試料No.1
及び8はTiO2量が少ないため焼結が充分促進されて
いない。試料No.9及び10はSiO2量が少ない系であ
り、CaO量の多い側(試料No.9)では焼結体の緻密化が
阻害され、TiO2量の多い側(試料No.10)では色むらが
発生している。試料No.11はTiO2量が多い系であり、SiO
2添加が比較的多い側で熱膨張係数の低いCaTiSiO5相が
生成されており熱膨張係数が65×10-7/℃と極端に低い
ことが分かる。試料No.13はSiO2量が若干多くなってい
るためSiO2が単独で存在しガラス相を形成されておりポ
アの発生のため充分に緻密化していない。試料No.14は
従来のTiO2−CaO系組成物でCaTiO3相及びTiO2相の2相
から構成されれ典型的例であり、色むらを生じ硬度がMn
−Znフェライトの硬度約650kg/mm2より相当大きくなり
鏡面加工時にMn−Znフェライト側が選択研摩され易くな
る。試料15は従来のフォルステライト磁器であり、熱膨
張係数が小さく、且つ硬度が大き過ぎMn−Znフェラ
イト用のスライダとして適用することができない。
これに対し試料No.2〜7及び12は本発明の範囲内の
ものであり、熱膨張係数がMn−Znフェライトに適用でき
る105 〜125 ×10-7/℃の範囲内で選択されており、磁
器の硬度及び焼結性が良好で緻密質な焼結体が得られて
いると共に、色むらの発生がない。
さらに試料No.14と本発明の範囲内である各試料No.2〜
7の仮焼温度を比較してみると従来のTiO2−CaO系より
比較的低温であることが理解される。
上述の如く本発明はSiO2−TiO2−CaO系としてこれらを
特定の組成比とすることによりMn−Znフェライトの熱膨
張係数の広い範囲に適用でき、焼結体の緻密化が充分で
ポアの発生が少なく、さらに還元雰囲気処理による色む
らの発生を防止できると共に、鏡面化工性に優れた磁器
ヘッド用スライダ組成物が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面はフロッピーディスクに使用される磁気ヘッドの斜
視図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】SiO2を22〜50モル%と、TiO2を2〜30モル
    %と、CaOを45〜57モル%とからなる磁気ヘッド用磁器
    組成物。
JP19289185A 1985-08-30 1985-08-30 磁気ヘツド用磁器組成物 Expired - Lifetime JPH0633168B2 (ja)

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