JPH0669903B2

JPH0669903B2 - 磁気ヘツド用磁器組成物

Info

Publication number: JPH0669903B2
Application number: JP27917784A
Authority: JP
Inventors: 克彦鬼塚; 秀雄江村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1984-12-28
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS61158865A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電子計算機等に使用されている各種磁気ヘッド
の磁極部片を取付ける磁気ヘッド支持部材（一般にスラ
イダーと称される）の磁器組成物に関するものである。

（背景技術）磁気ヘッド支持部材（以下スライダーと称す）は，これ
に使用する磁器組成物の一定組成範囲内において，その
組成量を任意に変化させることにより，目的に応じて該
スライダーにより支持される各種磁気ヘッドの熱膨張係
数に容易に適応させ得ることが望まれている。また，こ
のスライダーは磁気ヘッドの小さな磁極部片を支持する
ことから非常に精密な加工を必要とするため，当然加工
性の良いこと，研削（切削）時の抵抗の少ないこと，お
よび耐チッピング特性に優れていることなどの加工性に
安定な材質であることが望まれる。

（先行技術）従来,Ni−Znフェライトに適応するスライダ材料として
フォルステライトやチタン酸バリウムなどが使用され，
これらの熱膨張係数はNi−Znフェライトの熱膨張係数90
〜98X10^-7/℃とほぼ同程度の熱膨張係数を有している。
ところがこれらフォルステライトやチタン酸バリウムな
どをMn−Znフェライトに適応する場合，このMn−Znフェ
ライトの熱膨張係数が100〜120X10^-7/℃と高く，該材料
とMn−Znフェライトとのガラス熔着時の400℃前後の熱
履歴に対してこれらの熱膨張差のために前記材料に亀裂
および残留歪などが生じ，工程中にガラスハガレなどを
起こす原因となるので,Mn−Znフェライトに対してはフ
ォルステライトやチタン酸バリウム系の組成物を使用す
ることができない。

一方,Mn−Znフェライトに適応するスライダ材料として
チタン酸カルシウムが使用され，この熱膨張係数はMn−
Znフェライトの熱膨張係数100〜120X10^-7/℃とほぼ同程
度である。

しかしながら，チタン酸カルシウムを主成分とする磁器
においては機械加工時のチッピングが発生し易い。ま
た，研削時の負荷抵抗が大きいなどの加工性が悪い欠点
がある。

（発明が解決しようとする問題点）本発明者等は上記の現状に鑑み鋭意研究の結果，チタニ
ア（TiO₂），カルシア（CaO），および酸化亜鉛（ZnO）
の３成分の一定組成範囲内において熱膨張係数を91〜11
3X10^-7/℃の広い範囲で制御することができ，かつ機械
加工時の研削抵抗が少なく耐チッピング特性に優れ，加
工性に安定な組成物が得られることを知見した。

（本発明の目的）本発明は，例えばNi−ZnフェライトおよびMn−Znフェラ
イト等の各種磁気ヘッドの熱膨張係数の広い範囲に容易
に適応でき，かつ機械加工特性に優れるスライダ材料用
磁器組成物を提供することを目的とする。

（問題点を解決させるための手段）本発明によればチタニア（TiO₂）40〜60モル％，カルシ
ア（CaO）10〜50モル％，及び酸化亜鉛（ZnO）２〜50モ
ル％の組成範囲内で，かつTiO₂/CaO≧１を満足する磁器
組成物が提供される。

上記組成範囲からなる磁器組成物は，その適正焼成温度
においては主にCaTiO₃相Zn₂TiO₄相及び存在量はわずか
であるがＸ線的には同定できない結晶相（TiO₂,CaO,ZnO
の３種類の化合物と推定される）の３つの結晶相の微細
な均一混在組織を有し，従来のCaTiO₃及びTiO₂相を主成
分とする材料よりも研削抵抗が減少する。

チタニア（TiO₂）40モル％以下では,ZnO相が多量に組織
中に存在し，焼成雰囲気の影響を受けやすく磁器中に色
むらが発生しやすくなる。チタニア（TiO₂）60モル％を
超えるとルチル（TiO₂）相が組織中にあらわれ熱膨張係
数が70〜90X10^-7/℃と低くなる。

TiO₂とCaOとの量比がモル比でTiO₂/CaO＜１の範囲及び
カルシア（CaO）50モル％以上では磁器中にカルシア（C
aO）が未反応の状態で存在する為，極端に焼結性が悪化
し，磁器が吸湿性を持つようになる。また，カルシア
（CaO）10モル％以下ではCaTiO₃相の存在量が減少する
為，熱膨張係数が低下し，更に硬度が650Kg/mm²（Mn−Z
nフェライト,Ni−Znフェライトの硬度）以下になり摺動
部材としての特性を満足しない。

酸化亜鉛の添加はCaTiO₃の形態に関与しない未反応のチ
タニア（TiO₂）と反応させてZn₂TiO₄相を形成すること
にある。ZnO2モル％以下ではZn₂TiO₄相が生成せず,ZnO5
0モル％以上ではCaTiO₃相が減少しすぎる。

更に,Zn₂TiO₄相がCaTiO₃相の中に均一に分散して存在し
ている為にCaTiO₃相が主成分である磁器よりも研削時の
破壊の単位が細かくなる為チッピング特性が改善され
る。またZnOの添加によって従来のチタン酸カルシウム
の系に比べて焼成温度は10〜100℃低下し，スライダ材
料としての大きな要求である磁器中のボイド状態も改善
される。

（実施例）市販の工業原料（純度98％）でチタニア源としてはチタ
ニア（TiO₂），カルシア源としては炭酸カルシウム（Ca
CO₃），水酸化カルシウム（Ca（OH）_２），塩化カルシ
ウム（CaCl₂）及び酸化亜鉛源としては亜鉛華（ZnO）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時間仮焼を行った。仮焼後，不純物の混入を抑え
て微粉砕し，造粒後1.0〜2.0t/cm²の圧力で成形した。
その後,1150〜1300℃の大気中で焼成して第１表に示す
１〜19の各試料を得た。

これらの各試料の研削抵抗は高速回転切断機の電力増加
量により評価し，ワット単位で示した。

チッピング径は切断面から垂直にチッピング深さを測定
し，一定距離間の平均としてミクロン単位で示した。な
お，切断機の使用条件は一定とする。

また，耐チッピング特性の基準となる靭性の測定はダイ
ヤモンド圧子を一定荷重で一定時間保持した場合に生じ
る圧痕の大きさと，それから伸長するクラックの長さか
ら近似的に求める圧痕法により算出し，単位をMN/m^3/2
で示した。そ他，この種の磁気ヘッド用スライダに要求
される特性であり，耐摩耗性の判断基準となる硬度につ
いてはビッカース硬度で荷重1Kg,Hv（1.0）で示す。測
定及び算出方法はJISZ2244に準拠し，単位はKg/mm²で示
した。また，焼結性については吸水率２％を超えるせの
をＸ印で,0％のものを〇印で，その中間を△印で示し
た。

試料４〜8,10,11および12,13は本発明の範囲内のもので
あり，第１図に示すように試料４〜８は（第１図中直線
上のポイントに付した符号は試料番号である）TiO₂の量
を50モル％に固定した組成で,ZnOとCaOの相対量を変化
させたものであり，これによって熱膨張係数（α値）が
96〜113まで直線的に変化することがわかる。これはCaT
iO₃,Zn₂TiO₄及び同定できない結晶相の３相の生成比に
依存しているものと推測される。

また，これらの試料においては加工時のチッピングの最
大径が50μｍを超えるものがなく研削抵抗値が従来のCa
TiO₃が主成分である試料1,3に比べて極端に減少してい
ることがわかる。

これに対し，試料1,2,3及び９はそれぞれ本発明の範囲
外のものであり試料１〜３は研削性抵抗値が高く，チッ
ピングの最大径も大きい。

試料９は硬度が低く，摺動部材としてのスライダ材料と
しては不敵であることが理解される。

また,ZnOの添加による焼結性の特性として従来のCaTiO₃
を主成分とする材質に比べて適正焼成温度が50〜100℃
低下し，量産時の省エネルギーというコストダウンにつ
ながる。更に，鏡面加工の際の面状態も非常に良好であ
り，ポア分布もかなり減少しており製造上大きなメリッ
トとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はZnOとCaOとの相対量の変化に対する熱膨張係数
の関係図を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チタニア（TiO₂）を40〜60モル％と，カル
シア（CaO）を10〜50モル％と，酸化亜鉛（ZnO）を２〜
50モル％とからなる組成範囲内で，かつモル比でTiO₂/C
aO≧１を満足することを特徴とする研削特性に優れた磁
気ヘッド用磁器組成物