JPH0682448B2 - 酸化物基板およびそれを用いた磁気ヘツド - Google Patents
酸化物基板およびそれを用いた磁気ヘツドInfo
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- JPH0682448B2 JPH0682448B2 JP23364085A JP23364085A JPH0682448B2 JP H0682448 B2 JPH0682448 B2 JP H0682448B2 JP 23364085 A JP23364085 A JP 23364085A JP 23364085 A JP23364085 A JP 23364085A JP H0682448 B2 JPH0682448 B2 JP H0682448B2
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、磁気ヘッド等に用いられる酸化物基板および
これを用いて構成した磁気ヘッドに関するものである。
これを用いて構成した磁気ヘッドに関するものである。
従来の技術 従来、磁気ヘッドの構成として、磁気コア材料軟磁性の
パーマロイ・センダスト・アモルファス合金・Mn−Zn−
フェライト等を使用し、これを基板に接合又は接着する
が、基板上に蒸着・スパッタ・CVD・メッキ等の方法で
薄膜として形成したものが知られている。
パーマロイ・センダスト・アモルファス合金・Mn−Zn−
フェライト等を使用し、これを基板に接合又は接着する
が、基板上に蒸着・スパッタ・CVD・メッキ等の方法で
薄膜として形成したものが知られている。
このような構成の磁気ヘッドでは、軟磁性材料と基板材
料の熱膨脹係数が等しいか又はその差が極めて小さくな
ければ、温度変化によって両材料の界面に応力が生じ、
亀裂発生の原因となったり、あるいは磁歪効果によって
軟磁性体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・組成による熱膨脹係数に対応して、自由
に熱膨脹係数を変える事の出来る基板材料が必要とな
り、結晶化ガラス、CaO−SrO−TiO2系セラミック基板
(特開昭52−57218号公報)、NiMnO2系セラミック基板
(特開昭53−16399号公報)、MgO−TiO2系セラミック基
板(特開昭58−139322号公報)などが提案されている。
これらの基板材料は、その組成を調整する事により、広
い範囲で熱膨脹係数を選択できるものである。
料の熱膨脹係数が等しいか又はその差が極めて小さくな
ければ、温度変化によって両材料の界面に応力が生じ、
亀裂発生の原因となったり、あるいは磁歪効果によって
軟磁性体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・組成による熱膨脹係数に対応して、自由
に熱膨脹係数を変える事の出来る基板材料が必要とな
り、結晶化ガラス、CaO−SrO−TiO2系セラミック基板
(特開昭52−57218号公報)、NiMnO2系セラミック基板
(特開昭53−16399号公報)、MgO−TiO2系セラミック基
板(特開昭58−139322号公報)などが提案されている。
これらの基板材料は、その組成を調整する事により、広
い範囲で熱膨脹係数を選択できるものである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、結晶化ガラスやCaO−SrO−TiO2系セラミ
ック基板では、成分としてアルカリ金属あるいはCaを含
むために化学的に不安定であり、これらの基板を用いて
磁気ヘッドを構成した場合、磁気テープ等を実際に走行
させると、基板表面に磁性粉が付着する現象を生じ、磁
気ヘッド特性が低下する。NiMnO2系セラミック基板で
は、このような磁気テープからの付着現象は生じない
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、焼成時の雰囲気を非酸化性としなければ
ならず、製造コストが高くなり、又、使用形状に加工す
る時の研削加工性が悪く、加工能率が低いなどの欠点が
あった。
ック基板では、成分としてアルカリ金属あるいはCaを含
むために化学的に不安定であり、これらの基板を用いて
磁気ヘッドを構成した場合、磁気テープ等を実際に走行
させると、基板表面に磁性粉が付着する現象を生じ、磁
気ヘッド特性が低下する。NiMnO2系セラミック基板で
は、このような磁気テープからの付着現象は生じない
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、焼成時の雰囲気を非酸化性としなければ
ならず、製造コストが高くなり、又、使用形状に加工す
る時の研削加工性が悪く、加工能率が低いなどの欠点が
あった。
一方、MgO−TiO2系セラミック基板では、上記のような
問題点は生じないが、熱膨脹係数が95×10-7/℃(25〜4
00℃)を越えるような組成のものでは、MgOとTiO2のモ
ル比が2:1を越えるために、焼結体中に遊離のMgOを含
み、これが高湿度条件下で潮解現象を起こすという欠点
があった。
問題点は生じないが、熱膨脹係数が95×10-7/℃(25〜4
00℃)を越えるような組成のものでは、MgOとTiO2のモ
ル比が2:1を越えるために、焼結体中に遊離のMgOを含
み、これが高湿度条件下で潮解現象を起こすという欠点
があった。
問題点を解決するための手段 MgOを2〜96モル%、NiOを2〜96モル%、残分TiO2より
なり、MgOとNiOの合量が50〜98モル%であり、酸化物複
合焼結体を主成分として基板を構成する。
なり、MgOとNiOの合量が50〜98モル%であり、酸化物複
合焼結体を主成分として基板を構成する。
作用 発明者等は、MgO−NiO−TiO2系セラミックスが、組成比
により、熱膨脹係数を85〜130×10-7/℃(25℃〜400
℃)の範囲内で調整可能な事、又、基板表面に磁気テー
プを走行させても磁性粉が付着しない事、研削加工が容
易である事、潮解性を生じない事等を見い出した。
により、熱膨脹係数を85〜130×10-7/℃(25℃〜400
℃)の範囲内で調整可能な事、又、基板表面に磁気テー
プを走行させても磁性粉が付着しない事、研削加工が容
易である事、潮解性を生じない事等を見い出した。
MgOとNiOの合量を50〜98モル%にするすなわち、TiO2量
を2モル%以上にすれば、良好な研削加工性を得ること
ができ、又、基板表面上に蒸着・スパッター・CVD・メ
ッキ等の方法で形成される金属磁性薄膜の熱膨脹係数95
〜125×10-7/℃(25〜400℃)と同等の熱膨脹係数が得
られる。MgO量を2〜96モル%に限定する理由はMgO量が
少量でありすぎると研削加工性が低下し、MgO量が96モ
ル%を越えると潮解性を生じるめである。また逆に、Ni
O量を2〜96モル%に限定した理由は、NiO量が少量であ
りすぎると潮解性を生じ、NiO量が96モル%を越えると
研削加工性が低下するためである。
を2モル%以上にすれば、良好な研削加工性を得ること
ができ、又、基板表面上に蒸着・スパッター・CVD・メ
ッキ等の方法で形成される金属磁性薄膜の熱膨脹係数95
〜125×10-7/℃(25〜400℃)と同等の熱膨脹係数が得
られる。MgO量を2〜96モル%に限定する理由はMgO量が
少量でありすぎると研削加工性が低下し、MgO量が96モ
ル%を越えると潮解性を生じるめである。また逆に、Ni
O量を2〜96モル%に限定した理由は、NiO量が少量であ
りすぎると潮解性を生じ、NiO量が96モル%を越えると
研削加工性が低下するためである。
このMgO−NiO−TiO2系セラミック基板は熱膨脹係数が調
節可能で、製造が容易で、かつ優れた耐候性・研削加工
性を持つ。
節可能で、製造が容易で、かつ優れた耐候性・研削加工
性を持つ。
実施例 以下実施例をしめす。
試薬特級のMgO,NiO,TiO2をそれぞれ秤量し、アルコール
を分散媒としたボールミルにて16時間混合した後、150
℃で乾燥して各種組成の混合粉末を得た。これらの混合
粉末を900℃で空気中仮焼した後、再度ボールミルにて1
6時間粉砕し、150℃で乾燥した。この仮焼粉末に5wt%
のポリビニールアルコール水溶液を10wt%加えて造粒
し、1000kg/cm2の圧力で加圧成形した。成形体は、その
組成に応じて、1200〜1350℃の間の温度で加圧(300kg/
cm2)焼結した。得られた焼結体に対して、アルキメデ
ス法による密度速度を行った結果、いずれの組成におい
ても焼結体密度は真密度の99.5%以上であった。そこで
この焼結体より試料を切り出し、熱膨脹率計による25℃
〜400℃間の熱膨脹係数測定を行った。また、通常の研
削切断加工機と人造ダイア150番・直径100mm・厚さ0.5m
mの研削砥石を用い、砥石回転速度3000rpm・送り速度10
mm/min・研削深さ3mmの条件で湿式研削切断加工を行
い、主軸モーターの消費電力の変化と比削材の重量減少
より、比研削エネルギーを求めた。さらに、試料を鏡面
研摩し、表面粗さRmax<100Åとしたのち水中に投入
し、24時間後に再度表面粗さを測定することによりその
耐水性を評価した。比較のため、結晶化ガラス、および
NiMnO2系セラミック基板に対しても同様の測定を行っ
た。その結果を第1表に示す。
を分散媒としたボールミルにて16時間混合した後、150
℃で乾燥して各種組成の混合粉末を得た。これらの混合
粉末を900℃で空気中仮焼した後、再度ボールミルにて1
6時間粉砕し、150℃で乾燥した。この仮焼粉末に5wt%
のポリビニールアルコール水溶液を10wt%加えて造粒
し、1000kg/cm2の圧力で加圧成形した。成形体は、その
組成に応じて、1200〜1350℃の間の温度で加圧(300kg/
cm2)焼結した。得られた焼結体に対して、アルキメデ
ス法による密度速度を行った結果、いずれの組成におい
ても焼結体密度は真密度の99.5%以上であった。そこで
この焼結体より試料を切り出し、熱膨脹率計による25℃
〜400℃間の熱膨脹係数測定を行った。また、通常の研
削切断加工機と人造ダイア150番・直径100mm・厚さ0.5m
mの研削砥石を用い、砥石回転速度3000rpm・送り速度10
mm/min・研削深さ3mmの条件で湿式研削切断加工を行
い、主軸モーターの消費電力の変化と比削材の重量減少
より、比研削エネルギーを求めた。さらに、試料を鏡面
研摩し、表面粗さRmax<100Åとしたのち水中に投入
し、24時間後に再度表面粗さを測定することによりその
耐水性を評価した。比較のため、結晶化ガラス、および
NiMnO2系セラミック基板に対しても同様の測定を行っ
た。その結果を第1表に示す。
表1より、熱膨張係数はMgOとNiOとの合量が増えるに従
って増加することがわかる。熱膨張係数を95×10-7/℃
以上とするためには、MgOとNiOとの合量を50モル%以上
とする必要がある。一方、比研削エネルギーも同様の傾
向を示すが、NiO量が96モル%以下で、MgOが2モル%以
上の組成範囲内では結晶化ガラスやNiMnO2系セラミック
基板よりも充分に小さく、最大でもその1/2程度であっ
た。次に、耐水性については、NiO量が2モル%未満の
物ではRmax≒2000Å程度の面荒れが生じたが、NiO量2
モル%以上の物ではRmax<300Åであった。このよう
に、耐水性についてはNiO量が2モル%以上であれば充
分である。従って、高い熱膨張係数・低い比研削エネル
ギー・高い耐水性を同時に満たす組成範囲として、MgO
を2〜96モル%、NiOを2〜96モル%、MgOとNiOの合量
が50〜98モル%で、TiO2が2〜50モル%とする必要があ
る。
って増加することがわかる。熱膨張係数を95×10-7/℃
以上とするためには、MgOとNiOとの合量を50モル%以上
とする必要がある。一方、比研削エネルギーも同様の傾
向を示すが、NiO量が96モル%以下で、MgOが2モル%以
上の組成範囲内では結晶化ガラスやNiMnO2系セラミック
基板よりも充分に小さく、最大でもその1/2程度であっ
た。次に、耐水性については、NiO量が2モル%未満の
物ではRmax≒2000Å程度の面荒れが生じたが、NiO量2
モル%以上の物ではRmax<300Åであった。このよう
に、耐水性についてはNiO量が2モル%以上であれば充
分である。従って、高い熱膨張係数・低い比研削エネル
ギー・高い耐水性を同時に満たす組成範囲として、MgO
を2〜96モル%、NiOを2〜96モル%、MgOとNiOの合量
が50〜98モル%で、TiO2が2〜50モル%とする必要があ
る。
そこで次に、熱膨脹係数が114×10-7/℃であるMgO=75
モル%,NiO=13モル%,TiO212モル%の基板を選び、そ
の表面にCo−Zr系アモルファス磁性金属薄膜をスパッタ
リングにより形成し、磁気ヘッドを作成した。比較のた
め、結晶化ガラス、NiMnO2系セラミック、MgO−TiO2系
セラミックを用いてそれぞれ同様の方法で磁気ヘッドを
作成した。これらの磁気ヘッドに対して各種環境下で金
属磁気テープを実走行させて、ヘッドの出力変化・耐磨
耗性・耐環境性をテストした。その結果、測定開始後数
時間の場合、環境条件が温度20℃・湿度50%では基板の
種類による特性差は特に見られなかったが、温度20℃・
湿度10%では結晶化ガラスを基板とした磁気ヘッドで
は、基板表面上に磁気テープの金属粉が付着し、ヘッド
出力が数dB低下した。また、温度40℃・湿度80%ではMg
O−TiO2系セラミック基板を用いて磁気ヘッドでは、遊
離のMgOの溶解により、基板に粒径に対応した段差が生
じ、ヘッド出力が2〜3dB低下した。測定開始後約100時
間の場合、MgO−TiO2系セラミック基板を用いた磁気ヘ
ッドでは、温度20℃・湿度80%おいても前述した遊離の
MgOの溶解が生じ、ヘッド出力が数dB低下した。また、N
iMnO2系セラミック基板を用いた磁気ヘッドにおいて
も、100時間後には基板とアモルファス軟磁性体との磨
耗性に差があるため、ヘッド表面に段差を生じ、ヘッド
出力が低下した。しかるに本発明のMgO−NiO−TiO2基板
を用いた磁気ヘッドでは、あらゆる環境条件下において
も付着・溶解等を起こすことがなく、またアモルファス
軟磁性体との磨耗性のマッチングも良く、長時間使用し
てもヘッド出力の変化は1dB以内であった。
モル%,NiO=13モル%,TiO212モル%の基板を選び、そ
の表面にCo−Zr系アモルファス磁性金属薄膜をスパッタ
リングにより形成し、磁気ヘッドを作成した。比較のた
め、結晶化ガラス、NiMnO2系セラミック、MgO−TiO2系
セラミックを用いてそれぞれ同様の方法で磁気ヘッドを
作成した。これらの磁気ヘッドに対して各種環境下で金
属磁気テープを実走行させて、ヘッドの出力変化・耐磨
耗性・耐環境性をテストした。その結果、測定開始後数
時間の場合、環境条件が温度20℃・湿度50%では基板の
種類による特性差は特に見られなかったが、温度20℃・
湿度10%では結晶化ガラスを基板とした磁気ヘッドで
は、基板表面上に磁気テープの金属粉が付着し、ヘッド
出力が数dB低下した。また、温度40℃・湿度80%ではMg
O−TiO2系セラミック基板を用いて磁気ヘッドでは、遊
離のMgOの溶解により、基板に粒径に対応した段差が生
じ、ヘッド出力が2〜3dB低下した。測定開始後約100時
間の場合、MgO−TiO2系セラミック基板を用いた磁気ヘ
ッドでは、温度20℃・湿度80%おいても前述した遊離の
MgOの溶解が生じ、ヘッド出力が数dB低下した。また、N
iMnO2系セラミック基板を用いた磁気ヘッドにおいて
も、100時間後には基板とアモルファス軟磁性体との磨
耗性に差があるため、ヘッド表面に段差を生じ、ヘッド
出力が低下した。しかるに本発明のMgO−NiO−TiO2基板
を用いた磁気ヘッドでは、あらゆる環境条件下において
も付着・溶解等を起こすことがなく、またアモルファス
軟磁性体との磨耗性のマッチングも良く、長時間使用し
てもヘッド出力の変化は1dB以内であった。
以上の実施例においては、熱膨脹係数が114×10-7/℃の
Co−Zr系アモルファス軟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、他の組成のアモ
ルファス材料、パーマロイ・センダスト等の合金材料、
あるいはMn−Znフェライトなど、どのような磁気コア材
料にたいしても、その熱膨脹係数に応じて、MgO,NiO,Ti
O2の含有量を変えることにより、最適の基板を提供出来
るものである。
Co−Zr系アモルファス軟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、他の組成のアモ
ルファス材料、パーマロイ・センダスト等の合金材料、
あるいはMn−Znフェライトなど、どのような磁気コア材
料にたいしても、その熱膨脹係数に応じて、MgO,NiO,Ti
O2の含有量を変えることにより、最適の基板を提供出来
るものである。
また、本発明で用いる基板材料はMgO,NiO,TiO2を主成分
とし、機械加工性を改善するためや焼結性を改善するた
め、少量のZrO2,SiO2等を添加したり、原料中に含まれ
少量の不純物が含まれたりしても、なんら問題を生じる
ものではない。
とし、機械加工性を改善するためや焼結性を改善するた
め、少量のZrO2,SiO2等を添加したり、原料中に含まれ
少量の不純物が含まれたりしても、なんら問題を生じる
ものではない。
発明の効果 本発明の酸化物基板は、MgOを2〜96モル%、NiOを2〜
96モル%、残分TiO2の3成分よりなり、MgOとNiOの合量
が50〜98モル%である、酸化物複合焼結体を主成分とす
る基板であり、磁気ヘッド用の基板として用いた場合磁
気記録媒体による接触走行に対して、カルシウムやアル
カリ金属を含まないため安定で、また、軟磁性材料との
耐磨耗性のマッチングも良い。さらに、製造および加工
が容易である。
96モル%、残分TiO2の3成分よりなり、MgOとNiOの合量
が50〜98モル%である、酸化物複合焼結体を主成分とす
る基板であり、磁気ヘッド用の基板として用いた場合磁
気記録媒体による接触走行に対して、カルシウムやアル
カリ金属を含まないため安定で、また、軟磁性材料との
耐磨耗性のマッチングも良い。さらに、製造および加工
が容易である。
Claims (2)
- 【請求項1】MgOを2〜96モル%、NiOを2〜96モル%、
残分TiO2よりなり、MgOとNiOの合量が50〜98モル%であ
る酸化物複合焼結体を主成分とする酸化物基板。 - 【請求項2】MgOを2〜96モル%、NiOを2〜96モル%、
残分TiO2よりなり、MgOとNiOの合量が50〜98モル%であ
る酸化物複合焼結体を主成分とする酸化物基板を用い、
この基板に磁気コアとして軟磁性材料を形成したことを
特徴とする磁気ヘッド。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23364085A JPH0682448B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 酸化物基板およびそれを用いた磁気ヘツド |
| DE8686103255T DE3681806D1 (de) | 1985-03-13 | 1986-03-11 | Magnetkopf. |
| EP86103255A EP0194650B1 (en) | 1985-03-13 | 1986-03-11 | Magnetic head |
| US07/235,717 US5034285A (en) | 1985-03-13 | 1988-08-22 | Magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23364085A JPH0682448B2 (ja) | 1985-10-18 | 1985-10-18 | 酸化物基板およびそれを用いた磁気ヘツド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6292206A JPS6292206A (ja) | 1987-04-27 |
| JPH0682448B2 true JPH0682448B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=16958207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23364085A Expired - Lifetime JPH0682448B2 (ja) | 1985-03-13 | 1985-10-18 | 酸化物基板およびそれを用いた磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682448B2 (ja) |
-
1985
- 1985-10-18 JP JP23364085A patent/JPH0682448B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6292206A (ja) | 1987-04-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |