JPH09208301A - 磁気ヘッド用非磁性セラミックス及びその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性セラミックス及びその製造方法Info
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- JPH09208301A JPH09208301A JP8014489A JP1448996A JPH09208301A JP H09208301 A JPH09208301 A JP H09208301A JP 8014489 A JP8014489 A JP 8014489A JP 1448996 A JP1448996 A JP 1448996A JP H09208301 A JPH09208301 A JP H09208301A
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】Ｍｎ−Ｚｎ系フェライトと近似した熱膨張係数
を有し、加工性に優れ、ボイドが極めて少ない磁気ヘッ
ド用非磁性セラミックスを得る。 【解決手段】ＣａをＣａＯ換算で４０〜４８モル％と、
ＴｉをＴｉＯ2 換算で６０〜５２モル％の割合からなる
主成分１００重量部に対して、０．０２〜０．２０重量
部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０重量部のＳｉＯ
2 を含有し、平均結晶粒径を０．８〜２．５μｍ、ビッ
カース硬度を８５０〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 として磁気
ヘッド用非磁性セラミックスを構成する。
を有し、加工性に優れ、ボイドが極めて少ない磁気ヘッ
ド用非磁性セラミックスを得る。 【解決手段】ＣａをＣａＯ換算で４０〜４８モル％と、
ＴｉをＴｉＯ2 換算で６０〜５２モル％の割合からなる
主成分１００重量部に対して、０．０２〜０．２０重量
部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０重量部のＳｉＯ
2 を含有し、平均結晶粒径を０．８〜２．５μｍ、ビッ
カース硬度を８５０〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 として磁気
ヘッド用非磁性セラミックスを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピューター用
ハードディスク、フロッピーディスク、磁気テープ、オ
ーディオ用レコーダー、ビデオテープレコーダー等の磁
気記録に使用される磁気ヘツド装置において、ヘッドコ
ア等を固定するためのスライダー材料等に好適な非磁性
セラミックスに関する。
ハードディスク、フロッピーディスク、磁気テープ、オ
ーディオ用レコーダー、ビデオテープレコーダー等の磁
気記録に使用される磁気ヘツド装置において、ヘッドコ
ア等を固定するためのスライダー材料等に好適な非磁性
セラミックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気ヘッドを用いた磁気記録装置
は、高記録密度化、高容量化が進みつつあり、それに伴
い磁気ヘッドに対しても高線密度および高トラック密度
化が要求されている。そこで従来よりＭｎ−Ｚｎフェラ
イト等からなる磁気ヘッドコアを非磁性セラミックス製
のスライダーにガラス等で接着した、いわゆるコンポジ
ット型の磁気ヘツド装置が使用されている。
は、高記録密度化、高容量化が進みつつあり、それに伴
い磁気ヘッドに対しても高線密度および高トラック密度
化が要求されている。そこで従来よりＭｎ−Ｚｎフェラ
イト等からなる磁気ヘッドコアを非磁性セラミックス製
のスライダーにガラス等で接着した、いわゆるコンポジ
ット型の磁気ヘツド装置が使用されている。
【０００３】このコンポジット型磁気ヘッドによれば、
スライダーに接着されるＭｎ−Ｚｎフェライトは熱膨張
係数が１００〜１２０×１０-7／℃であることから、接
着時の４００℃前後の熱履歴に対してフェライトとスラ
イダー材料との熱膨張係数の差から生じる亀裂や残留歪
みの影響で、加工時に剥がれ等の問題を生じないよう
に、フェライトとスライダー材料の熱膨張係数を一致さ
せることが必要とされている。またスライダーを成す非
磁性セラミックスとしては、ボイドが小さく且つ少ない
材料であること、ヘッドの小型化に対応するためにスラ
イダー自身の加工性が優れていることが要求されてい
る。
スライダーに接着されるＭｎ−Ｚｎフェライトは熱膨張
係数が１００〜１２０×１０-7／℃であることから、接
着時の４００℃前後の熱履歴に対してフェライトとスラ
イダー材料との熱膨張係数の差から生じる亀裂や残留歪
みの影響で、加工時に剥がれ等の問題を生じないよう
に、フェライトとスライダー材料の熱膨張係数を一致さ
せることが必要とされている。またスライダーを成す非
磁性セラミックスとしては、ボイドが小さく且つ少ない
材料であること、ヘッドの小型化に対応するためにスラ
イダー自身の加工性が優れていることが要求されてい
る。
【０００４】これら要求特性のうち、熱膨張係数につい
ては、材料組成により決まる因子であり、調整は比較的
容易である。例えば特公昭６０−２１９４０号公報等に
は、ＴｉＯ2 ５０〜７０モル％とＣａＯ５０〜３０モル
％よりなる主成分１００重量部に対してＡｌ2 Ｏ3 ０．
２〜４．０重量部を添加した磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックスが示され、主成分を成すＴｉＯ2 とＣａＯの組成
比を調整することによって、所定の熱膨張係数を得るこ
とができる。
ては、材料組成により決まる因子であり、調整は比較的
容易である。例えば特公昭６０−２１９４０号公報等に
は、ＴｉＯ2 ５０〜７０モル％とＣａＯ５０〜３０モル
％よりなる主成分１００重量部に対してＡｌ2 Ｏ3 ０．
２〜４．０重量部を添加した磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックスが示され、主成分を成すＴｉＯ2 とＣａＯの組成
比を調整することによって、所定の熱膨張係数を得るこ
とができる。
【０００５】そこで、スライダーを成す磁気ヘッド用セ
ラミックスの最大のポイントとなっているのが上記要求
特性のうち、加工性とボイドである。
ラミックスの最大のポイントとなっているのが上記要求
特性のうち、加工性とボイドである。
【０００６】加工性については、スライダーを形成する
ための加工、特に磁気ヘッドを組み込むための溝をダイ
ヤモンド砥石により加工するときの研削抵抗が大きい
と、加工効率が著しく悪化するため、研削抵抗が小さ
く、かつチッピングの少ない優れた加工性が求められて
いる。一般的には材料硬度が大きくなると研削抵抗は大
きくなりチッピングも増え、加工性は悪化する傾向があ
ることが知られている。
ための加工、特に磁気ヘッドを組み込むための溝をダイ
ヤモンド砥石により加工するときの研削抵抗が大きい
と、加工効率が著しく悪化するため、研削抵抗が小さ
く、かつチッピングの少ない優れた加工性が求められて
いる。一般的には材料硬度が大きくなると研削抵抗は大
きくなりチッピングも増え、加工性は悪化する傾向があ
ることが知られている。
【０００７】また、ボイドについては、スライダーにボ
イドが多く存在すると、例えば、磁気ヘッドとフロッピ
ーディスク等が接触して走行する場合、ディスクにコー
ティングされた磁性粉がボイドに付着したり、ボイド部
分からチッピングを生じて磁気ヘッドやフロッピーディ
スクを損傷する恐れがある。また、スライダーを研磨す
る時の砥粒や研削粉、あるいは空気中の粉塵がボイドに
入り込み、磁気ヘッドやフロッピーディスクを損傷する
恐れがあるため、ボイドのないことが要求されているの
である。
イドが多く存在すると、例えば、磁気ヘッドとフロッピ
ーディスク等が接触して走行する場合、ディスクにコー
ティングされた磁性粉がボイドに付着したり、ボイド部
分からチッピングを生じて磁気ヘッドやフロッピーディ
スクを損傷する恐れがある。また、スライダーを研磨す
る時の砥粒や研削粉、あるいは空気中の粉塵がボイドに
入り込み、磁気ヘッドやフロッピーディスクを損傷する
恐れがあるため、ボイドのないことが要求されているの
である。
【０００８】これに対し、上記特公昭６０−２１９４０
号公報に示されたような常圧焼結によるものではボイド
のない磁気ヘッド用セラミックスを得ることが極めて困
難であった。そこで、特開平３−２６１６５２号公報等
に記載されている様に、ＨＩＰ（熱間等方加圧成形）法
を用いて製造してボイドを少なくすることが一般に行わ
れている。
号公報に示されたような常圧焼結によるものではボイド
のない磁気ヘッド用セラミックスを得ることが極めて困
難であった。そこで、特開平３−２６１６５２号公報等
に記載されている様に、ＨＩＰ（熱間等方加圧成形）法
を用いて製造してボイドを少なくすることが一般に行わ
れている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ボイドをな
くすために磁気ヘッド用セラミックスをＨＩＰ法で製造
すると、以下のような問題点があつた。
くすために磁気ヘッド用セラミックスをＨＩＰ法で製造
すると、以下のような問題点があつた。
【００１０】チタン酸系化合物を主成分とするセラミ
ックスは、ＨＩＰ時にアルゴンガス中で焼成した場合
に、Ｔｉイオンが還元されて体積固有抵抗が低くなり、
また変色を生じやすくなる。そのため、良好な絶縁性を
確保してさらに色むらをなくすためには、ＨＩＰ処理後
に酸化処理を行わなければならなかった。したがって、
製造工程が煩雑になり、製品コストが高くなるという問
題点があった。
ックスは、ＨＩＰ時にアルゴンガス中で焼成した場合
に、Ｔｉイオンが還元されて体積固有抵抗が低くなり、
また変色を生じやすくなる。そのため、良好な絶縁性を
確保してさらに色むらをなくすためには、ＨＩＰ処理後
に酸化処理を行わなければならなかった。したがって、
製造工程が煩雑になり、製品コストが高くなるという問
題点があった。
【００１１】ＨＩＰ処理を行うとＨＩＰの際に潰され
たボイドの残留応力が、酸化処理の際に開放されること
により、スライダーとしての信頼性が低下するという問
題点もあった。
たボイドの残留応力が、酸化処理の際に開放されること
により、スライダーとしての信頼性が低下するという問
題点もあった。
【００１２】ＨＩＰにより粒成長が進行し粒子間結合
力が向上するため、セラミックスの硬度が高くなり、加
工性を悪化させる場合があるという不具合もあった。
力が向上するため、セラミックスの硬度が高くなり、加
工性を悪化させる場合があるという不具合もあった。
【００１３】そこで本発明は、Ｍｎ−Ｚｎフェライトと
近似の１０５〜１２０×１０-7／℃の熱膨張係数を有す
るとともに、上記欠点を解決するために、ＨＩＰ処理な
しでボイド量を少なくし、さらに硬度を低く抑え優れた
加工性を確保して、低コストで信頼性の高い品質を有す
る磁気ヘッド用非磁性セラミックスを提供することを目
的とする。
近似の１０５〜１２０×１０-7／℃の熱膨張係数を有す
るとともに、上記欠点を解決するために、ＨＩＰ処理な
しでボイド量を少なくし、さらに硬度を低く抑え優れた
加工性を確保して、低コストで信頼性の高い品質を有す
る磁気ヘッド用非磁性セラミックスを提供することを目
的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記問題点
に対して検討を重ねた結果、ＣａをＣａＯ換算で４０〜
４８モル％と、ＴｉをＴｉＯ2 換算で６０〜５２モル％
の割合からなる主成分１００重量部に対して、０．０２
〜０．２０重量部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０
重量部のＳｉＯ2 を含有した組成とし、平均結晶粒径を
０．８〜２．５μｍ、ビッカース硬度を８５０〜９００
ｋｇｆ／ｍｍ2 に制御することによって優れた特性の磁
気ヘッド用非磁性セラミックスが得られることを知見し
た。
に対して検討を重ねた結果、ＣａをＣａＯ換算で４０〜
４８モル％と、ＴｉをＴｉＯ2 換算で６０〜５２モル％
の割合からなる主成分１００重量部に対して、０．０２
〜０．２０重量部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０
重量部のＳｉＯ2 を含有した組成とし、平均結晶粒径を
０．８〜２．５μｍ、ビッカース硬度を８５０〜９００
ｋｇｆ／ｍｍ2 に制御することによって優れた特性の磁
気ヘッド用非磁性セラミックスが得られることを知見し
た。
【００１５】以下、本発明を詳述する。
【００１６】本発明によれば、セラミックスの主成分が
ＣａとＴｉの酸化物から実質的に構成され、ＣａＯが４
０〜４８モル％、ＴｉＯ2 が５２〜６０モル％の組成か
らなることが重要である。
ＣａとＴｉの酸化物から実質的に構成され、ＣａＯが４
０〜４８モル％、ＴｉＯ2 が５２〜６０モル％の組成か
らなることが重要である。
【００１７】上記組成を限定した理由は、ＣａＯが４０
モル％より少なく、ＴｉＯ2 が６０モル％を越えると熱
膨張係数が１０５×１０-7／℃未満となり、Ｍｎ−Ｚｎ
フェライト用のスライダー材料としては適切でない。逆
にＣａＯが４８モル％を越え、ＴｉＯ2 が５２モル％よ
り少ないと、セラミックス中のＴｉＯ2 結晶相が少なく
なり、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）結晶の粒成
長を抑制することができないために異常粒成長が発生
し、セラミックス中にボイドが残存する。
モル％より少なく、ＴｉＯ2 が６０モル％を越えると熱
膨張係数が１０５×１０-7／℃未満となり、Ｍｎ−Ｚｎ
フェライト用のスライダー材料としては適切でない。逆
にＣａＯが４８モル％を越え、ＴｉＯ2 が５２モル％よ
り少ないと、セラミックス中のＴｉＯ2 結晶相が少なく
なり、チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）結晶の粒成
長を抑制することができないために異常粒成長が発生
し、セラミックス中にボイドが残存する。
【００１８】また、本発明では副成分として０．０２〜
０．２０重量部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０重
量部のＳｉＯ2 を含有する。上記組成を限定した理由
は、これらの成分は焼結促進剤として作用するが、Ａｌ
2 Ｏ3 ０．２０重量部、ＳｉＯ2 ０．３０重量部を越え
ると、結晶粒成長を促し、この結果後述するように結晶
粒界に気孔が集まりこれが凝集しボイドとなるためであ
る。なお、下限値のＡｌ 2 Ｏ3 ０．０２重量部、ＳｉＯ
2 ０．１０重量部は、一次原料に不可避不純物として含
まれる量である。
０．２０重量部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０重
量部のＳｉＯ2 を含有する。上記組成を限定した理由
は、これらの成分は焼結促進剤として作用するが、Ａｌ
2 Ｏ3 ０．２０重量部、ＳｉＯ2 ０．３０重量部を越え
ると、結晶粒成長を促し、この結果後述するように結晶
粒界に気孔が集まりこれが凝集しボイドとなるためであ
る。なお、下限値のＡｌ 2 Ｏ3 ０．０２重量部、ＳｉＯ
2 ０．１０重量部は、一次原料に不可避不純物として含
まれる量である。
【００１９】さらに、本発明のセラミックスは、上記成
分以外にＦｅ2 Ｏ3 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＭｇＯ，Ｐ2 Ｏ3 ，
ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｒＯ2 ，ＮｉＯをそれぞれ０．５重
量部以下、合計２重量部以下の範囲で含んでいても良
い。
分以外にＦｅ2 Ｏ3 ，Ｎｂ2 Ｏ5 ，ＭｇＯ，Ｐ2 Ｏ3 ，
ＳｒＯ，ＢａＯ，ＺｒＯ2 ，ＮｉＯをそれぞれ０．５重
量部以下、合計２重量部以下の範囲で含んでいても良
い。
【００２０】また、本発明によれば、セラミックスを構
成する結晶の平均粒径が０．８〜２．５μｍの範囲であ
ることが重要である。これは、平均結晶粒径が０．８μ
ｍ未満では充分な焼結が行われていないために緻密質の
セラミックスを得ることができず、ボイドが多く存在し
て強度も低くなり、スライダー用材料として用いること
ができないためである。一方、平均結晶粒径が２．５μ
ｍを超えると結晶粒子の成長とともに粒界相部分に気孔
が集まり、ボイドが発生してしまう。つまり、本発明
は、平均結晶粒径が２．５μｍを越えるとボイドが急激
に増加することから、常圧焼成でも平均結晶粒子が２．
５μｍ以下となるように制御すれば充分にボイドを少な
くできることを見出したのである。
成する結晶の平均粒径が０．８〜２．５μｍの範囲であ
ることが重要である。これは、平均結晶粒径が０．８μ
ｍ未満では充分な焼結が行われていないために緻密質の
セラミックスを得ることができず、ボイドが多く存在し
て強度も低くなり、スライダー用材料として用いること
ができないためである。一方、平均結晶粒径が２．５μ
ｍを超えると結晶粒子の成長とともに粒界相部分に気孔
が集まり、ボイドが発生してしまう。つまり、本発明
は、平均結晶粒径が２．５μｍを越えるとボイドが急激
に増加することから、常圧焼成でも平均結晶粒子が２．
５μｍ以下となるように制御すれば充分にボイドを少な
くできることを見出したのである。
【００２１】さらに、本発明ではセラミックスのビッカ
ース硬度を８５０〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 とするが、こ
れは、８５０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満では耐摩耗性が悪く、
一方９００ｋｇｆ／ｍｍ2 を超えると加工性が悪くなる
ためである。
ース硬度を８５０〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 とするが、こ
れは、８５０ｋｇｆ／ｍｍ2 未満では耐摩耗性が悪く、
一方９００ｋｇｆ／ｍｍ2 を超えると加工性が悪くなる
ためである。
【００２２】次に本発明の磁気ヘッド用非磁性セラミッ
クスは、上記組成範囲となるように調合、粉砕した原料
を、所定形状に成形した後、１１５０〜１２５０℃の常
圧下で焼成する工程から製造することを特徴とする。
クスは、上記組成範囲となるように調合、粉砕した原料
を、所定形状に成形した後、１１５０〜１２５０℃の常
圧下で焼成する工程から製造することを特徴とする。
【００２３】まず、焼成によりＣａＯやＴｉＯ2 を生成
する原料粉末、例えば、ＣａＣＯ3粉末やＴｉＯ2 粉末
等を用意し、場合によつては一部仮焼等を行う。これら
の原料粉末に必要に応じてＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を添加
して前述した割合になるように秤量、混合する。
する原料粉末、例えば、ＣａＣＯ3粉末やＴｉＯ2 粉末
等を用意し、場合によつては一部仮焼等を行う。これら
の原料粉末に必要に応じてＡｌ2 Ｏ3 、ＳｉＯ2 を添加
して前述した割合になるように秤量、混合する。
【００２４】この時、重要なことは、最終的なＡｌ2 Ｏ
3 、ＳｉＯ2 の含有量がそれぞれ０．２０重量部、０．
３０重量部を超えないようにすることである。そのため
には、ＣａＣＯ3 粉末やＴｉＯ2 粉末等として高純度の
ものを用い、また混合粉砕時の粉砕ボールやライナーと
してアルミナボールの代わりに例えばジルコニアボール
を用いることが好ましい。
3 、ＳｉＯ2 の含有量がそれぞれ０．２０重量部、０．
３０重量部を超えないようにすることである。そのため
には、ＣａＣＯ3 粉末やＴｉＯ2 粉末等として高純度の
ものを用い、また混合粉砕時の粉砕ボールやライナーと
してアルミナボールの代わりに例えばジルコニアボール
を用いることが好ましい。
【００２５】このようにして得られた原料を所望の成形
手段によって成形し焼成するが、焼成時には、最終焼結
体の平均結晶粒径が前述の範囲になるように焼成温度や
焼成時間を調整することが必要である。具体的には、１
１５０〜１２５０℃の大気中常圧下で１〜２時間焼成す
れば良い。
手段によって成形し焼成するが、焼成時には、最終焼結
体の平均結晶粒径が前述の範囲になるように焼成温度や
焼成時間を調整することが必要である。具体的には、１
１５０〜１２５０℃の大気中常圧下で１〜２時間焼成す
れば良い。
【００２６】ここで、焼成温度を上記範囲としたのは、
１１５０℃未満では完全に焼結させることが困難であ
り、１２５０℃を超えると平均結晶粒径が大きくなって
しまうためである。また、常圧下で焼成するのは、前述
したようにＨＩＰ処理を行えば得られた焼結体の硬度が
高くなって加工性が悪化し、製造工程も煩雑なものとな
るためである。
１１５０℃未満では完全に焼結させることが困難であ
り、１２５０℃を超えると平均結晶粒径が大きくなって
しまうためである。また、常圧下で焼成するのは、前述
したようにＨＩＰ処理を行えば得られた焼結体の硬度が
高くなって加工性が悪化し、製造工程も煩雑なものとな
るためである。
【００２７】このようにして得られた本発明の磁気ヘッ
ド用非磁性セラミックスは、結晶相としてチタン酸カル
シウム（ＣａＴｉＯ3 ）相とルチル構造の酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）相の２相が生成し、酸化チタン相がチタン
酸カルシウム相の結晶の成長を抑制する効果を有する。
ド用非磁性セラミックスは、結晶相としてチタン酸カル
シウム（ＣａＴｉＯ3 ）相とルチル構造の酸化チタン
（ＴｉＯ2 ）相の２相が生成し、酸化チタン相がチタン
酸カルシウム相の結晶の成長を抑制する効果を有する。
【００２８】以上のように、本発明は、焼結促進剤とし
て作用するＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の添加量を減らすこと
によって、焼成時の結晶成長を抑制し、平均結晶粒径を
小さくしてボイドの発生を抑えるようにしたものであ
る。そのため、ＨＩＰ処理を行わずに常圧焼成でボイド
の少ないセラミックスを得ることができる。
て作用するＡｌ2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の添加量を減らすこと
によって、焼成時の結晶成長を抑制し、平均結晶粒径を
小さくしてボイドの発生を抑えるようにしたものであ
る。そのため、ＨＩＰ処理を行わずに常圧焼成でボイド
の少ないセラミックスを得ることができる。
【００２９】
【実施例１】チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）粉末
と酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末を第１表に示す組成比と
なるように秤量し、ジルコニアボールを用いたミルでＡ
ｌ2Ｏ3 やＳｉＯ2 の混入を抑えて、平均粒径が０．６
μｍ以下になるように湿式混合粉砕した。なお、上記原
料粉末中には、主成分１００重量部に対して、不純物と
してＡｌ2 Ｏ3 が０．０２重量部、ＳｉＯ2 が０．１０
重量部含まれていた。
と酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末を第１表に示す組成比と
なるように秤量し、ジルコニアボールを用いたミルでＡ
ｌ2Ｏ3 やＳｉＯ2 の混入を抑えて、平均粒径が０．６
μｍ以下になるように湿式混合粉砕した。なお、上記原
料粉末中には、主成分１００重量部に対して、不純物と
してＡｌ2 Ｏ3 が０．０２重量部、ＳｉＯ2 が０．１０
重量部含まれていた。
【００３０】この原料にバインダーを加えて造粒を行っ
た後、０．８〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で成形し
た。その後１１５０〜１２５０℃の大気中常圧下で１〜
２時間焼成して第１表に示す焼結体を得た。
た後、０．８〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で成形し
た。その後１１５０〜１２５０℃の大気中常圧下で１〜
２時間焼成して第１表に示す焼結体を得た。
【００３１】得られた焼結体に対して、平均結晶粒径と
加工性を次の方法で測定した。
加工性を次の方法で測定した。
【００３２】平均結晶粒径は得られた焼結体を鏡面研磨
後エッチングし、１５００倍の走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）写真を撮り、この写真上に任意の８ｃｍの直線を３
本引き、この直線上にある結晶粒の数をＮとして、 平均結晶粒径（μｍ）＝８００００×３÷１５００÷Ｎ により算出した。
後エッチングし、１５００倍の走査電子顕微鏡（ＳＥ
Ｍ）写真を撮り、この写真上に任意の８ｃｍの直線を３
本引き、この直線上にある結晶粒の数をＮとして、 平均結晶粒径（μｍ）＝８００００×３÷１５００÷Ｎ により算出した。
【００３３】加工性は平面研削盤を用いて、ダイヤモン
ドホィールで深さ２ｍｍの溝を加工した時にダイヤモン
ドホィールの主軸に加わる最大負荷電力と溝加工後のエ
ッジ部に発生するチッピングサイズで加工性を評価し
た。最大負荷電流、チッビングサイズともに小さい程加
工性に優れることを意味しおり、最大負荷電流が１００
Ｗ以下、チッピングサイズが５０μｍ以下を○、それ以
上を×とした。
ドホィールで深さ２ｍｍの溝を加工した時にダイヤモン
ドホィールの主軸に加わる最大負荷電力と溝加工後のエ
ッジ部に発生するチッピングサイズで加工性を評価し
た。最大負荷電流、チッビングサイズともに小さい程加
工性に優れることを意味しおり、最大負荷電流が１００
Ｗ以下、チッピングサイズが５０μｍ以下を○、それ以
上を×とした。
【００３４】また得られた焼結体に対して、嵩比重、４
０〜４００℃における熱膨張係数、ボイド率について調
べた。ボイド率は１μｍのダイヤモンド砥粒による最終
ラップ面に占める５μｍ以上のボイド個数を測定するこ
とにより評価し、３０８０μｍ2 当たりのボイド個数が
５０個以上を×、１０〜５０個を△、１０個以下を○で
示した。
０〜４００℃における熱膨張係数、ボイド率について調
べた。ボイド率は１μｍのダイヤモンド砥粒による最終
ラップ面に占める５μｍ以上のボイド個数を測定するこ
とにより評価し、３０８０μｍ2 当たりのボイド個数が
５０個以上を×、１０〜５０個を△、１０個以下を○で
示した。
【００３５】各測定結果は第１表に示す通りである。こ
れらのうち、Ｎｏ．１、２１、２２は主成分の組成比が
本発明の範囲外であるため、熱膨張係数が求める範囲外
であるか又はボイド率が悪かった。またＮｏ．２、９、
１７、１９は焼成温度が１２５０℃よりも高く平均結晶
粒径が２．５μｍを超えているため、ボイド率が悪く、
一方Ｎｏ．８、１５は焼成温度が１１５０℃よりも低く
平均結晶粒径が０．８μｍ未満であるため、気孔率が高
く完全に焼結していなかった。さらに、Ｎｏ．１６は比
較例として１２５０℃焼成後、１１００℃の２０００気
圧下でＨＩＰ処理したものであり、ボイド率は優れてい
たが、硬度が高くなるため加工性が悪かった。
れらのうち、Ｎｏ．１、２１、２２は主成分の組成比が
本発明の範囲外であるため、熱膨張係数が求める範囲外
であるか又はボイド率が悪かった。またＮｏ．２、９、
１７、１９は焼成温度が１２５０℃よりも高く平均結晶
粒径が２．５μｍを超えているため、ボイド率が悪く、
一方Ｎｏ．８、１５は焼成温度が１１５０℃よりも低く
平均結晶粒径が０．８μｍ未満であるため、気孔率が高
く完全に焼結していなかった。さらに、Ｎｏ．１６は比
較例として１２５０℃焼成後、１１００℃の２０００気
圧下でＨＩＰ処理したものであり、ボイド率は優れてい
たが、硬度が高くなるため加工性が悪かった。
【００３６】これらに対し、焼成温度を１１５０〜１２
５０℃として平均結晶粒径を０．８〜２．６μｍの範囲
内とした本発明実施例であるＮｏ．３〜７、１０〜１
４、１８、２０では、いずれも１０５〜１２０×１０-7
／℃の熱膨張係数を有し、気孔率が０．３％以下とほぼ
完全に焼結しており、加工性、ボイド率ともに優れた結
果であった。
５０℃として平均結晶粒径を０．８〜２．６μｍの範囲
内とした本発明実施例であるＮｏ．３〜７、１０〜１
４、１８、２０では、いずれも１０５〜１２０×１０-7
／℃の熱膨張係数を有し、気孔率が０．３％以下とほぼ
完全に焼結しており、加工性、ボイド率ともに優れた結
果であった。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【実施例２】チタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ3 ）粉
末、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）粉末、シリカ（ＳｉＯ2 ）粉末を、最終組成が表２
に示す比となるように秤量し、ミルを用いて不純物の混
入を抑え、平均粒径が０．６μｍ以下になるように湿式
混合粉砕した。この原料にバインダーを加えて造粒を行
った後、０．８〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で成形し
た。その後１１５０〜１２５０℃の大気中常圧下で１〜
２時間焼成し、表２の焼結体を得た。
末、酸化チタン（ＴｉＯ2 ）粉末、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ
3 ）粉末、シリカ（ＳｉＯ2 ）粉末を、最終組成が表２
に示す比となるように秤量し、ミルを用いて不純物の混
入を抑え、平均粒径が０．６μｍ以下になるように湿式
混合粉砕した。この原料にバインダーを加えて造粒を行
った後、０．８〜２．０ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で成形し
た。その後１１５０〜１２５０℃の大気中常圧下で１〜
２時間焼成し、表２の焼結体を得た。
【００３９】得られた焼結体に対して、ビツカース硬
度、加工性、ボイド率を測定した。ビッカース硬度は、
ビッカース硬度計にて荷重５００ｇをかけて１０カ所測
定し、その平均値をビッカース硬度とした。加工性、ボ
イド率は実施例１と同じである。
度、加工性、ボイド率を測定した。ビッカース硬度は、
ビッカース硬度計にて荷重５００ｇをかけて１０カ所測
定し、その平均値をビッカース硬度とした。加工性、ボ
イド率は実施例１と同じである。
【００４０】結果を表２に示す。この結果よりＡｌ2 Ｏ
3 とＳｉＯ2 の含有量がそれぞれ０．２０重量部、０．
３０重量部を超えるＮｏ．２５、２８、３１では、結晶
成長のためにボイド率が悪かった。これらに対し、Ａｌ
2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の含有量が本発明の範囲内であるＮ
ｏ．２３、２４、２６、２７、２９、３０では、結晶成
長を抑えられるためにボイド率を優れたものとでき、加
工性も優れていた。
3 とＳｉＯ2 の含有量がそれぞれ０．２０重量部、０．
３０重量部を超えるＮｏ．２５、２８、３１では、結晶
成長のためにボイド率が悪かった。これらに対し、Ａｌ
2 Ｏ3 とＳｉＯ2 の含有量が本発明の範囲内であるＮ
ｏ．２３、２４、２６、２７、２９、３０では、結晶成
長を抑えられるためにボイド率を優れたものとでき、加
工性も優れていた。
【００４１】
【表２】
【００４２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ＣａをＣ
ａＯ換算で４０〜４８モル％と、ＴｉをＴｉＯ2 換算で
６０〜５２モル％の割合からなる主成分１００重量部に
対して、０．０２〜０．２０重量部のＡｌ2 Ｏ3 と、
０．１０〜０．３０重量部のＳｉＯ2 を含有し、平均結
晶粒径を０．８〜２．５μｍ、ビッカース硬度を８５０
〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 としたことによって、Ｍｎ−Ｚ
ｎ系フェライトと近似した熱膨張係数を有し、加工性に
優れ、ボイドが極めて少ない磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックスを得ることができる。
ａＯ換算で４０〜４８モル％と、ＴｉをＴｉＯ2 換算で
６０〜５２モル％の割合からなる主成分１００重量部に
対して、０．０２〜０．２０重量部のＡｌ2 Ｏ3 と、
０．１０〜０．３０重量部のＳｉＯ2 を含有し、平均結
晶粒径を０．８〜２．５μｍ、ビッカース硬度を８５０
〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 としたことによって、Ｍｎ−Ｚ
ｎ系フェライトと近似した熱膨張係数を有し、加工性に
優れ、ボイドが極めて少ない磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックスを得ることができる。
【００４３】また、本発明の磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックスは、上記組成範囲となるように調合、粉砕した原
料を、所定形状に成形した後、１１５０〜１２５０℃の
常圧下で焼成する工程から製造することによって、ＨＩ
Ｐ処理を行うことなく、簡単な工程でボイドの少ないセ
ラミックスを得ることができる。
ックスは、上記組成範囲となるように調合、粉砕した原
料を、所定形状に成形した後、１１５０〜１２５０℃の
常圧下で焼成する工程から製造することによって、ＨＩ
Ｐ処理を行うことなく、簡単な工程でボイドの少ないセ
ラミックスを得ることができる。
【００４４】そのため、この磁気ヘッド用非磁性セラミ
ックスを用いて磁気ヘッドのスライダーを構成すれば、
磁気記録装置の高密度化に対応でき、寿命が長く、磁気
メディアに悪影響を及ぼさない高性能の磁気ヘッドを提
供することができる。
ックスを用いて磁気ヘッドのスライダーを構成すれば、
磁気記録装置の高密度化に対応でき、寿命が長く、磁気
メディアに悪影響を及ぼさない高性能の磁気ヘッドを提
供することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】ＣａをＣａＯ換算で４０〜４８モル％と、
ＴｉをＴｉＯ2 換算で６０〜５２モル％の割合からなる
主成分１００重量部に対して、０．０２〜０．２０重量
部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０重量部のＳｉＯ
2 を含有し、平均結晶粒径が０．８〜２．５μｍ、ビッ
カース硬度が８５０〜９００ｋｇｆ／ｍｍ2 であること
を特徴とする磁気ヘッド用非磁性セラミックス。 - 【請求項２】ＣａをＣａＯ換算で４０〜４８モル％と、
ＴｉをＴｉＯ2 換算で６０〜５２モル％の割合からなる
主成分１００重量部に対して、０．０２〜０．２０重量
部のＡｌ2 Ｏ3 と、０．１０〜０．３０重量部のＳｉＯ
2 を含有するように調合、粉砕した原料を、所定形状に
成形した後、１１５０〜１２５０℃の常圧下で焼成する
工程からなる磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01448996A JP3591791B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP01448996A JP3591791B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09208301A true JPH09208301A (ja) | 1997-08-12 |
| JP3591791B2 JP3591791B2 (ja) | 2004-11-24 |
Family
ID=11862472
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01448996A Expired - Fee Related JP3591791B2 (ja) | 1996-01-30 | 1996-01-30 | 磁気ヘッド用非磁性セラミックスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3591791B2 (ja) |
-
1996
- 1996-01-30 JP JP01448996A patent/JP3591791B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3591791B2 (ja) | 2004-11-24 |
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