JPH1079309A - 磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法Info
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- JPH1079309A JPH1079309A JP8252405A JP25240596A JPH1079309A JP H1079309 A JPH1079309 A JP H1079309A JP 8252405 A JP8252405 A JP 8252405A JP 25240596 A JP25240596 A JP 25240596A JP H1079309 A JPH1079309 A JP H1079309A
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- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
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- H01F1/11—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles
- H01F1/113—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites, e.g. [(Ba,Sr)O(Fe2O3)6] ferrites with hexagonal structure in the form of particles in a bonding agent
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高温、低酸素分圧下での耐還元性に優れ且つ
緻密な磁気ヘッド用ヘマタイト材料及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 の少な
くとも一種を５ｍｏｌ％以下の含有量でヘマタイトに添
加した原料を、混合、成形及びＨＩＰ処理することによ
って焼結体を得る。ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 またはＺｒＯ2
の４価のカチオンがヘマタイトのＦｅ3+と置換すること
により、酸素イオン空孔の発生を抑え、ヘマタイトから
マグネタイトへの還元を抑制する。 【効果】 ハードディスクに対し良好な摩擦磨耗特性を
有し且つ緻密な磁気ヘッド用スライダーを製造できる。
磁気特性が良好な磁気ヘッドが製造できる。
緻密な磁気ヘッド用ヘマタイト材料及びその製造方法を
提供する。 【解決手段】 ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 の少な
くとも一種を５ｍｏｌ％以下の含有量でヘマタイトに添
加した原料を、混合、成形及びＨＩＰ処理することによ
って焼結体を得る。ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 またはＺｒＯ2
の４価のカチオンがヘマタイトのＦｅ3+と置換すること
により、酸素イオン空孔の発生を抑え、ヘマタイトから
マグネタイトへの還元を抑制する。 【効果】 ハードディスクに対し良好な摩擦磨耗特性を
有し且つ緻密な磁気ヘッド用スライダーを製造できる。
磁気特性が良好な磁気ヘッドが製造できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッド用ヘマ
タイト系材料に関し、さらに詳細には、ハードディスク
に対する摩擦磨耗特性が良好である磁気ディスク装置に
好適な磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法
に関する。
タイト系材料に関し、さらに詳細には、ハードディスク
に対する摩擦磨耗特性が良好である磁気ディスク装置に
好適な磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置（ＨＤＤ）用磁気ヘッ
ドは、モノリシックヘッド、コンポジットヘッド、薄膜
ヘッドの３種類に分類される。モノリシックヘッドはス
ライダーとヘッドが一体化構造を有し、コンポジットヘ
ッドは、スライダーのスリット部に磁気コアをモールド
ガラス等で接着した構造を有する。これに対して、薄膜
ヘッドは、スライダー端面に磁気コアとコイルを形成し
たものである。これらの磁気ヘッドの内、高記録密度に
対応できるのは、コンポジットヘッドと薄膜ヘッドであ
る。
ドは、モノリシックヘッド、コンポジットヘッド、薄膜
ヘッドの３種類に分類される。モノリシックヘッドはス
ライダーとヘッドが一体化構造を有し、コンポジットヘ
ッドは、スライダーのスリット部に磁気コアをモールド
ガラス等で接着した構造を有する。これに対して、薄膜
ヘッドは、スライダー端面に磁気コアとコイルを形成し
たものである。これらの磁気ヘッドの内、高記録密度に
対応できるのは、コンポジットヘッドと薄膜ヘッドであ
る。
【０００３】従来、これらのスライダー材料として、コ
ンポジットヘッドでは、チタン酸カルシウム、チタン酸
バリウム等の非磁性セラミックス、薄膜ヘッドでは、Ａ
ｌ2Ｏ3 −ＴｉＣ組成の非磁性セラミックス（アルチッ
ク）が使用されている。ＨＤＤの磁気ヘッド用スライダ
ーは、ハードディスクが高速回転している状態では、ス
ライダーは浮上しており、ハードディスクと接触しない
が、ハードディスクの回転始動、停止時に接触するた
め、ハードディスクに対するスライダー材料の摩擦磨耗
特性が重要となる。
ンポジットヘッドでは、チタン酸カルシウム、チタン酸
バリウム等の非磁性セラミックス、薄膜ヘッドでは、Ａ
ｌ2Ｏ3 −ＴｉＣ組成の非磁性セラミックス（アルチッ
ク）が使用されている。ＨＤＤの磁気ヘッド用スライダ
ーは、ハードディスクが高速回転している状態では、ス
ライダーは浮上しており、ハードディスクと接触しない
が、ハードディスクの回転始動、停止時に接触するた
め、ハードディスクに対するスライダー材料の摩擦磨耗
特性が重要となる。
【０００４】
【問題が解決しようとする課題】しかしながら、従来使
用されている、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウ
ム、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ等の非磁性セラミックスは、ハ
ードディスクの始動、停止の繰り返しにより、摩擦磨耗
特性が劣化するといった問題があった。
用されている、チタン酸カルシウム、チタン酸バリウ
ム、Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ等の非磁性セラミックスは、ハ
ードディスクの始動、停止の繰り返しにより、摩擦磨耗
特性が劣化するといった問題があった。
【０００５】ハードディスクに対するこの摩擦磨耗特性
が優れた材料として、ヘマタイト（α−Ｆｅ2 Ｏ3 、以
下、単に「Ｆｅ2 Ｏ3 」と表記する）が知られている。
磁気ヘッド用スライダー材料は、欠陥の無い緻密な材料
であることが要求されるため、その製造工程でＨＩＰ
（Hot Isostatic Pressing）処理が必要である。しかし
ながら、このＨＩＰ処理は１０００℃以上の高温下、低
酸素分圧雰囲気で行われるため、ヘマタイトが還元され
てマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）を生成する。マグネタイ
トは強磁性体であるため、マグネタイトを含むヘマタイ
ト系の焼結体は磁気ヘッドのスライダー材料として好ま
しくない。
が優れた材料として、ヘマタイト（α−Ｆｅ2 Ｏ3 、以
下、単に「Ｆｅ2 Ｏ3 」と表記する）が知られている。
磁気ヘッド用スライダー材料は、欠陥の無い緻密な材料
であることが要求されるため、その製造工程でＨＩＰ
（Hot Isostatic Pressing）処理が必要である。しかし
ながら、このＨＩＰ処理は１０００℃以上の高温下、低
酸素分圧雰囲気で行われるため、ヘマタイトが還元され
てマグネタイト（Ｆｅ3 Ｏ4 ）を生成する。マグネタイ
トは強磁性体であるため、マグネタイトを含むヘマタイ
ト系の焼結体は磁気ヘッドのスライダー材料として好ま
しくない。
【０００６】また、磁気ヘッドの製造工程において、ヘ
マタイト基板上に成膜したＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系磁性膜を
熱処理すると、ヘマタイトが高温、高真空に曝されるた
め、基板表面にてマグネタイト層が生成し易いという問
題がある。
マタイト基板上に成膜したＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系磁性膜を
熱処理すると、ヘマタイトが高温、高真空に曝されるた
め、基板表面にてマグネタイト層が生成し易いという問
題がある。
【０００７】磁気記録の分野においては、記録信号の高
密度化にともない、高い保磁力と残留磁束密度を有する
磁気記録媒体が使用されており、このため、磁気記録ま
たは再生を行う磁気ヘッドのコア材料として、高飽和磁
化、高透磁率を有する磁性膜が要求されている。このよ
うな高飽和磁化、高透磁率の磁性膜として、Ｆｅ−Ｍ−
Ｃ系ナノ結晶合金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，ＩＩＩＡ
族，ＩＶＡ族）やＦｅ系合金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，
ＩＩＩＡ族，ＩＶＡ族）の磁性膜が知られている。これ
らの合金磁性膜は、基板上にスパッタ等により成膜して
形成されている。
密度化にともない、高い保磁力と残留磁束密度を有する
磁気記録媒体が使用されており、このため、磁気記録ま
たは再生を行う磁気ヘッドのコア材料として、高飽和磁
化、高透磁率を有する磁性膜が要求されている。このよ
うな高飽和磁化、高透磁率の磁性膜として、Ｆｅ−Ｍ−
Ｃ系ナノ結晶合金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，ＩＩＩＡ
族，ＩＶＡ族）やＦｅ系合金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，
ＩＩＩＡ族，ＩＶＡ族）の磁性膜が知られている。これ
らの合金磁性膜は、基板上にスパッタ等により成膜して
形成されている。
【０００８】上記のような高密度記録用の合金磁性膜を
Ｆｅ2 Ｏ3 基板上に成膜すると、磁性膜が容易に剥離す
るという問題があり、これを回避するためにＦｅ2 Ｏ3
基板上にバッファ層としてＡｌ2 Ｏ3 層を形成すること
が行われている。しかしながら、合金磁性膜の成膜後
に、軟磁性を得ることを目的として、不活性ガス雰囲気
下または真空下で熱処理が行われることがあり、かかる
熱処理により、Ｆｅ2 Ｏ3 基板とバッファ層との界面に
Ｆｅ2 Ｏ3 が還元された強磁性体のマグネタイト層が生
成する。マグネタイト層は合金磁性膜と磁気的相互作用
を起こすため、合金磁性膜から高透磁率が得られないと
いう問題がある。
Ｆｅ2 Ｏ3 基板上に成膜すると、磁性膜が容易に剥離す
るという問題があり、これを回避するためにＦｅ2 Ｏ3
基板上にバッファ層としてＡｌ2 Ｏ3 層を形成すること
が行われている。しかしながら、合金磁性膜の成膜後
に、軟磁性を得ることを目的として、不活性ガス雰囲気
下または真空下で熱処理が行われることがあり、かかる
熱処理により、Ｆｅ2 Ｏ3 基板とバッファ層との界面に
Ｆｅ2 Ｏ3 が還元された強磁性体のマグネタイト層が生
成する。マグネタイト層は合金磁性膜と磁気的相互作用
を起こすため、合金磁性膜から高透磁率が得られないと
いう問題がある。
【０００９】特公平１−２２２２０号（特開昭６１−１
４６７５１号）公報は、磁気へッド用スライダー材とし
て、ガラス接合時のガラスとの反応性が良く且つ気泡の
発生が少なく、しかもスライダー材の変色を防止するた
めに、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2 、 ＣｅＯ2 等を
主成分であるＦｅ2 Ｏ3 に添加したセラミックスを開示
している。しかしながら、この公報は、Ｆｅ2 Ｏ3 の耐
還元性については何ら記載していないし、酸化物の添加
量は４０重量％以下と極めて広範である。
４６７５１号）公報は、磁気へッド用スライダー材とし
て、ガラス接合時のガラスとの反応性が良く且つ気泡の
発生が少なく、しかもスライダー材の変色を防止するた
めに、Ａｌ2 Ｏ3 、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2 、 ＣｅＯ2 等を
主成分であるＦｅ2 Ｏ3 に添加したセラミックスを開示
している。しかしながら、この公報は、Ｆｅ2 Ｏ3 の耐
還元性については何ら記載していないし、酸化物の添加
量は４０重量％以下と極めて広範である。
【００１０】本発明の目的は、ＨＩＰ処理や焼結後の加
熱条件下においても耐還元性に優れた磁気ヘッド用ヘマ
タイト系材料及びかかる材料から構成された磁気ヘッド
を提供することにある。
熱条件下においても耐還元性に優れた磁気ヘッド用ヘマ
タイト系材料及びかかる材料から構成された磁気ヘッド
を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様に従
えば、Ｆｅ2 Ｏ3 を主成分とした磁気ヘッド用ヘマタイ
ト系材料において、Ｆｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及
びＺｒＯ2 の少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で含むこ
とを特徴とする磁気ヘッド用ヘマタイト系材料が提供さ
れる。
えば、Ｆｅ2 Ｏ3 を主成分とした磁気ヘッド用ヘマタイ
ト系材料において、Ｆｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及
びＺｒＯ2 の少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で含むこ
とを特徴とする磁気ヘッド用ヘマタイト系材料が提供さ
れる。
【００１２】本発明では、ヘマタイト基板の材料にＳｎ
Ｏ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 から選ばれた少なくとも一
種の化合物を添加することによって、該化合物の４価の
カチオンを置換固溶させ、それによってヘマタイト基板
の還元性を抑制している。以下、その原理を説明する。
ヘマタイトの還元によるマグネタイトの生成反応は、ヘ
マタイト中の酸素イオンの拡散が律速段階となる。酸素
イオンの拡散速度は酸素イオン空孔の濃度に依存するこ
とから、酸素イオン空孔濃度を低下させることによって
マグネタイトの生成を抑制できると考えられる。ヘマタ
イトのＦｅ3+サイトを４価以上のカチオンで置換する
と、電気的中性条件からＦｅ2+ が生成する。
Ｏ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 から選ばれた少なくとも一
種の化合物を添加することによって、該化合物の４価の
カチオンを置換固溶させ、それによってヘマタイト基板
の還元性を抑制している。以下、その原理を説明する。
ヘマタイトの還元によるマグネタイトの生成反応は、ヘ
マタイト中の酸素イオンの拡散が律速段階となる。酸素
イオンの拡散速度は酸素イオン空孔の濃度に依存するこ
とから、酸素イオン空孔濃度を低下させることによって
マグネタイトの生成を抑制できると考えられる。ヘマタ
イトのＦｅ3+サイトを４価以上のカチオンで置換する
と、電気的中性条件からＦｅ2+ が生成する。
【００１３】
【化１】 Ｍ4+ → Ｍ' Fe ＋ Ｆｅ' Fe ・・・（１） （式中、Ｍ' Fe はＦｅ3+サイトに置換したＭ4+を示し
（電荷は＋１）、Ｆｅ'FeはＦｅ3+サイトにあるＦｅ2+
を示す（電荷は−１））
（電荷は＋１）、Ｆｅ'FeはＦｅ3+サイトにあるＦｅ2+
を示す（電荷は−１））
【００１４】一方、ヘマタイト中の酸素イオン空孔と雰
囲気の酸素分圧との平衡反応は以下のように表される。
囲気の酸素分圧との平衡反応は以下のように表される。
【化２】 Ｏ0 * → Ｖ0 ”＋ ２Ｆｅ' Fe ＋ 1/2 Ｏ2 ・・・（２） （式中、Ｏ0 * はＯ2-サイトのＯ2-を示し（電荷は
０）、Ｖ0 ”はＯ2-の空孔を示す（電荷は＋２））
０）、Ｖ0 ”はＯ2-の空孔を示す（電荷は＋２））
【００１５】この平衡反応式は、Ｆｅ2+ 濃度が高くな
ることによって酸素イオン空孔濃度が減少することを示
している。すなわち、上記（１）に示すように４価以上
のカチオンを置換することによりヘマタイト中のＦｅ2+
濃度を増加させ、それによって酸素イオン空孔の生成
を抑え、マグネタイトの生成反応の律速である酸素イオ
ンの拡散速度を低下させることができる。
ることによって酸素イオン空孔濃度が減少することを示
している。すなわち、上記（１）に示すように４価以上
のカチオンを置換することによりヘマタイト中のＦｅ2+
濃度を増加させ、それによって酸素イオン空孔の生成
を抑え、マグネタイトの生成反応の律速である酸素イオ
ンの拡散速度を低下させることができる。
【００１６】本発明によると、（１）式を満足する４価
以上のカチオン添加物として、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 及び
ＺｒＯ2 が好適であることがわかった。上記カチオンの
添加量は５ｍｏｌ％以下に調整する必要がある。上記カ
チオンの添加量が５ｍｏｌ％を超えると、焼成中に固溶
反応によって放出される酸素ガスが気孔として焼結体内
に取り残されるために緻密な焼結体を得ることができな
い。上記カチオン添加による耐還元性の効果を有効にす
るには、添加量の下限として１ｍｏｌ％が好ましい。
以上のカチオン添加物として、ＴｉＯ2 、ＳｎＯ2 及び
ＺｒＯ2 が好適であることがわかった。上記カチオンの
添加量は５ｍｏｌ％以下に調整する必要がある。上記カ
チオンの添加量が５ｍｏｌ％を超えると、焼成中に固溶
反応によって放出される酸素ガスが気孔として焼結体内
に取り残されるために緻密な焼結体を得ることができな
い。上記カチオン添加による耐還元性の効果を有効にす
るには、添加量の下限として１ｍｏｌ％が好ましい。
【００１７】本発明の第２の態様に従えば、Ｆｅ2 Ｏ3
を主成分とした磁気へッド用ヘマタイト系材料の製造方
法において、Ｆｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒ
Ｏ2の少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で含有させた原
料粉を焼結することを特徴とする磁気へッド用ヘマタイ
ト系材料の製造方法が提供される。
を主成分とした磁気へッド用ヘマタイト系材料の製造方
法において、Ｆｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒ
Ｏ2の少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で含有させた原
料粉を焼結することを特徴とする磁気へッド用ヘマタイ
ト系材料の製造方法が提供される。
【００１８】本発明に従う磁気ヘッド用ヘマタイト系材
料を製造する方法として、一般的な粉末冶金的手法を用
いることができる。ヘマタイト粉末に４価以上のカチオ
ン、例えば、ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 から選ばれ
た少なくとも一種の酸化物を５ｍｏｌ％以下で添加し、
混合、仮焼、粉砕、成形工程を経た後、焼成を行い、更
にＨＩＰ処理を施すことにより、緻密な焼結体を得るこ
とができる。本発明では上記カチオン添加によりヘマタ
イトの耐還元性が向上するので、ＨＩＰ処理は１０００
〜１２００℃の高温及び１０-4〜１０-5ａｔｍの酸素分
圧下で行うことができる。成形工程には、造粒工程、金
型成形、ＣＩＰ（Cold Isostatic Pressing ）成形工程
を含んでもよい。上記のようにして得られた焼結体は、
緻密であり、高温、低酸素分圧下における耐還元性に優
れ、且つハードディスクに対する摩擦磨耗特性が優れた
磁気ヘッド用スライダー材料に適した材料である。
料を製造する方法として、一般的な粉末冶金的手法を用
いることができる。ヘマタイト粉末に４価以上のカチオ
ン、例えば、ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 から選ばれ
た少なくとも一種の酸化物を５ｍｏｌ％以下で添加し、
混合、仮焼、粉砕、成形工程を経た後、焼成を行い、更
にＨＩＰ処理を施すことにより、緻密な焼結体を得るこ
とができる。本発明では上記カチオン添加によりヘマタ
イトの耐還元性が向上するので、ＨＩＰ処理は１０００
〜１２００℃の高温及び１０-4〜１０-5ａｔｍの酸素分
圧下で行うことができる。成形工程には、造粒工程、金
型成形、ＣＩＰ（Cold Isostatic Pressing ）成形工程
を含んでもよい。上記のようにして得られた焼結体は、
緻密であり、高温、低酸素分圧下における耐還元性に優
れ、且つハードディスクに対する摩擦磨耗特性が優れた
磁気ヘッド用スライダー材料に適した材料である。
【００１９】本発明の第３の態様に従えば、主成分であ
るＦｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2及びＺｒＯ2 の少な
くとも一種を５ｍｏｌ％以下で含む磁気ヘッド用ヘマタ
イト系材料を用いて製造されてなる磁気ヘッドが提供さ
れる。本発明の第１の態様に従う磁気ヘッド用ヘマタイ
ト系材料を用いて以下のようにして磁気ヘッドを製造す
ることができる。本発明に従う磁気ヘッド用ヘマタイト
系材料を、基板、例えば、スライダー形状に加工した
後、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ等の酸化物でバッファ層をスパ
ッタ等で成膜する。次いで、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ系ナノ結晶合
金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，ＩＩＩＡ族，ＩＶＡ族）や
Ｆｅ−Ｍ系合金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，ＩＩＩＡ族，
ＩＶＡ族）の合金磁性膜をバッファ層上にスパッタ等に
より成膜する。Ｆｅ−Ｍ−Ｃ系ナノ結晶合金として、例
えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｈｆ−Ｔａ−Ｃ、Ｆｅ−Ｓｉ
−Ａｌ−Ｈｆ−Ｃ、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ等を用いることがで
き、Ｆｅ−Ｍ系合金として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ、Ｆｅ−
Ｓｉ合金を用いることができる。合金磁性膜の厚さは、
磁気ヘッドとしたときのトラック幅や磁気記録、再生能
力等を考慮すると、１μｍ〜２０μｍが好適である。ス
パッタガスとして、Ａｒ等の不活性ガスを用いることが
できる。合金磁性膜をスパッタで成膜後、磁気ヘッド製
造に供する前に、軟磁性を得ることを目的として熱処理
を施してもよい。
るＦｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2及びＺｒＯ2 の少な
くとも一種を５ｍｏｌ％以下で含む磁気ヘッド用ヘマタ
イト系材料を用いて製造されてなる磁気ヘッドが提供さ
れる。本発明の第１の態様に従う磁気ヘッド用ヘマタイ
ト系材料を用いて以下のようにして磁気ヘッドを製造す
ることができる。本発明に従う磁気ヘッド用ヘマタイト
系材料を、基板、例えば、スライダー形状に加工した
後、Ａｌ2 Ｏ3 、ＣｏＯ等の酸化物でバッファ層をスパ
ッタ等で成膜する。次いで、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ系ナノ結晶合
金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，ＩＩＩＡ族，ＩＶＡ族）や
Ｆｅ−Ｍ系合金（Ｍ：ＩＶＢ族，ＶＢ族，ＩＩＩＡ族，
ＩＶＡ族）の合金磁性膜をバッファ層上にスパッタ等に
より成膜する。Ｆｅ−Ｍ−Ｃ系ナノ結晶合金として、例
えば、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｈｆ−Ｔａ−Ｃ、Ｆｅ−Ｓｉ
−Ａｌ−Ｈｆ−Ｃ、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ等を用いることがで
き、Ｆｅ−Ｍ系合金として、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ、Ｆｅ−
Ｓｉ合金を用いることができる。合金磁性膜の厚さは、
磁気ヘッドとしたときのトラック幅や磁気記録、再生能
力等を考慮すると、１μｍ〜２０μｍが好適である。ス
パッタガスとして、Ａｒ等の不活性ガスを用いることが
できる。合金磁性膜をスパッタで成膜後、磁気ヘッド製
造に供する前に、軟磁性を得ることを目的として熱処理
を施してもよい。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の磁気ヘッド用ヘマタイト系材
料を実施例により具体的に説明する。 〔実施例１〕ヘマタイト粉にＳｎＯ2 をモル比で１ｍｏ
ｌ％添加し、エタノールを媒体とした湿式ボールミルで
混合し、８００℃で仮焼した後、ボールミル粉砕を行っ
た。得られた粉体を一軸加圧成形により予備成形した
後、１５０ＭＰａでＣＩＰ成形した。この成形体を大気
中１１５０℃で１０時間常圧焼結した後、１１００℃、
１００ＭＰａで１時間ＨＩＰ処理を行った。
料を実施例により具体的に説明する。 〔実施例１〕ヘマタイト粉にＳｎＯ2 をモル比で１ｍｏ
ｌ％添加し、エタノールを媒体とした湿式ボールミルで
混合し、８００℃で仮焼した後、ボールミル粉砕を行っ
た。得られた粉体を一軸加圧成形により予備成形した
後、１５０ＭＰａでＣＩＰ成形した。この成形体を大気
中１１５０℃で１０時間常圧焼結した後、１１００℃、
１００ＭＰａで１時間ＨＩＰ処理を行った。
【００２１】ＳｎＯ2 の添加量を３及び５ｍｏｌ％のモ
ル比にそれぞれ変えた以外は、上記と同様の条件にて焼
結体を製造した。
ル比にそれぞれ変えた以外は、上記と同様の条件にて焼
結体を製造した。
【００２２】得られた焼結体の相対密度は、ＳｎＯ2 添
加量が１ｍｏｌ％、３ｍｏｌ％及び５ｍｏｌ％のいずれ
の場合も９９％以上であった。得られた焼結体の各々か
ら一部を熱重量変化測定用試料として切り出し、酸素分
圧２×１０-4ａｔｍ以下の窒素雰囲気中で熱重量変化を
それぞれ測定した。結果を表１に示す。
加量が１ｍｏｌ％、３ｍｏｌ％及び５ｍｏｌ％のいずれ
の場合も９９％以上であった。得られた焼結体の各々か
ら一部を熱重量変化測定用試料として切り出し、酸素分
圧２×１０-4ａｔｍ以下の窒素雰囲気中で熱重量変化を
それぞれ測定した。結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】試料の重量減少は、ヘマタイトからマグネ
タイトへの還元が生じていることを示す。表１より、マ
グネタイトの生成反応による重量減少の開始温度は、Ｓ
ｎＯ2 添加量の増加に伴って高温側に移行していること
からすれば、１〜５ｍｏｌ％の範囲においてＳｎＯ2 添
加量の増加に従ってヘマタイトの還元が抑制されている
ことがわかる。
タイトへの還元が生じていることを示す。表１より、マ
グネタイトの生成反応による重量減少の開始温度は、Ｓ
ｎＯ2 添加量の増加に伴って高温側に移行していること
からすれば、１〜５ｍｏｌ％の範囲においてＳｎＯ2 添
加量の増加に従ってヘマタイトの還元が抑制されている
ことがわかる。
【００２５】〔比較例１〕ヘマタイト粉にＳｎＯ2 を７
ｍｏｌ％のモル比で添加した以外は、実施例１と同様の
条件で焼結体を作製した。相対密度及び熱重量変化を実
施例１と同様にして測定した。常圧焼結後の相対密度は
９６．２％であり、ＨＩＰ処理後の相対密度も９８．４
％と低いので磁気ヘッド用スライダー材料として不適で
ある。
ｍｏｌ％のモル比で添加した以外は、実施例１と同様の
条件で焼結体を作製した。相対密度及び熱重量変化を実
施例１と同様にして測定した。常圧焼結後の相対密度は
９６．２％であり、ＨＩＰ処理後の相対密度も９８．４
％と低いので磁気ヘッド用スライダー材料として不適で
ある。
【００２６】〔実施例２〕ヘマタイト粉にＴｉＯ2 を、
１、３及び５ｍｏｌ％のモル比でそれぞれ添加し、エタ
ノールを媒体とした湿式ボールミルで混合し、８００℃
で仮焼した後、ボールミル粉砕を行った。得られた粉体
をそれぞれ一軸加圧成形により予備成形した後、１５０
ＭＰａでＣＩＰ成形した。これらの成形体を大気中１１
５０℃で１０時間常圧焼結した後、１１００℃、１００
ＭＰａの条件で１時間ＨＩＰ処理を行った。
１、３及び５ｍｏｌ％のモル比でそれぞれ添加し、エタ
ノールを媒体とした湿式ボールミルで混合し、８００℃
で仮焼した後、ボールミル粉砕を行った。得られた粉体
をそれぞれ一軸加圧成形により予備成形した後、１５０
ＭＰａでＣＩＰ成形した。これらの成形体を大気中１１
５０℃で１０時間常圧焼結した後、１１００℃、１００
ＭＰａの条件で１時間ＨＩＰ処理を行った。
【００２７】得られた焼結体の相対密度は、いずれも９
９％以上であった。各焼結体の一部を熱重量変化測定用
試料とし、酸素分圧２×１０-4ａｔｍ以下の窒素雰囲気
中で熱重量変化を測定した。結果を表１に示す。表１よ
り、マグネタイトの生成反応による重量減少の開始温度
は、ＴｉＯ2 添加量の増加に伴って高温に移行している
ため、ヘマタイトの還元が抑制されていることがわか
る。
９％以上であった。各焼結体の一部を熱重量変化測定用
試料とし、酸素分圧２×１０-4ａｔｍ以下の窒素雰囲気
中で熱重量変化を測定した。結果を表１に示す。表１よ
り、マグネタイトの生成反応による重量減少の開始温度
は、ＴｉＯ2 添加量の増加に伴って高温に移行している
ため、ヘマタイトの還元が抑制されていることがわか
る。
【００２８】〔比較例２〕ヘマタイト粉にＴｉＯ2 を７
ｍｏｌ％のモル比で添加した以外は、実施例２と同様の
条件で焼結体を作製した。相対密度及び熱重量変化を実
施例２と同様にして測定した。常圧焼結後の相対密度は
９６．５％であり、ＨＩＰ処理後の相対密度も９８．６
％と低いので磁気ヘッド用スライダー材料として不適で
ある。
ｍｏｌ％のモル比で添加した以外は、実施例２と同様の
条件で焼結体を作製した。相対密度及び熱重量変化を実
施例２と同様にして測定した。常圧焼結後の相対密度は
９６．５％であり、ＨＩＰ処理後の相対密度も９８．６
％と低いので磁気ヘッド用スライダー材料として不適で
ある。
【００２９】〔実施例３〕ヘマタイト粉にＺｒＯ2 を、
１、３及び５ｍｏｌ％のモル比でそれぞれ添加し、エタ
ノールを媒体とした湿式ボールミルで混合、８００℃で
仮焼した後、ボールミル粉砕を行った。得られた粉体を
それぞれ一軸加圧成形により予備成形した後、１５０Ｍ
ＰａでＣＩＰ成形した。この成形体を大気中１１５０℃
で１０時間常圧焼結した後、１１００℃、１００ＭＰａ
で１時間ＨＩＰ処理を行った。
１、３及び５ｍｏｌ％のモル比でそれぞれ添加し、エタ
ノールを媒体とした湿式ボールミルで混合、８００℃で
仮焼した後、ボールミル粉砕を行った。得られた粉体を
それぞれ一軸加圧成形により予備成形した後、１５０Ｍ
ＰａでＣＩＰ成形した。この成形体を大気中１１５０℃
で１０時間常圧焼結した後、１１００℃、１００ＭＰａ
で１時間ＨＩＰ処理を行った。
【００３０】得られた焼結体の相対密度はいずれも９９
％以上であった。各焼結体の一部を熱重量変化測定用試
料とし、酸素分圧２×１０-4ａｔｍ以下の窒素雰囲気中
で熱重量変化をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
表１より、マグネタイトの生成反応による重量減少の開
始温度はＺｒＯ2 添加量の増加に伴って高温に移行して
いるため、ヘマタイトの還元が抑制されることがわか
る。
％以上であった。各焼結体の一部を熱重量変化測定用試
料とし、酸素分圧２×１０-4ａｔｍ以下の窒素雰囲気中
で熱重量変化をそれぞれ測定した。結果を表１に示す。
表１より、マグネタイトの生成反応による重量減少の開
始温度はＺｒＯ2 添加量の増加に伴って高温に移行して
いるため、ヘマタイトの還元が抑制されることがわか
る。
【００３１】〔比較例３〕ヘマタイト粉にＺｒＯ2 をモ
ル比で７ｍｏｌ％添加した以外は、実施例３と同様の条
件で焼結体を作製した。相対密度及び熱重量変化を実施
例２と同様にして測定した。常圧焼結後の相対密度は９
６．９％であり、ＨＩＰ処理後の相対密度も９８．２％
と低いので磁気ヘッド用スライダー材料として不適であ
る。
ル比で７ｍｏｌ％添加した以外は、実施例３と同様の条
件で焼結体を作製した。相対密度及び熱重量変化を実施
例２と同様にして測定した。常圧焼結後の相対密度は９
６．９％であり、ＨＩＰ処理後の相対密度も９８．２％
と低いので磁気ヘッド用スライダー材料として不適であ
る。
【００３２】〔比較例４〕実施例１においてＳｎＯ2 を
添加しなかった以外は、実施例１と同様の条件にてヘマ
タイト単独の焼結体を製造した。得られた焼結体の相対
密度は９９％以上であったが、ＨＩＰ処理後の焼結体表
面にマグネタイト層の生成が認められた。また、表１に
示すように、熱重量変化測定による重量減少の開始温度
は実施例１〜３に比べ低温であった。それゆえ、磁気ヘ
ッド用スライダー材料としては不適である。
添加しなかった以外は、実施例１と同様の条件にてヘマ
タイト単独の焼結体を製造した。得られた焼結体の相対
密度は９９％以上であったが、ＨＩＰ処理後の焼結体表
面にマグネタイト層の生成が認められた。また、表１に
示すように、熱重量変化測定による重量減少の開始温度
は実施例１〜３に比べ低温であった。それゆえ、磁気ヘ
ッド用スライダー材料としては不適である。
【００３３】〔比較例５〕ヘマタイト粉にＡｌ2 Ｏ3 を
モル比でそれぞれ１、３及び５ｍｏｌ％添加し、実施例
１と同様の条件で焼結体を製造した。得られた焼結体の
相対密度及び熱重量測定の結果を表１に示す。得られた
焼結体の相対密度はいずれも９９％以上であったが、Ｈ
ＩＰ処理後の焼結体表面にマグネタイト層の生成が認め
られた。また、表１に示すように、重量減少の開始温度
及び終了温度は添加量の増加に伴って高温化するが、Ｓ
ｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 の添加の場合に比べその比
率は小さかった。
モル比でそれぞれ１、３及び５ｍｏｌ％添加し、実施例
１と同様の条件で焼結体を製造した。得られた焼結体の
相対密度及び熱重量測定の結果を表１に示す。得られた
焼結体の相対密度はいずれも９９％以上であったが、Ｈ
ＩＰ処理後の焼結体表面にマグネタイト層の生成が認め
られた。また、表１に示すように、重量減少の開始温度
及び終了温度は添加量の増加に伴って高温化するが、Ｓ
ｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 の添加の場合に比べその比
率は小さかった。
【００３４】〔比較例６〕ヘマタイト粉にＣｒ2 Ｏ3 を
モル比でそれぞれ１、３及び５ｍｏｌ％添加し、実施例
１と同様造条件で焼結体を製造した。得られた焼結体の
相対密度及び熱重量測定の結果を表１に示す。得られた
焼結体の相対密度はいずれも９９％以上であったが、Ｈ
ＩＰ処理後の焼結体表面にマグネタイト層の生成が認め
られた。また、表１に示すように、重量減少の開始温度
および終了温度は添加量の増加に伴って高温化するが、
ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 の添加の場合に比べその
比率は小さかった。
モル比でそれぞれ１、３及び５ｍｏｌ％添加し、実施例
１と同様造条件で焼結体を製造した。得られた焼結体の
相対密度及び熱重量測定の結果を表１に示す。得られた
焼結体の相対密度はいずれも９９％以上であったが、Ｈ
ＩＰ処理後の焼結体表面にマグネタイト層の生成が認め
られた。また、表１に示すように、重量減少の開始温度
および終了温度は添加量の増加に伴って高温化するが、
ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 の添加の場合に比べその
比率は小さかった。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明ではＳｎＯ
2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 の少なくとも一種を５ｍｏｌ
％以下でヘマタイト原料に添加したため、かかる原料を
焼結して得られた磁気ヘッド用スライダー材料は緻密で
あり且つハードディスクに対し良好な摩擦磨耗特性を有
し、それゆえＨＤＤの信頼性を向上させることができ
る。また、ヘマタイトにＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ
2 の少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で添加することに
よってヘマタイトの耐還元性を著しく向上させ、磁性を
有するマグネタイト層の生成を抑制することができる。
従って、本発明の磁気ヘッド用ヘマタイト系材料を用い
て製造した磁気ヘッドは良好な磁気特性を有する。
2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 の少なくとも一種を５ｍｏｌ
％以下でヘマタイト原料に添加したため、かかる原料を
焼結して得られた磁気ヘッド用スライダー材料は緻密で
あり且つハードディスクに対し良好な摩擦磨耗特性を有
し、それゆえＨＤＤの信頼性を向上させることができ
る。また、ヘマタイトにＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ
2 の少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で添加することに
よってヘマタイトの耐還元性を著しく向上させ、磁性を
有するマグネタイト層の生成を抑制することができる。
従って、本発明の磁気ヘッド用ヘマタイト系材料を用い
て製造した磁気ヘッドは良好な磁気特性を有する。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/255 Ｇ１１Ｂ 5/60 Ｂ 5/60 21/21 １０１Ｋ 21/21 １０１ Ｃ０４Ｂ 35/26 Ｚ
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｆｅ2 Ｏ3 を主成分とした磁気ヘッド用
ヘマタイト系材料において、 前記Ｆｅ2 Ｏ3 に、ＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 の
少なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で含むことを特徴とす
る磁気ヘッド用ヘマタイト系材料。 - 【請求項２】 請求項１に記載の磁気ヘッド用ヘマタイ
ト系材料を用いて製造されてなる磁気ヘッド。 - 【請求項３】 Ｆｅ2 Ｏ3 を主成分とした磁気へッド用
ヘマタイト系材料の製造方法において、 前記Ｆｅ2 Ｏ3 にＳｎＯ2 、ＴｉＯ2 及びＺｒＯ2 の少
なくとも一種を５ｍｏｌ％以下で含有させた原料粉を焼
結することを特徴とする磁気へッド用ヘマタイト系材料
の製造方法。 - 【請求項４】 ＨＩＰまたは焼結後の加熱処理おいてヘ
マタイトがマグネタイトに還元することが抑制されてい
ることを特徴とする請求項３に記載の磁気へッド用ヘマ
タイト系材料の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8252405A JPH1079309A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8252405A JPH1079309A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1079309A true JPH1079309A (ja) | 1998-03-24 |
Family
ID=17236891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8252405A Pending JPH1079309A (ja) | 1996-09-03 | 1996-09-03 | 磁気ヘッド用ヘマタイト系材料及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1079309A (ja) |
-
1996
- 1996-09-03 JP JP8252405A patent/JPH1079309A/ja active Pending
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