JPS6156185B2 - - Google Patents

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JPS6156185B2
JPS6156185B2 JP57196482A JP19648282A JPS6156185B2 JP S6156185 B2 JPS6156185 B2 JP S6156185B2 JP 57196482 A JP57196482 A JP 57196482A JP 19648282 A JP19648282 A JP 19648282A JP S6156185 B2 JPS6156185 B2 JP S6156185B2
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JP
Japan
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ferrite
weight
grain size
mol
added
Prior art date
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Application number
JP57196482A
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JPS5988369A (ja
Inventor
Yoshiaki Fujimoto
Koichi Watanabe
Minoru Sugimura
Takeshi Hirota
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57196482A priority Critical patent/JPS5988369A/ja
Publication of JPS5988369A publication Critical patent/JPS5988369A/ja
Publication of JPS6156185B2 publication Critical patent/JPS6156185B2/ja
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  • Compounds Of Iron (AREA)
  • Magnetic Ceramics (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は多結晶フエライト、特に磁気ヘツドに
適したフエライトに関するものである。
従来例の構成とその問題点 磁気ヘツド材料には、高い磁束密度や高い透磁
率といつた磁気特性だけでなく、ヘツド加工時の
微細な精密加工に耐える機械的特性も要求されて
いる。さらに高記録密度化の要求に対して、高周
波帯域での高い透磁率、低損失という磁気特性
と、トラツク幅の縮小化に伴う結晶の微小化と機
械的強度の向上が必要とされている。
ところが、これまで使用されている多結晶は、
結晶粒径が20μm前後で、超精密微細加工に十分
対応できるものでなかつた。
発明の目的 本発明の目的は、従来の多結晶フエライトに比
べ、結晶粒径を小さくし、超精密微細加工性の良
好な多結晶フエライトを安価に量産よく提供する
ことにある。さらに、本発明は靭性を高めて、超
精密微細加工性をより向上させた多結晶フエライ
トを提供することを目的とする。
発明の構成 本発明は、Mn−ZnもしくはNi−Znを主成分と
するフエライトに、Na成分を0.01〜0.5重量%含
有させることによつて、フエライトを構成する結
晶粒子をより微細化したものである。
また、本発明は、Mn−ZnもしくはNi−Znを主
成分とするフエライトに、Na分を0.01〜0.5重量
%、Zr成分を0.005〜0.5重量%含有させることに
よつて、上記フエライトの靭性を高めたものであ
る。さらに、これにCa成分を0.01〜0.5重量%含
ませることによつて、より一層靭性を高めたもの
である。
実施例の説明 以下、本発明の詳細について、実施例にもとづ
いて説明する。
実施例 1 最終組成比が54.5モル%Fe2O3、29.0モル%
MnO、16.5モル%ZnOになるように、純度99.98
%以上の高純度酸化鉄、同高純度炭酸マンガン、
および高純度酸化亜鉛を配合するとともに、高純
度の炭酸ナトリウム(Na2CO3)を種々の割合にな
るように添加し、ステンレス鋼製ポツトで16時間
湿式混合した。その後、その沈澱物を240℃で10
時間乾燥した。乾燥粉体に純水を合計量の15重量
%の割合に加えて、らいかい機で造粒し、粒度を
そろえた後、300Kg/cm2の成形圧で造粒粉を成形し
た。この成形体を空気中にて、1300℃で3時間、
300Kg/cm2の圧力を印加した状態でホツトプレスし
て焼結体を得た。得られた焼結体より巾3mm、長
さ6mm、厚さ3mmのブロツクを切り出し、表面を
通常の方法で20分研摩した後、3μmの粒径のダ
イヤモンド粒子を含むペーストにて鏡面に仕上げ
たブロツクを80℃の温度に保持したりん酸中に30
秒浸漬し、鏡面部のエツチングを行ない結晶粒径
を光学顕微鏡にて観察した。
得られたフエライトの結晶粒子の平均粒径とそ
れに添加含有させたNa量との関係を第1図に示
す。この図からわかるように、Naが0.01重量%
以上添加含有されると、フエライトの平均結晶粒
径が20μmよりも小さくなり、それが0.5重量%
で5μmに達する。Na量が0.5重量%以上で平均
結晶粒径が4〜5μmでほぼ一定になる。しかし
ながら、Na量が0.5重量%を越えるとフエライト
の飽和磁束密度が低下し、保磁力が増加するの
で、磁気ヘツド材料として好ましくない。
よつて、フエライトの磁気特性を実用範囲内に
維持しつつ、その結晶粒径を微細化するために
は、Na量を0.01〜0.5重量%とするのが望まし
い。そして、この範囲内でNa量を選択すること
によつて、フエライトの平均結晶粒径を5〜20μ
mの範囲内で制御することができる。
ところで、上述のようにして鏡面状に仕上げた
フエライト試料に、第2図に示すようにビツカー
ス圧痕(荷重200g、荷重印加時間30秒)1をつ
けると、クラツク2が発生する。このクラツク2
の長さCを測定し、臨界応力拡大係数KIC(Cの
−2/3乗に比例)の対値を求めた。それによる
と、フエライトの平均結晶粒径が小さくなるに従
つて、KICの相対値が5〜10%増大し、フエライ
トの機械的特性の向上していることが明らかとな
つた。
実施例 2 最終組成比が54.5モル%Fe2O3、29.0モル%
MnO、16.5モル%ZnOになるように湿式法で合成
した共沈フエライト(不純物としてSiO2を0.0049
重量%、Caを0.004重量%、Naを0.008重量%含
む)に、Na2CO3を合計量に対して0.023重量%と
なるよう添加してから、800℃で2時間仮焼し、
これをステンレス鋼製ポツトで16時間湿式粉砕
し、沈澱物を240℃で10時間乾燥させた。その
後、純水を15重量%の割合になるよう加えて、ら
いかい機で造粒し、粒度をそろえてから、300Kg/
cm2の圧力を加えて成形し、空気中にて1300℃で3
時間、300Kg/cm2の圧力を印加した状態でホツトプ
レスして、Naを0.01重量%添加含有させた焼結
体を得た。得られた焼結体より実施例1と同じ手
順で鏡面仕上し、平均結晶粒径を測定したところ
15μmであつた。
さらに、上記共沈フエライトにNa2CO3を1.16
重量%配合して上述と同じ手順でNaを0.5重量%
添加含有するフエライトを作製したところ、その
平均結晶粒径は5μmであつた。
なお、上記共沈フエライトにNa2CO3を配合す
ることなく、同じ手順でフエライトを作製したと
ころ、その平均結晶粒径は20μmであつた。
フエライトにおけるNa添加含有量が0.5重量%
を越えると、飽和磁束密度が15%減少するのが認
められ、保磁力が20%増加した。
このように、共沈フエライトにおいてもNaを
0.01〜0.5重量%添加含有させることにより、磁
気特性を劣化させずに平均結晶粒径を20μm以下
とすることができる。
実施例 3 最終組成比が51.0モル%Fe2O3、18.8モル%
NiO、30.2モル%ZnOになるように高純度酸化
鉄、酸化ニツケル、酸化亜鉛を配合するととも
に、Na2CO3を0.023重量%、1.16重量%添加し、
これら二種の材料をステンレス鋼製ポツトで16時
間湿式混合した。その後、その沈澱物を240℃で
10時間乾燥させた。純水をそれぞれに15重量%の
割合になるよう加えて、らいかい機で造粒し、粒
度をそろえた後、成形圧300Kg/cm2で成形し、以下
実施例1と同じ手順でNaを0.01重量%、0.5重量
%添加含有するフエライト試料を作製した。これ
ら試料を130℃のりん酸に5分間浸漬し、鏡面部
のエツチングを行ない、結晶粒径を光学顕微鏡に
て観察した。その結果、平均結晶粒径は前者につ
いては10μmであり、後者については4μmであ
つた。
なお、Na2CO3を配合することなく同じ手順で
作製した焼結体では、平均結晶粒径は12μmであ
つた。
また、Naを0.5重量%より多く添加含有させた
ものにおいては、飽和磁束密度の低下と、保磁力
の増加が認められた。
以上、代表的なフエライト組成を例にあげて
Naを添加含有させたことによる効果について述
べたが、フエライトの組成は実施例に示したもの
に限られず、他の組成のMn−ZnフエライトやNi
−Znフエライトについてもまつたく同じ傾向が
認められた。
上述のNaを含むMn−ZnフエライトやNi−Znフ
エライトにおいて、その使用目的によつては、靭
性をより向上させた方が望ましい。次に、靭性向
上について、実施例をあげて説明する。
実施例 4 最終組成比が54.5モル%Fe2O3、29.0モル%
MnO、16.5モル%ZnOになるように、純度99.98
%上の高純度酸化鉄、同高純度炭酸マンガン、お
よび高純度亜鉛を配合し、さらにNa2CO3とZrO2
を添加して、ステンレス鋼製ポツトで16時間湿式
混合した。その後、実施例1と同じ手順で、フエ
ライト試料を作製した。
一方、比較のため、Na2CO3とZrO2を配合する
ことなく、同じ手順でフエライト試料を作製し
た。
各試料に荷重200g、荷重印加時間30秒でビツ
カース圧痕を打ち、発生したクラツクの長さを測
定した。それからNaとZrの無添加時を基準
(100)として、各組成の臨界応力拡大係数の相対
値を求めた。その結果を第3図に示す。図の数値
は相対値である。
第3図から明らかなように、Naが0.01〜0.5重
量%でZrが0.005〜0.5重量%の範囲内で臨界応力
拡大係数が105以上と、靭性が向上し、加工性が
高められていた。
なお、Zr量が0.5重量%を越えると、フエライ
トの飽和磁束密度が10%以上低下し、保磁力が10
%以上増大した。よつて、実施例1の結果とあい
まつて、NaとZrの量はそれぞれ0.01〜0.5重量
%、0.005〜0.5重量%であることが望ましい。
実施例 5 最終組成比が54.5モル%Fe2O3、29.0モル%
MnO、16.5モル%ZnOになるよう実施例4におけ
るものと同じ原料を配合し、かつNa、Zrがそれ
ぞれ0.01重量%、0.005重量%となるようNa2CO3
とZrO2とを添加するとともに、Ca量を変えて、
各種フエライト試料を実施例4と同じ手順で作製
した。
第4図にフエライトのCa量と臨界応力拡大係
数(相対値)Kとの関係を示す。図から明らかな
ように、Ca量が0.01重量%で臨界応力拡大係数
が増大する。Ca量が0.5重量%であるとき、その
相対値は120となり、Ca無添加時に比べて20%大
きな値となつた。Ca量が1重量%では、その値
が121であり、勒性向上の効果が飽和するだけで
なく、Ca無添加時に比べて飽和磁束密度が10〜
20%低下し、保持力が2倍以上になつた。
したがつて、Ca量が0.01〜0.5重量%の範囲内
にあるとき、NaとZrを含むフエライトの靭性を
より一層向上させ、加工性に優れた磁気ヘツド材
料を得ることができる。
実施例 6 実施例2における共沈フエライトを使用し、
Na2CO3、ZrO2およびCaCO3を添加して、実施例
2と同じ手順でNaを0.01重量%、Zrを0.05重量
%、Caを0.01重量%含有するフエライトを作製
した。その臨界応力拡大係数は、Caを含ませず
に作製したフエライトのそれを100としたとき、
110であつた。ちなみにNa、Zrをも含まないフエ
ライトのそれを100としたとき、125であつた。
実施例 7 最終組成比が51.0モル%Fe2O3、18.8モル%
NiO、30.2モル%ZnOとなるよう原料を配向する
とともに、それにNa2CO3、ZrO2、CaCO3を添加
し、実施例3と同じ手順でNaを0.01重量%、Zr
を0.05重量%、Caを0.01重量%含有するフエライ
トを作製した。このフエライトの臨界応力拡大係
数は、Ca無添加時のフエライトのそれを100とし
たとき、105であつた。ちなみに、Na、Zr、Caの
無添加時のそれを100としたときには、115であつ
た。
以上のように、NaとZr、さらにはNaとZr、Ca
を添加含有させることによつて、Mn−Znフエラ
イトやNi−Znフエライトの靭性を高めることが
できる。
発明の効果 本発明によれば、Mn−Znフエライトもしくは
Ni−ZnフエライトにNa成分を添加含有させてい
るので、フエライトの平均結晶粒径を小さくする
ことができ、かつNa量を選ぶことによつて結晶
粒径を制御することができるので、加工条件に応
じた最適結晶粒径を得ることができる。
上記フエライトにさらにZr成分、Zr成分とCa
成分を添加含有させることによつて、フエライト
の靭性をより一層させ、その加工性を向上させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はMn−ZnフエライトにおけるNa量と平
均結晶粒径との関係を示す図、第2図はビツカー
ス圧痕によるクラツクの発生を示す図、第3図は
Mn−ZnフエライトにおけるNa量、Zr量と臨界応
力拡大係数との関係を示す図、第4図はMn−Zn
フエライトにおいてNa量とZr量を一定としたと
きのCa量と臨界応力拡大係数との関係を示す図
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 Mn−ZnフエライトもしくはNi−Znフエライ
    トに、Na成分を0.01〜0.5重量%添加含有させた
    ことを特徴とする多結晶フエライト。 2 Mn−ZnフエライトもしくはNi−Znフエライ
    トに、Na成分を0.01〜0.5重量%、およびZr成分
    を0.005〜0.5重量%添加含有させたことを特徴と
    する多結晶フエライト。 3 Mn−ZnフエライトもしくはNi−Znフエライ
    トに、Na成分を0.01〜0.5重量%、Zr成分を0.005
    〜0.5重量%、およびCa成分を0.01〜0.5重量%添
    加含有させたことを特徴とする多結晶フエライ
    ト。
JP57196482A 1982-11-09 1982-11-09 多結晶フエライト Granted JPS5988369A (ja)

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JPS5988369A JPS5988369A (ja) 1984-05-22
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61271178A (ja) * 1985-05-24 1986-12-01 本田技研工業株式会社 跨座式4輪車輌の前輪懸架装置
JPS6216582U (ja) * 1985-07-17 1987-01-31

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