JPS62292672A - 磁気ヘツド用磁器組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 利用産業分野 この発明は、磁気ヘッドの構造部品に用いる非磁性材料
に係り、コンピュータ等の各種磁気ヘッド、特にデジタ
ル記録用フェライト磁気ヘッドの構成に不可欠のスライ
ダーあるいはスペーサーに使用する磁気ヘッド用磁器組
成物に関する。

背景技術 一般にフェライト磁気ヘッドは、ｌ’ｖｉｎ−Ｚｎフェ
ライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライトの磁性材料からなるコア
と非磁性材料からなる構造部品とをガラス溶着して組立
てられており、特にデジタル用磁気ヘッドには磁性材料
として、飽和磁束密度及び透磁率の高いＭｎ−Ｚｎフェ
ライトが使用され、非磁性構造部品材料には熱膨張係数
が上記フェライトと同等のＴｉＯ２ＣａＯ系磁器が使用
されている。

すなわち、コア材と、非磁性構造部品との熱膨張係数が
異なると、これらをガラス溶着する沸に、フェライトコ
アに応力が掛り、磁気特性の劣化が起こるだけでなく、
ひび、剥離等を生じて磁気ヘッドの組立上大きな問題と
なるため、磁性材料と非磁性材料の熱膨張係数が一致す
るよう材料組成が選択されている。

また、この非磁性構造部品材料に、結晶の脱落とかマイ
クロクラックが多く存在すると、磁気ヘッドと記録媒体
との接触走行時に、記録媒体にコーティングされた磁性
粉が上記欠陥に付着したり、チッピングを生じて磁気ヘ
ッドや記録媒体を損傷するため、かかる欠陥が機械加工
時に発生し易い材料であってはならない。

さらに、外観上の重要な要素として非磁性材料の色調の
問題がある。

一般に、Ｔｉ０２−ＣａＯ系磁器は大気中にて焼結する
と、白色系の色調を呈するが、酸素の供給不足あるいは
高密度化のためのホットプレス加工等により、部分的に
還元され簡単に暗色化する傾向にあり、色調が一定しな
いばかりか、均一性に欠ける問題があった。

上述の如き還元による暗色化は、粒界強度に影響を与え
、機械加工性の上で好ましくない。また、本来機能的に
は、いずれの色であってもよいが、色調が一定かつ均一
でないことは、著しく商品価値を低下させるものである
。

発明の目的 この発明は、上述の問題点に鑑み、Ｍｎ−Ｚｎフェライ
トと同等の熱膨張係数を有し、結晶組織が非常に緻密で
あり、機械加工時にマイクロクラックあるいは結晶の脱
落が極めて少なく、かつ安定した黒色を呈するＴｉ０２
−ＣａＯ系磁器組成物を目的としている。

発明の構成と効果 従来のＴｉ０２−ＣａＯ系磁器組成物は、ＣａＯ・Ｔｉ
Ｏ２とＴｉＯ２の２相混合組織の範囲内において、Ｃａ
Ｏ−ＴｉＯ２の量とともに熱膨張係数が直線的に大きく
なることが知られており、上述したコア材のＭｎ−Ｚｎ
フェライトの熱膨張係数は要求される電磁気特性によっ
て定まる組成により固定されるが、１０５〜１２０　Ｘ
　１０−７／”Ｃであるため、非磁性構造部品材料の熱
膨張係数をフェライトの方に合せる必要があり、熱膨張
係数の差を２　Ｘ　１０−７７”Ｃ以下に抑えるべく　
、ＴｉＯ２５０〜７５ｗｔ％、ＣａＯ２５〜５０ｗｔ％
の組成からなる磁器組成物が使用されていた。

この発明は、前記基本成分を有する磁器において、結晶
組織が非常に均一かつ緻密であり、機械加工時にマイク
ロクラックあるいは結晶の脱落が極めて少なく、かつ安
定した黒色を呈するＴｉ０２−ＣａＯ系磁器組成物を目
的に種々検討した結果、ＣｅＯ２及びＺｒＯ２を含有さ
せることにより、前記目的を達成できることを知見した
ものである。

すなわち、この発明は、 ＴｉＯ２５０ｗｔ％〜７５ｗｔ％、 ＣａＯ２５ｗｔ％〜５０ｗｔ％からなり、ＴｉＯ２、Ｃ
ａＯの合計量１００に対して、ＣｅＯ２２ｗｔ％〜１０
ｗｔ％及びＺｒＯ２１ｗｔ％〜５ｗｔ％を含有したこと
を要旨とする磁気ヘッド用磁器組成物である。

この発明による磁器組成物は、 ＴｉＯ２、ＣａＯ−ＴｉＯ２などの相からなるが、Ｃｅ
Ｏ２及びＺｒＯ２の添加によって、均一な黒色化を実現
し、これらの結晶の大きさが均一で小さくなり、ダイヤ
モンド砥粒等による機械加工によるクラック発生が抑制
され、気孔率が減少して平面及びエツジ部の機械加工仕
上性が良好となり、さらには、ＣｅＯ２及びＺｒＯ２を
添加しない磁器材料と比較して、快削性に富み、磁気ヘ
ッド用材料として好適なものとなる。

発明の限定理由 この発明による磁器組成物の成分を限定した理由は以下
のとおりである。

ＴｉＯ２５０ｗｔ％未満の含有では、熱膨張係数が１２
０　ｘ　１０−７／’Ｃを越えてしまい、ＴｉＯ２が７
５ｗｔ％を超える含有であると、熱膨張係数が１０５　
Ｘ　１０−７／’Ｃ未満となり、Ｍｎ　　Ｚｎフェライ
トとのガラス溶着の相手材料として不適であり、Ｍｎ　
　Ｚｎフェライトの熱膨張係数１０５〜１２０　Ｘ　１
０−７７’Ｃと同じ熱膨張係数を保持させるため、Ｔｉ
Ｏ２５０〜７５ｗｔ％の含有とする。

ＣａＯが５０ｗｔ％を超える含有では、熱膨張係数が１
２０　Ｘ　１０−７／″Ｃを越えてしまい、ＣａＯが２
５ｗｔ％未満の含有であると、熱膨張係数が１０５　Ｘ
　１０−７／’Ｃ未満となり、Ｍｎ−Ｚｎフェライトと
のガラス溶着の相手材料として不適であり、Ｍｎ−Ｚｎ
フェライトの熱膨張係数１０５〜１２０Ｘ１０−７／”
Ｃと同じ熱膨張係数を保持させるため、ＣａＯ２５〜５
０ｗｔ％の含有とする。

ＣｅＯ２は、ＴｉＯ２−ＣａＯ系の機械加工性を改善し
、磁器の色調を黒色に均一化するために添加するもので
あるが、その含有がＴｉＯ２、ＣａＯの合計量１００に
対して、２ｗｔ％未満では上記の添加効果がなく、また
、１０ｗｔ％を超える含有では焼結体の結晶組織が不均
一となり、加工性も悪化するため、ソフトフェライトの
相手材料として不適となるため、２〜１０ｗｔ％の添加
とする。

一方、ＺｒＯ２は、ＣｅＯ２添加との相乗効果によって
、Ｔｉ０２−ＣａＯ系の気孔率及び結晶組織の均一化を
改善する効果を有しており、その含有がＴｉＯ２、Ｃａ
Ｏの合計量１００に対して、１ｗｔ％未満では上記の添
加効果がなく、また、５ｗｔ％を超える含有では、気孔
率が増大する傾向にあり、結晶組織の変化により加工性
が劣化するため好ましくなく、１ｗｔ％〜５ｗｔ％の添
加とする。

実施例 以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。

市販されているＴｉＯ２、ＣａＣＯ３、ＣｅＯ２、Ｚｒ
Ｏ２を用いて、第１表に示す如く、焼結後の組成がこの
発明による組成（Ｎｏ、　１〜８）ならびにこの発明の
範囲外の組成（Ｎｏ、９〜１２）となるよう秤量し、ボ
ールミルで混合し、乾燥した後、空気中で９００℃、２
時間の仮焼を行った。さらに仮焼した原料を再びボール
ミルで平均粒度１．３ｐｍになるまで、微粉砕し、次に
結合剤としてポリビニルアルコールを１．５　ｗｔ％加
えて造粒した。造粒後に、２０００Ｋｇ／ｃｍ２の成形
圧で４０ｍｍＸ２０ｍｍＸ２０ｍｍの寸法に成形し、空
気中で１２００℃、２時間の焼結を行った。

得られた磁器について、密度、熱膨張係数、ビッカース
硬度等の特性を調べ、第２表に測定結果を示している。

本発明磁器のビッカース硬度は、フェライト材より大き
いが、ＣｅＯ２及びＺｒＯ２を添加しない磁器よりも小
さく、快削性が改善されている。

機械加工性については、これを適確に表現できる物理定
数はないが、現在、一般的に認められているパラメータ
として、臨界応力拡大係数がある。臨界応力拡大係数を
簡単に評価する方法として、硬度が略同じような材料間
では、ビッカース硬度計のダイヤモンド圧子による圧痕
の先端に生ずるマイクロクラックの長さで比較する方法
がある。第２表の基準化クラック長さは、５００ｇｒの
荷重を印加したときの前記マイクロクラック長さの平均
値を示してあり、クラック長さが短いほど、加工時にお
けるチッピング、マイクロクラックの発生が少ないとい
える。

第１表、第２表から明らかな如く、この発明の実施例（
試料Ｎｏ、　１〜８）は、熱膨張係数を１０５〜１２０
Ｘ１０−７／”Ｃの間にコントロールすることができ、
機械的強度、加工性等もすぐれた特性を示しており、特
に、磁器材料は黒色を呈しており、磁気ヘッド溝道部品
用材料に最適であることがわかる。

以下余白 第１表　組成ｗｔ％ 以下余白

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ＴｉＯ＿２５０ｗｔ％〜７５ｗｔ％、 ＣａＯ２５ｗｔ％〜５０ｗｔ％からなり、 ＴｉＯ＿２、ＣａＯの合計量１００に対してＣｅＯ＿２
   ２ｗｔ％〜１０ｗｔ％及びＺｒＯ＿２１ｗｔ％〜５ｗｔ
   ％を含有したことを特徴とする磁気ヘッド用磁器組成物
   。