JPS6252172A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明はフロッピーディスク等の磁気ヘッドに使用され
る磁極片（フェライトコア）を支持する磁気ヘッド用磁
器（以下磁器ヘッド用スライダと称す）の磁器組成物に
関するものであり、さらに詳しくはＭｎ　−Ｚｎ　７エ
ライトに適した磁器ヘッド用スライダの磁器組成物に関
する。

（背景技術） ゛　図に示す如く前記スライダ１は一般に７エフイトコ
ア２を接着ガラス３を介して熱処理により接着され磁気
ヘッドを信成している。したがって、これらスライダ及
びフェライトコアの各々に太きな熱膨張差があると熱処
理時の熱履歴によシ、これら材料に亀裂や残留歪が生じ
組付は工程中にガフスハガレ等を生じる。そのためスラ
イダはその磁器組成及び組成比を選択してフェライトコ
アの熱膨張係数に一致させなければならない。

また、フェライトコアにはその用途に応じ各種のグレー
ドが存在し、熱膨張係数もこのグレードにより１０５〜
１２５×１０／℃の広い範囲に適用される必要がある。

そのためスライダもその組成比を変化させることにより
１０５〜１２５　Ｘ　１０　　／℃の広い範囲の熱膨張
係数を容易に選択されることが望まれている。

また、このスライダはその磁器焼結体にボアが出来るだ
け少ないことが要求される。フロッピーディスクに接触
する焼結体表面にボアが多く存在すると、該ディスク表
面にコーティングされた磁性粉末がボア内に付着し易く
なシ、付着した磁性体 粉の存Ｖによυ記録・再生時の磁気特性に障害をも九ら
す。

また、このスライダはその磁器が充分に焼結し緻密化し
ていなければならない。焼結が不充分で強度や靭性が劣
っていると磁器にチッピングやクヲククカ生じ、フロッ
ピーディスクへ走行させた場合ディスク自体を損傷させ
るという重大な欠陥をまねく。

一方、磁気ヘッドのコアとしては従来からＮｉ−Ｚｎフ
ェライトが使用されていたが７０ツビーデイスク用フエ
ライトコアとしては現在Ｎｉ　−ＺｎよυもＭｎ　−Ｚ
ｎ　７エフイトの方が磁性特性、特に抗磁力が優れてい
ることから、Ｍｎ　−Ｚｎフェライトに移行しつつある
。

（従来技術の説明） 従来、Ｎｉ、　−Ｚｎフェライトに適用されるスライダ
組成物としてはこの熱膨張係数９０〜９８　Ｘ　１０／
℃とほぼ同程度の７オルステライトやチタン酸バリウム
が知られている。しかしながら、Ｍｎ−Ｚｎフェライト
にこれら磁器を適用する場合、Ｍｎ−Ｚｎ７エライトの
熱膨張係数が１０５〜１２５Ｘ１０／℃であシ熱膨張差
が大きすぎこれら磁器を適用することは困難である。

一方、Ｍｎ　−Ｚｎフェライトに適用するスフイタ組成
物としては従来からチタン酸塩系化合物を主体とする例
えばチタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム及びチ
タン酸ストロンチウム等がＭｎ−Ｚｎフェライトの熱膨
張係数とほぼ同程度であることが知られている。しかし
ながら、Ｍｎ　−Ｚｎフェライトは要求特性に応じて１
０５〜１２５　Ｘ　１０　　／℃の広い範囲で多種多様
のグレードが存在するが、従来からこの広い範囲の熱膨
張係数を組成比を変更するのみで直線的に変化させ各種
グレードの熱膨張係数に容易に一致させる磁気ヘッド用
スライダ組成物が見出されていない。

一方、前記チタン酸塩化合物を主体とする組成において
は例えばアルゴンガス中で焼成した場合にＴ１イオンが
還元堰れるため極端に磁器の色調が変化する。この場合
変化した磁器の色を元に戻す処理が必要となる。

さらに、前記チタン酸塩イへを主体とする焼結体は鏡面
加工時に結晶粒の脱離が問題となることから、脱粒及び
選択研摩（軟１弱な粒が選択的に研摩されること）のな
い加工性に優れた磁気へラドスライダの組成物が望まれ
ている。

（本発明が解決しようとする問題点） 本発明者は上記現状に鑑み鋭意研究の結果、　Ｍｎ−Ｚ
ｎｙエフイトの熱膨張係数に近いＣａＯ−５ｌｏｔ系化
合物の主成分に対し、特定量のＴｉＯ２を添加したこと
により、５１０２成分をガフス相以外のケイ酸カルシウ
ム（ＣａＳｉ、Ｏｓ　）化合物トチタン酸力／Ｉ／Ｖウ
ム（ＣａＴｊ−０３）との均一仮焼物からなる安定な結
晶とし、且つこれらの混合比を調整することにより、Ｍ
ｎ−Ｚｎ　７エライトの熱膨張係数１０５〜１２５Ｘｌ
ｏ／℃の広い範囲に適用することができ、しかも焼結性
が良好でボアの発生が少なく、還元雰囲気処理による色
むらの発生を防止できると共に鏡面加工性が優れた磁気
ヘッド用スライダ組成物が得られることを知見した。

（発明の目的） したがって、本発明はケイ酸カルシウム（Ｃａ。

５１ｏｓ　）化合物とｆｌＸ”／酸力Ａ／シ１７　Ａ　
（ＣａＴｉ０３）とからなるガラス成分の少ない緻密質
の焼結体でｈ　’）　、且ツＭｎ　−Ｚｎフェライトの
熱膨張係ａの広い範囲に適用でき、焼結性が良好でボア
の発生が少なく、さらに還元雰囲気処理による色むらの
発生を防止できると共に、鏡面仕上性に優れた磁気ヘッ
ド用スフイダ組成物を提供することを目的とする。

（問題を解決するための手段） 本発明によればＳｉ、Ｏｚを２２〜５０モル％と、Ｔｉ
Ｏ２を２〜３０−１ニア９％と、ＯａＯを４５〜４７　
モ／Ｌ’％とから成る磁気ヘッド用磁器組成物が提供さ
れる。

上記組成範囲から成る磁器組成物はその適正焼成温度に
おいては主としてＣａ５１０３相又はＣａ　３５ｉｚＯ
フ相の１種以上とＣａＴｉＯ３相から成る＠細な均一混
在組織を有し、従来のフォルステライト等のＭｇｏ　−
８１０ｚ系磁器よシも焼結性が向上し、緻密質の焼結体
が得られる。

さらに、上記組成範囲から成る磁器組成物においてはＣ
ａ５１０ｓ相又はＣａ５ＳｉｚＯｖ相とＣａＴｉＯｓ　
）７ｆＪ　（７）均一混在組織が主体となシ、ガラス成
分が少ないため、粒界に存在するガラス成分が原因で生
じる鏡面加工時の脱粒及び選択研摩が少なくなる。また
、Ｃａ５ｌ−０３相やＣａｘＳｉ、２０ｙ相の存在によ
り従来のチタン酸系スライダ材質よりも硬度がよりＭｎ
−Ｚｎフェライトに近づき、ガラス溶着後のヘッド保証
面（フロッピーディスクへ接触する側の面）の平坦度を
維持し易くなる。また、ＣａＳｉ、０３とＣａＴｉＯｓ
との均一仮焼物からなる安定な結晶相を有するので、熱
膨張係数１０５〜１２５　Ｘ　１０　　／’Ｃの広い範
囲において組成比を変化させることにより熱膨張係数を
直接的に変化させることができ、所望の熱膨張率を有す
るスライダを得ることができる。

５ｉＯｚが２２モル％未満ではＣａＯ添加量の多い側で
焼結体の緻密化が阻害され、　ＴｉＯ２ｌＯ２添加−側
で焼結体の緻密化は良好であるが還元による色調変化・
色むらが発生し易くなる。　５ｌｏ２が５０モル％を超
えるとＳｉ、Ｏｚが単独で存在しガラス相が形成され易
くなるのでボアが発生して充分な緻密化が果し得ない。

Ｔｌ−０ｓが２モル％未満ではＣａＳｉＯ３及びＣａｓ
　Ｓｉ　２０　ｔの焼結を充分促進させ得ないため、ボ
アの発生を充分抑制することができない。Ｔ１．０２が
３０モル％を超えると、ＣａＯＦＡ加の多い側でｃａ’
ｒＩＱｓ相の生成が増加するため、還元雰囲気下での影
響が顕著になシ、色むらが発生し易＜すυ、　５ｌｏ２
ＶＩＡ加の多い側で　ＣａＴｉ、５ｉＯｓ相（熱膨張係
数は６５　Ｘ　１ｏ−７℃）が生成するため熱膨張係数
が極端に低くなる。ＣａＯが４５モル％未満では５１０
２添加の多い側でＳｉＯ！を主成分とするガラス相が生
成し易くなシ焼結体の緻密性が悪化し、ＴｉＯ２添加が
多い側で前記熱膨張係数の低い０ａＴｉｓ１ｏｓ相が生
成する領域となυ、極端に熱膨張係数が低下する。Ｃａ
Ｏが５７モル％を超えると、ＣａＯが未反応状態で存在
し易くなり、水和性を有し耐水性が悪くなり一般的に磁
気ヘッド用スライダとして不適切なものとなる。

ＣａＳｉ、０３及びＣａ１Ｓｉ、ｚＯｔ相は純粋組成比
（ＣａＯ：５１０２＝５〇二５０モル％及び６０　：　
４０モル％）からの調合では緻密な焼結体を得るのが困
難である負 が、ＴｉＯ２の添加により髄５ｉＯ３及びＣａ３Ｓｉ、
・２０ｙ　相の形成に助剤効果を果し、両相が従来のＴ
ｊ−Ｃｈ　−ＣａＯ系よυも比較的低温の仮焼温度、即
ち従来１０００〜１１５０℃程度であったものが約９０
０〜１１００℃程度で結晶形成が進行し、本焼成時に均
一な結晶成長がおこり、異常粒成長を抑制することがで
きる。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

本発明において磁気ヘッド用スライダを製作する方法は
、所定の組成比に原料を秤量し、混合粉砕後仮焼し、次
いでこの仮焼物を＠粉砕し、有機バインダを添加して造
粒し、所定形状に成形後焼成する通常の方法が採用され
る。

（実施例） 市販の工業原料（純度９８％以上）で、シリカ源として
シリカ（Ｓｉ、Ｃｈ）、チタニア源として酸化チタン（
Ｔｉ０ｚ　）　、力〜シア源として炭酸カルシ’７　ム
（ＣａＣＯ３）又は水酸化力ＡｓＶつ：　（Ｃａ（ＯＦ
（）ｚ）などを選び、それぞれ第１表に示す組成比とな
るように秤量し、ボールミルを用いて湿式混合し、乾燥
後９００〜１１００℃で１〜２時間仮焼を行なった。仮
焼後不純物の混入を抑えて微粉砕し、有機バインダ等を
添加して造粒後１．０〜２．Ｏｔ　／　ｄで加圧成形を
した。その後、１２５０〜１３８０℃で大気中で焼成し
第１表に示す試料＆１〜１５を得た。

得られた焼結体の結晶相はＸ線回折法によって同定した
。生成量比の判定はビしり比で行ない、同時に画像解析
装置により試料鏡面をＸＭＡ装置を用いて各結晶相によ
る光の反射率の違いから面積比を測定して体積比率に換
算して評価した。なおこの値はＸ線回折法によって求め
た量比とほぼ一致した。硬度は荷重１　ｋｇ　（Ｅ（Ｖ
　（１，ｏ　）で示す）のビッカース硬度で示した。測
定算出はＪ工５Ｚ２２４４に準拠し、単位はｋｇ／−で
示した。焼結体の緻密性は吸水率２％を超えるものをＸ
印で、０％のものを○印で、その中間をΔ印で示した。

色むらは還元雰囲気処理後の焼結体の内部を観察し、表
面との色の差異があるかどうかで評価した。

第１表から理解される様に、試料＆ｔ、ｓ、９，１０．
１１及び１３は本発明の組成範囲外のものであシ、試料
五１及び８はＴｉＯ２量が少ないため焼結が充分促進さ
れていない。試料悪９及びｌＯはＳｉ、Ｏｚ量が少ない
糸であり、ＣａＯ量の多い側（試料五９）では焼結体の
緻密化が阻害され、ＴｉＯ２量の多い側（試料ｉＦｘ　
１０　）では色むらが発生している。試料ｚｆｆｉｌｌ
はＴｉＯｚ量が多い系であり、５ｉＯｚ添加が比較的多
い側で熱膨張係数の低いＣａＴｉ５ｉＯｓ相が生成され
ておす熱膨張係数が６５×１０−７７℃と極端に低いこ
とが分かる。試料Ａ１３は５ｉ０２　ｉが若干多くなっ
ているため５ｉ０２が単独で存在しガラス相を形成され
ておシボアの発生のため充分に緻密化していない。試料
Ａ１４は従来のＴ１０　ｔ−ｃａ。

系組成物でＣａＴｉＯ２相及びＴｉ−０ｘ相の２相から
構成される典型的例であり、色むらを生じ硬度がＭｎ　
−かフェライトの硬度的６５０　ｋｇ　／−よυ相当大
きくなシ！１！面加工時にＭｎ　−Ｚｎフェライト側が
選択研摩され易くなる。試料１５は従来のフオ〃ステラ
イト磁器であシ、熱膨張係数が小さく、且つ硬度が大き
過ぎＭｎ　−Ｚｎフェライト用のスフイダとして適用す
ることができない。

これに対し試料＆２〜７及び１２は本発明の範囲内のも
のであり、熱膨張係数がＭｎ　−Ｚｎフェライトに適用
できる１０５〜１２５　Ｘ　１０　　／℃の範囲内で選
択されておシ、磁器の硬度及び焼結性が良好で緻密質な
焼結体が得られていると共に、色むらの発生がない。

さらに試料点１４と本発明の範囲内である各試料Ａ２〜
７の仮焼温度を比較してみると従来のＴｉＯ２−ＣａＯ
糸より比較的低温であることが理解される。

上述の如く本発明は５ｊ−Ｏｚ　−Ｔｉ、０２−　Ｃａ
Ｏ系としてこれらを特定の組成比とすることによりＭｎ
　−Ｚｎフェライトの熱膨張係数の広い範囲に適用でき
、焼結体の緻密化が充分でボアの発生が少なく、さらに
還元雰囲気処理による色むらの発生を防止できると共に
、鏡面化工性に優れた磁気ヘッド用スフイダ組成物が得
られる。

【図面の簡単な説明】

図面ハフロッピーディスクに使用される磁気ヘッドの斜
視図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＳｉＯ＿２を２２〜５０モル％と、ＴｉＯ＿２を
   ２〜３０モル％と、ＣａＯを４５〜５７モル％とからな
   る磁気ヘッド用磁器組成物。