JPH05315110A - 磁気ヘッド用非磁性基板 - Google Patents
磁気ヘッド用非磁性基板Info
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- JPH05315110A JPH05315110A JP4141112A JP14111292A JPH05315110A JP H05315110 A JPH05315110 A JP H05315110A JP 4141112 A JP4141112 A JP 4141112A JP 14111292 A JP14111292 A JP 14111292A JP H05315110 A JPH05315110 A JP H05315110A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基本組成
とし、ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを添加材
に使用しての磁気ヘッド用非磁性基板において、結晶粒
径が微細で且つ緻密な焼結体が得られる非磁性基板を提
供する。 【構成】 ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基本組成
とし、この組成物１００ｗｔ％に対してジルコニアまた
は部分安定化ジルコニア を０．５〜７ｗｔ％含みさら
に、前記基本組成部に対して酸化ホウ素及びまたは酸化
銅を０．１〜２ｗｔ％含むことを特徴とする磁気ヘッド
用非磁性基板。 【効果】 本発明による非磁性基板は、緻密で結晶粒径
が微細且つ均一な焼結体組織を有する。また本発明によ
る非磁性基板は安定した高い抗折力及び耐摩耗特性を有
し、さらに機械加工時に大きなチッピングの発生がなく
なり、歩留まり向上等の経済性に利点があり、ジルコニ
アまたは部分安定化ジルコニアを添加材に使用しての非
磁性基板の製造が好適に実施可能になる。
とし、ジルコニアまたは部分安定化ジルコニアを添加材
に使用しての磁気ヘッド用非磁性基板において、結晶粒
径が微細で且つ緻密な焼結体が得られる非磁性基板を提
供する。 【構成】 ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基本組成
とし、この組成物１００ｗｔ％に対してジルコニアまた
は部分安定化ジルコニア を０．５〜７ｗｔ％含みさら
に、前記基本組成部に対して酸化ホウ素及びまたは酸化
銅を０．１〜２ｗｔ％含むことを特徴とする磁気ヘッド
用非磁性基板。 【効果】 本発明による非磁性基板は、緻密で結晶粒径
が微細且つ均一な焼結体組織を有する。また本発明によ
る非磁性基板は安定した高い抗折力及び耐摩耗特性を有
し、さらに機械加工時に大きなチッピングの発生がなく
なり、歩留まり向上等の経済性に利点があり、ジルコニ
アまたは部分安定化ジルコニアを添加材に使用しての非
磁性基板の製造が好適に実施可能になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性膜を支持するため
の非磁性の磁気ヘッド用基板に関するものである。
の非磁性の磁気ヘッド用基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来この種の磁気ヘッド用非磁性基板用
途にはチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、アルミ
ナ等が使用されていた。しかしながら、その熱膨張率が
金属性磁性膜構造体と大きく異なっていたため、磁性膜
構造体が剥離しやすく、また磁性膜構造体と基板との熱
膨張率の差により応力が発生し、基板にクラックが発生
することがあった。
途にはチタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、アルミ
ナ等が使用されていた。しかしながら、その熱膨張率が
金属性磁性膜構造体と大きく異なっていたため、磁性膜
構造体が剥離しやすく、また磁性膜構造体と基板との熱
膨張率の差により応力が発生し、基板にクラックが発生
することがあった。
【０００３】本発明者等は上記の欠点を解決すべく酸化
物系セラミックスについて研究を進め、ＣｏＯ及びＮｉ
ＯまたはＮｉＯを基本組成とし、これにジルコニアを
０．５〜７ｗｔ％添加した酸化物系セラミックスが非磁
性基板として有効であるとして既に開示した。（特願平
０３−１２４６１４号）
物系セラミックスについて研究を進め、ＣｏＯ及びＮｉ
ＯまたはＮｉＯを基本組成とし、これにジルコニアを
０．５〜７ｗｔ％添加した酸化物系セラミックスが非磁
性基板として有効であるとして既に開示した。（特願平
０３−１２４６１４号）
【０００４】さらに、ＣｏＯ及びＮｉＯまたはＮｉＯを
基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法とし
て、以下の工程からなる製造方法が有効であるとして既
に開示した（特願平０２−９４４０７号公報）。すなわ
ち、（１）原料粉を混合し、ふるい分けを行なう混合工
程、（２）ＣＩＰ成形した混合粉を仮焼し、粉砕した後
ふるい分けを行なう仮焼工程、（３）仮焼粉を１μｍ以
下に微粉砕する工程、（４）微粉砕粉を２０μｍ以上の
球形に造粒する工程、（５）造粒粉をＣＩＰ成形する工
程、（６）成形体を焼結する工程、（７）焼結体をＨＩ
Ｐ処理する工程からなる方法である。
基本組成とした磁気ヘッド用非磁性基板の製造方法とし
て、以下の工程からなる製造方法が有効であるとして既
に開示した（特願平０２−９４４０７号公報）。すなわ
ち、（１）原料粉を混合し、ふるい分けを行なう混合工
程、（２）ＣＩＰ成形した混合粉を仮焼し、粉砕した後
ふるい分けを行なう仮焼工程、（３）仮焼粉を１μｍ以
下に微粉砕する工程、（４）微粉砕粉を２０μｍ以上の
球形に造粒する工程、（５）造粒粉をＣＩＰ成形する工
程、（６）成形体を焼結する工程、（７）焼結体をＨＩ
Ｐ処理する工程からなる方法である。
【０００５】しかしながら、ＣｏＯ及びＮｉＯまたはＮ
ｉＯを基本組成とし、ジルコニアを０．５〜７ｗｔ％添
加したＮｉＯ（−ＣｏＯ）組成物は、添加したジルコニ
アが結晶粒成長を抑制し、微細な結晶粒組織が得られる
反面、ジルコニア粒子の周りでの焼結の進行が阻害され
るため、粒界欠陥が多くなり、磁気ヘッド用非磁性基板
として望ましい緻密な焼結体を得ることが困難であっ
た。
ｉＯを基本組成とし、ジルコニアを０．５〜７ｗｔ％添
加したＮｉＯ（−ＣｏＯ）組成物は、添加したジルコニ
アが結晶粒成長を抑制し、微細な結晶粒組織が得られる
反面、ジルコニア粒子の周りでの焼結の進行が阻害され
るため、粒界欠陥が多くなり、磁気ヘッド用非磁性基板
として望ましい緻密な焼結体を得ることが困難であっ
た。
【０００６】
【発明の構成】上記の問題点を解決するために、本発明
者等は、鋭意検討した結果、以下の発明をなした。
者等は、鋭意検討した結果、以下の発明をなした。
【０００７】即ち、本発明は、ＣｏＯ及びＮｉＯあるい
はＮｉＯを基本組成とし、この組成物１００ｗｔ％に対
してジルコニアまたは部分安定化ジルコニア を０．５
〜７ｗｔ％含みさらに、前記基本組成部に対して酸化ホ
ウ素及びまたは酸化銅を０．１〜２ｗｔ％含むことを特
徴とする磁気ヘッド用非磁性基板に関する。
はＮｉＯを基本組成とし、この組成物１００ｗｔ％に対
してジルコニアまたは部分安定化ジルコニア を０．５
〜７ｗｔ％含みさらに、前記基本組成部に対して酸化ホ
ウ素及びまたは酸化銅を０．１〜２ｗｔ％含むことを特
徴とする磁気ヘッド用非磁性基板に関する。
【０００８】
【発明の具体的説明】本発明の理解を容易にするため本
発明の構成を具体的かつ詳細に説明する。基本組成は、
ＮｉＯ単独の酸化物あるいはＮｉＯとＣｏＯの複合酸化
物を意味し、複合酸化物は例えば、ＣｏＯ／ＮｉＯ（モ
ル比）＝０／１００〜８０／２０であり、より好ましく
はＣｏＯ／ＮｉＯ（モル比）＝３／９７〜６０／４０で
ある。ジルコニアは酸化ジルコニウムを意味する。また
部分安定化ジルコニアは、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、Ｃ
ｅＯ2、Ｇｄ2Ｏ3等によりジルコニアの正方晶相が室温
付近で安定化されているものを指す。酸化銅はＣｕＯ、
Ｃｕ2Ｏのいずれでも良い。
発明の構成を具体的かつ詳細に説明する。基本組成は、
ＮｉＯ単独の酸化物あるいはＮｉＯとＣｏＯの複合酸化
物を意味し、複合酸化物は例えば、ＣｏＯ／ＮｉＯ（モ
ル比）＝０／１００〜８０／２０であり、より好ましく
はＣｏＯ／ＮｉＯ（モル比）＝３／９７〜６０／４０で
ある。ジルコニアは酸化ジルコニウムを意味する。また
部分安定化ジルコニアは、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3、Ｃ
ｅＯ2、Ｇｄ2Ｏ3等によりジルコニアの正方晶相が室温
付近で安定化されているものを指す。酸化銅はＣｕＯ、
Ｃｕ2Ｏのいずれでも良い。
【０００９】通常、この基本組成にジルコニアを０．５
〜７ｗｔ％添加したＮｉＯ（−ＣｏＯ）組成物は無添加
組成物に比べ焼結体の結晶粒径が微細になり、抗折力及
び耐摩耗性が格段に向上するが、無添加組成よりも焼結
温度を高くするかあるいは焼結時間を長くしないと、緻
密な、すなわち高密度の焼結体が得られないことがあっ
た。これは、ジルコニアが基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯと
比較して難焼結性の物質であるために、その界面での焼
結反応が阻害され、欠陥が多くなることが一要因であ
る。
〜７ｗｔ％添加したＮｉＯ（−ＣｏＯ）組成物は無添加
組成物に比べ焼結体の結晶粒径が微細になり、抗折力及
び耐摩耗性が格段に向上するが、無添加組成よりも焼結
温度を高くするかあるいは焼結時間を長くしないと、緻
密な、すなわち高密度の焼結体が得られないことがあっ
た。これは、ジルコニアが基本組成のＣｏＯ、ＮｉＯと
比較して難焼結性の物質であるために、その界面での焼
結反応が阻害され、欠陥が多くなることが一要因であ
る。
【００１０】そこで、本発明者は上記ＮｉＯ（−Ｃｏ
Ｏ）組成物にジルコニアの結晶粒径を微細化する作用を
損なうことなく焼結反応を促進して緻密な焼結体が得ら
れる適切な焼結助剤の種類と添加量を検討した。その結
果、酸化ホウ素と酸化銅が本非磁性基板の焼結助剤とし
て適切であること見出した。これらの助剤の添加量は、
０．１ｗｔ％よりも少ないと焼結助剤としての効果が小
さく、緻密な焼結体が得られない。また、２ｗｔ％より
多いと焼結促進効果が大きいため、密度は向上するが結
晶粒径が粗大化してしまい、また、所々に異常粒成長し
た粒が認められ、焼結体のダイシング加工時に大きなチ
ッピングの発生を起こし好ましくない。従って、これら
の助剤の添加量としては０．１〜２ｗｔ％の範囲とす
る。
Ｏ）組成物にジルコニアの結晶粒径を微細化する作用を
損なうことなく焼結反応を促進して緻密な焼結体が得ら
れる適切な焼結助剤の種類と添加量を検討した。その結
果、酸化ホウ素と酸化銅が本非磁性基板の焼結助剤とし
て適切であること見出した。これらの助剤の添加量は、
０．１ｗｔ％よりも少ないと焼結助剤としての効果が小
さく、緻密な焼結体が得られない。また、２ｗｔ％より
多いと焼結促進効果が大きいため、密度は向上するが結
晶粒径が粗大化してしまい、また、所々に異常粒成長し
た粒が認められ、焼結体のダイシング加工時に大きなチ
ッピングの発生を起こし好ましくない。従って、これら
の助剤の添加量としては０．１〜２ｗｔ％の範囲とす
る。
【００１１】本発明の組成を有する焼結体は、緻密であ
りしかも結晶粒径が微細且つ均一な組織となる。しかも
前記焼結助剤の焼結促進効果により、原料や焼結条件の
多少の変動にもかかわらず安定した高い抗折力を有する
ことが確認できた。また、機械加工時に大きなチッピン
グの発生がなくなり、歩留まりが向上することが確認で
きた。かかる焼結体に金属磁性膜を蒸着あるいはその他
のＰＶＤ法により被着することにより磁気ヘッドを製造
することができる。以下、本発明の実施例について説明
する。
りしかも結晶粒径が微細且つ均一な組織となる。しかも
前記焼結助剤の焼結促進効果により、原料や焼結条件の
多少の変動にもかかわらず安定した高い抗折力を有する
ことが確認できた。また、機械加工時に大きなチッピン
グの発生がなくなり、歩留まりが向上することが確認で
きた。かかる焼結体に金属磁性膜を蒸着あるいはその他
のＰＶＤ法により被着することにより磁気ヘッドを製造
することができる。以下、本発明の実施例について説明
する。
【００１２】
【実施例１】ＣｏＯ及びＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ
のモル比＝５０／５０組成となるように調整し、この組
成１００ｗｔ％に添加材としてジルコニア ２、７ｗｔ
％さらに酸化ホウ素を０．１、０．４、１、２ｗｔ％添
加し混合した。混合は、エタノールを使用する湿式ボー
ルミルで２０時間行なった。この混合粉をＮ2 ガス中８
５０℃で仮焼し、次いで粗砕機を用いて粉砕し、１５０
μｍの篩で篩分けを行ない仮焼粉を得た。この仮焼粉
を、エタノールを使用する湿式ボールミルで４０時間粉
砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸
素雰囲気中で１２５０℃で１０時間焼結した。さらにこ
の焼結体を１２５０℃、１００ＭＰａ，２時間の条件で
ＨＩＰ処理を行なった。
のモル比＝５０／５０組成となるように調整し、この組
成１００ｗｔ％に添加材としてジルコニア ２、７ｗｔ
％さらに酸化ホウ素を０．１、０．４、１、２ｗｔ％添
加し混合した。混合は、エタノールを使用する湿式ボー
ルミルで２０時間行なった。この混合粉をＮ2 ガス中８
５０℃で仮焼し、次いで粗砕機を用いて粉砕し、１５０
μｍの篩で篩分けを行ない仮焼粉を得た。この仮焼粉
を、エタノールを使用する湿式ボールミルで４０時間粉
砕した。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸
素雰囲気中で１２５０℃で１０時間焼結した。さらにこ
の焼結体を１２５０℃、１００ＭＰａ，２時間の条件で
ＨＩＰ処理を行なった。
【００１３】この実施例による（常圧）焼結体及びＨＩ
Ｐを経た焼結体の物性値を表１に示す。この表に示すよ
うに常圧焼結後の相対密度はいずれも９５％以上とな
り、ＨＩＰ処理後は９９％以上となった。また平均粒径
はＨＩＰ処理前後いずれも３〜５μｍとなり微細な組織
となっていた。
Ｐを経た焼結体の物性値を表１に示す。この表に示すよ
うに常圧焼結後の相対密度はいずれも９５％以上とな
り、ＨＩＰ処理後は９９％以上となった。また平均粒径
はＨＩＰ処理前後いずれも３〜５μｍとなり微細な組織
となっていた。
【表１】
【００１４】
【実施例２】ＣｏＯ及びＮｉＯを原料にＣｏＯ／ＮｉＯ
のモル比＝５０／５０組成となるように調整し、この組
成１００ｗｔ％に添加材としてジルコニア ２、７ｗｔ
％さらに酸化銅を０．１、０．４、１、２ｗｔ％添加し
混合した。混合は、エタノールを使用する湿式ボールミ
ルで２０時間行なった。この混合粉をＮ2 ガス中８５０
℃で仮焼し、次いで粗砕機を用いて粉砕し、１５０μｍ
の篩で篩分けを行ない仮焼粉を得た。この仮焼粉を、エ
タノールを使用する湿式ボールミルで４０時間粉砕し
た。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸素雰
囲気中で１２５０℃で１０時間焼結した。さらにこの焼
結体を１２５０℃、１００ＭＰａ，２時間の条件でＨＩ
Ｐ処理を行なった。
のモル比＝５０／５０組成となるように調整し、この組
成１００ｗｔ％に添加材としてジルコニア ２、７ｗｔ
％さらに酸化銅を０．１、０．４、１、２ｗｔ％添加し
混合した。混合は、エタノールを使用する湿式ボールミ
ルで２０時間行なった。この混合粉をＮ2 ガス中８５０
℃で仮焼し、次いで粗砕機を用いて粉砕し、１５０μｍ
の篩で篩分けを行ない仮焼粉を得た。この仮焼粉を、エ
タノールを使用する湿式ボールミルで４０時間粉砕し
た。この粉砕粉を造粒後ＣＩＰ成形し、成形体を酸素雰
囲気中で１２５０℃で１０時間焼結した。さらにこの焼
結体を１２５０℃、１００ＭＰａ，２時間の条件でＨＩ
Ｐ処理を行なった。
【００１５】この実施例による（常圧）焼結体及びＨＩ
Ｐを経た焼結体の物性値を表２に示す。この表に示すよ
うに常圧焼結後の相対密度はいずれも９５％以上とな
り、ＨＩＰ処理後は９９％以上となった。また平均粒径
はＨＩＰ処理前後いずれも３〜５μｍとなり微細な組織
となっていた。
Ｐを経た焼結体の物性値を表２に示す。この表に示すよ
うに常圧焼結後の相対密度はいずれも９５％以上とな
り、ＨＩＰ処理後は９９％以上となった。また平均粒径
はＨＩＰ処理前後いずれも３〜５μｍとなり微細な組織
となっていた。
【表２】
【００１６】
【比較例１】ジルコニア添加量を２および７ｗｔ％とし
た実施例１の基本組成に酸化ホウ素を無添加並びに０．
０５及び３ｗｔ％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、さらにＨＩＰ処理を行った。
た実施例１の基本組成に酸化ホウ素を無添加並びに０．
０５及び３ｗｔ％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、さらにＨＩＰ処理を行った。
【００１７】この比較例による焼結体の物性値を表１に
示す。この表に示すように常圧焼結後の相対密度は、酸
化ホウ素を無添加及び０．０５ｗｔ％添加したものは９
５％以下となり、ＨＩＰ処理後も充分に密度は上昇しな
かった。また、酸化ホウ素を３％添加した常圧焼結体は
相対密度が９７〜９９％となったが、平均粒径が７〜８
μｍとなり、また５０μｍ以上の異常粒も認められた。
このため、安定した高い抗折力及び耐摩耗性を有さない
ものとなり、磁気ヘッド用非磁性基板には適するもので
はなかった。
示す。この表に示すように常圧焼結後の相対密度は、酸
化ホウ素を無添加及び０．０５ｗｔ％添加したものは９
５％以下となり、ＨＩＰ処理後も充分に密度は上昇しな
かった。また、酸化ホウ素を３％添加した常圧焼結体は
相対密度が９７〜９９％となったが、平均粒径が７〜８
μｍとなり、また５０μｍ以上の異常粒も認められた。
このため、安定した高い抗折力及び耐摩耗性を有さない
ものとなり、磁気ヘッド用非磁性基板には適するもので
はなかった。
【００１８】
【比較例２】ジルコニア添加量を２および７ｗｔ％とし
た実施例２の基本組成に酸化銅を無添加並びに０．０５
及び３ｗｔ％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、さらにＨＩＰ処理を行った。
た実施例２の基本組成に酸化銅を無添加並びに０．０５
及び３ｗｔ％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、さらにＨＩＰ処理を行った。
【００１９】この比較例による焼結体の物性値を表２に
示す。この表に示すように常圧焼結後の相対密度は、酸
化銅を無添加及び０．０５ｗｔ％添加したものは９５％
以下となり、ＨＩＰ処理後も充分に密度は上昇しなかっ
た。また、酸化銅を３％添加した常圧焼結体は相対密度
が９８〜９９％となったが、平均粒径が８μｍとなり、
また５０μｍ以上の異常粒も認められた。このため、安
定した高い抗折力及び耐摩耗性を有さないものとなり、
磁気ヘッド用非磁性基板には適するものではなかった。
示す。この表に示すように常圧焼結後の相対密度は、酸
化銅を無添加及び０．０５ｗｔ％添加したものは９５％
以下となり、ＨＩＰ処理後も充分に密度は上昇しなかっ
た。また、酸化銅を３％添加した常圧焼結体は相対密度
が９８〜９９％となったが、平均粒径が８μｍとなり、
また５０μｍ以上の異常粒も認められた。このため、安
定した高い抗折力及び耐摩耗性を有さないものとなり、
磁気ヘッド用非磁性基板には適するものではなかった。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による非磁
性基板は緻密で結晶粒径が微細且つ均一な焼結体組織を
有する。また本発明による非磁性基板は安定した高い抗
折力及び耐摩耗特性を有し、さらに機械加工時に大きな
チッピングの発生がなくなり、歩留まり向上等の経済性
に利点がある。
性基板は緻密で結晶粒径が微細且つ均一な焼結体組織を
有する。また本発明による非磁性基板は安定した高い抗
折力及び耐摩耗特性を有し、さらに機械加工時に大きな
チッピングの発生がなくなり、歩留まり向上等の経済性
に利点がある。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＣｏＯ及びＮｉＯあるいはＮｉＯを基本
組成とし、この組成物１００ｗｔ％に対してジルコニア
または部分安定化ジルコニア を０．５〜７ｗｔ％含み
さらに、前記基本組成部に対して酸化ホウ素及びまたは
酸化銅を０．１〜２ｗｔ％含むことを特徴とする磁気ヘ
ッド用非磁性基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141112A JPH05315110A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | 磁気ヘッド用非磁性基板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4141112A JPH05315110A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | 磁気ヘッド用非磁性基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05315110A true JPH05315110A (ja) | 1993-11-26 |
Family
ID=15284445
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141112A Pending JPH05315110A (ja) | 1992-05-07 | 1992-05-07 | 磁気ヘッド用非磁性基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05315110A (ja) |
-
1992
- 1992-05-07 JP JP4141112A patent/JPH05315110A/ja active Pending
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