JPS6077406A - 薄膜磁気ヘツド用基板及びその製造方法 - Google Patents
薄膜磁気ヘツド用基板及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS6077406A JPS6077406A JP58185495A JP18549583A JPS6077406A JP S6077406 A JPS6077406 A JP S6077406A JP 58185495 A JP58185495 A JP 58185495A JP 18549583 A JP18549583 A JP 18549583A JP S6077406 A JPS6077406 A JP S6077406A
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- JP
- Japan
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- substrate
- magnetic head
- film magnetic
- thin film
- al2o3
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高密度記録用としての用途が期待される薄膜磁
気ヘッドに適したセラミックス基板及びその製造方法に
関するものである。
気ヘッドに適したセラミックス基板及びその製造方法に
関するものである。
近年、フエライ(・、センダス(−などを使用した磁気
ヘッドに代わって、小型、高密度記録などの特徴をもつ
薄膜磁気ヘッドが注目されている。
ヘッドに代わって、小型、高密度記録などの特徴をもつ
薄膜磁気ヘッドが注目されている。
薄膜磁気ヘッド基板として製水される特性としては、〈
1)表面が平坦で気孔が存在しない、(2)加工性が良
好で加工中にクラックやデツピングを生じない、(3)
耐摩耗性が9好、(4)摺動特性が良好、(5)絶縁I
I9のAl2O3と熱膨張率の差が小さい、などが重要
である。このような特性を満たす材料としては、一般に
セラミックスが用いられているが、現在主流となってい
るA120a−■IC基板では(2>(3)の特性は優
れるが、(4)の摺動特性は良好ではなく短時間で磁気
ディスクに傷をつ番ノでしまう欠点をもっている。そこ
で、種々の材料を探索した結果、とを見出した。
1)表面が平坦で気孔が存在しない、(2)加工性が良
好で加工中にクラックやデツピングを生じない、(3)
耐摩耗性が9好、(4)摺動特性が良好、(5)絶縁I
I9のAl2O3と熱膨張率の差が小さい、などが重要
である。このような特性を満たす材料としては、一般に
セラミックスが用いられているが、現在主流となってい
るA120a−■IC基板では(2>(3)の特性は優
れるが、(4)の摺動特性は良好ではなく短時間で磁気
ディスクに傷をつ番ノでしまう欠点をもっている。そこ
で、種々の材料を探索した結果、とを見出した。
ジルコニアは周知のように約1200℃で単斜晶(m)
【→正方品(1)の変態を生じ、ぞの際に体積変化を伴
なうために単独では焼結Cさない。そのためY203.
MgO,Ca O等の安定化剤を添加し、安定な立方
晶を析出さけて焼結体どしている。焼結は通常、大気中
常圧焼結により行われているが、(1)の特性を満たず
ため、相対密度は少なくとも99%以上は尋問であり、
常圧焼結ではなお不十分である。
【→正方品(1)の変態を生じ、ぞの際に体積変化を伴
なうために単独では焼結Cさない。そのためY203.
MgO,Ca O等の安定化剤を添加し、安定な立方
晶を析出さけて焼結体どしている。焼結は通常、大気中
常圧焼結により行われているが、(1)の特性を満たず
ため、相対密度は少なくとも99%以上は尋問であり、
常圧焼結ではなお不十分である。
本発明では、焼結助剤どしてAl2O3と$102を同
時添加し、ホットプレス焼結を行)かあるいは、大気中
子備焼結後熱間静水圧プレス(HIP)を(1うことに
より、相対密度を99.5%以上にすることができるこ
とを見出しlζ。この場合には気孔率は0.5%以下で
あり、(1)の表面に気孔に存在しないという条件を満
たす。Al2O3の添加mは1〜40W1%が望まlノ
い。これは、i wt%以下では焼結助剤としての効果
がないためである。また、Al 20ajlを増加して
いくと助剤として必要な聞以上の余分のAl2O3は、
安定化ジルコニアマトリックス中に分散粒子として存在
するようになる。A I 203は71゛02に比べ硬
度は人さいので、このように2相混合組織となると、基
板どしての耐摩耗性が向上ηる。ただし、40wt%を
越えるようになると、安定化ジルコニアのもつ摺動特性
が失われるばかりでなく、切削抵抗が増加し、精密加工
を必要とづる基板拐と()では不適となるためAl20
31は40wt%以下に押える必要がある。sr 02
はAl2O3ど同時に添加りることにより焼結を促進す
る作用がある。
時添加し、ホットプレス焼結を行)かあるいは、大気中
子備焼結後熱間静水圧プレス(HIP)を(1うことに
より、相対密度を99.5%以上にすることができるこ
とを見出しlζ。この場合には気孔率は0.5%以下で
あり、(1)の表面に気孔に存在しないという条件を満
たす。Al2O3の添加mは1〜40W1%が望まlノ
い。これは、i wt%以下では焼結助剤としての効果
がないためである。また、Al 20ajlを増加して
いくと助剤として必要な聞以上の余分のAl2O3は、
安定化ジルコニアマトリックス中に分散粒子として存在
するようになる。A I 203は71゛02に比べ硬
度は人さいので、このように2相混合組織となると、基
板どしての耐摩耗性が向上ηる。ただし、40wt%を
越えるようになると、安定化ジルコニアのもつ摺動特性
が失われるばかりでなく、切削抵抗が増加し、精密加工
を必要とづる基板拐と()では不適となるためAl20
31は40wt%以下に押える必要がある。sr 02
はAl2O3ど同時に添加りることにより焼結を促進す
る作用がある。
添加量は1〜3 wt%が好ましい。また、安定化剤と
してのY2O3徂を6・−90mo1%に限定したが、
これは6 mo1%以下では準安定正方晶の含有率が高
いために、基板への膜イ旧プ、パターンイq【ノの際の
数100℃の加熱・冷却に起因して、残留正方品が単斜
晶へ変態し、基板のソリ、パターンずれなどの問題が生
じるからである。また、上限を20mo1%と定めたの
は20 mo1%を越えるど立方晶中にY 4 Z r
3012が析出し、強度低下をまねき好ましくないため
である。
してのY2O3徂を6・−90mo1%に限定したが、
これは6 mo1%以下では準安定正方晶の含有率が高
いために、基板への膜イ旧プ、パターンイq【ノの際の
数100℃の加熱・冷却に起因して、残留正方品が単斜
晶へ変態し、基板のソリ、パターンずれなどの問題が生
じるからである。また、上限を20mo1%と定めたの
は20 mo1%を越えるど立方晶中にY 4 Z r
3012が析出し、強度低下をまねき好ましくないため
である。
高密度、摺動特性と並んで薄膜磁気ヘッド基板どしての
必要な特性に耐デツピング性がある。安定化ジルコニア
はAl2O3TiCに比べ切削抵抗は小さいが、組織の
大半を占める立方晶の結晶粒径が大きいこと及び立方晶
の強度が小さく脆いことなどにより、切断、溝入れなど
の加工を行う際に、大きなデツピングを生じゃずいとい
う欠点をもっている。
必要な特性に耐デツピング性がある。安定化ジルコニア
はAl2O3TiCに比べ切削抵抗は小さいが、組織の
大半を占める立方晶の結晶粒径が大きいこと及び立方晶
の強度が小さく脆いことなどにより、切断、溝入れなど
の加工を行う際に、大きなデツピングを生じゃずいとい
う欠点をもっている。
本発明は安定化ジルコニアの持つこの欠点を解消すべく
種々の添加剤を探索したところ、「e203 、Cr
203.MI+02.斉土類酸化物などの添加により耐
チッピング性が向」ニすることが明らかになった。これ
は主にこれらの添加剤により、立方晶の結晶粒が微細化
するためと考えられる。
種々の添加剤を探索したところ、「e203 、Cr
203.MI+02.斉土類酸化物などの添加により耐
チッピング性が向」ニすることが明らかになった。これ
は主にこれらの添加剤により、立方晶の結晶粒が微細化
するためと考えられる。
添加mは0.2〜2 wt%が望ましい。これ以下では
耐デツピング↑りの向−Lに寄与しない。
耐デツピング↑りの向−Lに寄与しない。
製造方法どしては平均粒径0.1μm以下のZ rO,
微粉末どY2O3及び助剤等を所定Φ配合し、混合溶媒
を純水、1タノールとして振動ミル、ボールミルにより
24時間以上混合する。混合溶液を乾燥後、PVA等の
バインダーを通過添加し、らいかい機による造粒を行い
60メツシユのふるいで整粒する。次に1jb する。ホラ1−プレス焼結の場合には、成型体を黒鉛ダ
イスに装入し、真空中温度1400〜1600℃、圧力
200=300kg / Cm2の条件で焼結する。小
ツトプレス温度を限定したのは、1400℃以下では相
対密度が995%以上にならないためであり、また16
00°C以上ては粒成長が著しくなるためである。また
、HI Pを行う場合には、人気中1400〜1700
℃で予備焼結を行う。HI Pでは圧力媒体にA rガ
スを使用しているので、予備焼結後の相対密度が約95
%以下ではArが浸透してしまい緻密化しない。しかし
ながら本発明ではAl 20s 、 S: 02等の助
剤を添加しているので予備焼結の段階r98〜99%に
緻密化する。これを1400〜1500℃、 1100
0atでHIPづることにより相対密度は99.5%以
上になる。
微粉末どY2O3及び助剤等を所定Φ配合し、混合溶媒
を純水、1タノールとして振動ミル、ボールミルにより
24時間以上混合する。混合溶液を乾燥後、PVA等の
バインダーを通過添加し、らいかい機による造粒を行い
60メツシユのふるいで整粒する。次に1jb する。ホラ1−プレス焼結の場合には、成型体を黒鉛ダ
イスに装入し、真空中温度1400〜1600℃、圧力
200=300kg / Cm2の条件で焼結する。小
ツトプレス温度を限定したのは、1400℃以下では相
対密度が995%以上にならないためであり、また16
00°C以上ては粒成長が著しくなるためである。また
、HI Pを行う場合には、人気中1400〜1700
℃で予備焼結を行う。HI Pでは圧力媒体にA rガ
スを使用しているので、予備焼結後の相対密度が約95
%以下ではArが浸透してしまい緻密化しない。しかし
ながら本発明ではAl 20s 、 S: 02等の助
剤を添加しているので予備焼結の段階r98〜99%に
緻密化する。これを1400〜1500℃、 1100
0atでHIPづることにより相対密度は99.5%以
上になる。
以下、本発明を実施例により説明する。
実り%例1
平均ffi径0.03 JimのZrO2微粉末91
mat%。
mat%。
Y2Q39nlO1%の総量に対し、△12Q、、5w
t%、 Si 091wt%、及び種々の添加物(Fe
203 、CI’ 203 、Mn 02. Yb 2
03.1a203、 Sm 20a 、 Ce 203
) (1,5wt%を添加し、純水を溶媒としてアル
ミナボールミルで24時間混合した。混合溶液を乾燥し
、10%PVA溶液を添加し、1ういかい機で造粒後、
Non/’cm2の1王力で80ψ×6・〜・7の成型
体に予備成型した。次にこれを真空中1450℃X 3
00に!+ /’0n12X illの条件トでホラ1
−プレスした。焼結体の密度は水中置換法で測定し、理
論密度で除して相ヌ・1密度を締出した。
t%、 Si 091wt%、及び種々の添加物(Fe
203 、CI’ 203 、Mn 02. Yb 2
03.1a203、 Sm 20a 、 Ce 203
) (1,5wt%を添加し、純水を溶媒としてアル
ミナボールミルで24時間混合した。混合溶液を乾燥し
、10%PVA溶液を添加し、1ういかい機で造粒後、
Non/’cm2の1王力で80ψ×6・〜・7の成型
体に予備成型した。次にこれを真空中1450℃X 3
00に!+ /’0n12X illの条件トでホラ1
−プレスした。焼結体の密度は水中置換法で測定し、理
論密度で除して相ヌ・1密度を締出した。
次に焼結体をタイ\アモンドブレートで切削し試験片ど
した。曲げ強度試験には4X 3X35の試験J1を使
用し、JIS/I点曲げで測定した。破面はS[Mで観
察し、平均粒径を測定した。また、試片の一部を鏡面研
摩し、荷重200gでごツカース硬さをもとめた。耐デ
ツピング性は、鏡面研摩しIこ試料に高速ダイ9−で溝
を入れ、ラッピング面と切削面の綾に生じるデツピング
の大小で比較した。
した。曲げ強度試験には4X 3X35の試験J1を使
用し、JIS/I点曲げで測定した。破面はS[Mで観
察し、平均粒径を測定した。また、試片の一部を鏡面研
摩し、荷重200gでごツカース硬さをもとめた。耐デ
ツピング性は、鏡面研摩しIこ試料に高速ダイ9−で溝
を入れ、ラッピング面と切削面の綾に生じるデツピング
の大小で比較した。
また、摩耗テストを行い摩耗Mを測定し、ジルコニアの
摩耗性を100どしたときの相対比較を(jっだ。以上
の結果を第1表に示ず。
摩耗性を100どしたときの相対比較を(jっだ。以上
の結果を第1表に示ず。
第1表で、本発明範囲内の実施例はNo、1〜7であり
、N018は比較例である。
、N018は比較例である。
相対密度は、すべて99.5%以上になっており、また
ラッピング面のボア観察においても(Jとんどポアは観
察されず、基板どしての基本的特性Cある表面にボアが
存在しないという条件を渦たりことがわかった。これは
7r02が元来焼結f1が良好であるのに加え、AI
203 、S! 02等の助剤を加え、圧力下で焼結し
ていることに起因りるものと思われる。ビッカース硬さ
1曲げ強度は添加物の影響を余りう(プない。平均粒径
は、添加物なしの場合には12〜15μmとかなり人さ
く、それに対応してデツピングもかなり人さhものが観
察されるのに対し、添加物を加えると平均粒径はいずれ
も小さくなっており、それに伴ない耐チッピング性も向
」−シた。特にPe203とYb、O3にその効果が顕
著であった。なお摩耗mは添加物の影響をあまりうけて
いない。
ラッピング面のボア観察においても(Jとんどポアは観
察されず、基板どしての基本的特性Cある表面にボアが
存在しないという条件を渦たりことがわかった。これは
7r02が元来焼結f1が良好であるのに加え、AI
203 、S! 02等の助剤を加え、圧力下で焼結し
ていることに起因りるものと思われる。ビッカース硬さ
1曲げ強度は添加物の影響を余りう(プない。平均粒径
は、添加物なしの場合には12〜15μmとかなり人さ
く、それに対応してデツピングもかなり人さhものが観
察されるのに対し、添加物を加えると平均粒径はいずれ
も小さくなっており、それに伴ない耐チッピング性も向
」−シた。特にPe203とYb、O3にその効果が顕
著であった。なお摩耗mは添加物の影響をあまりうけて
いない。
実施例2
Z r Q 、91 ’mo1%、 Y 20 a 9
〜G1%の総量に対し、iwt%のSi O2,0,5
wt%のFe20aを添加し、さらに△1203添加m
をO〜50W1%まで変化させて実施例1と同様に混合
、成yノを行った。
〜G1%の総量に対し、iwt%のSi O2,0,5
wt%のFe20aを添加し、さらに△1203添加m
をO〜50W1%まで変化させて実施例1と同様に混合
、成yノを行った。
これを1550℃、 1時間大気中で予備焼結し、さら
に1400°C,1000気圧、 1時間の条件下でH
I f)した。評価は実施例1と同様の方法0行っl、
:。また、焼結体から実際のN膜磁気ヘッドの形状に切
り出し、磁気ディスクと接触さけて磁気ディスクを回転
し、摺動特性を比較した。以上の測定結果を第2表に示
す。
に1400°C,1000気圧、 1時間の条件下でH
I f)した。評価は実施例1と同様の方法0行っl、
:。また、焼結体から実際のN膜磁気ヘッドの形状に切
り出し、磁気ディスクと接触さけて磁気ディスクを回転
し、摺動特性を比較した。以上の測定結果を第2表に示
す。
第2表で本発明範囲内の実施例はNo、2〜Gであり、
N007は比較例である。
N007は比較例である。
相対密度はいずれも99.5%以上になっている。
ビッカース硬さ1曲げ強度共△1203−TiCきくな
っていく。これと共に摩耗mもAl203−Ti Cに
はおよばないが、減少していく。しかし、摺動特性はA
l2O3量が多くなるにつれ悪化していく。
っていく。これと共に摩耗mもAl203−Ti Cに
はおよばないが、減少していく。しかし、摺動特性はA
l2O3量が多くなるにつれ悪化していく。
以上のことから、最適のAI 、03ffiを選択覆る
ことにより、耐摩耗性と摺動特性をかねそなえた基板を
つくることができる。
ことにより、耐摩耗性と摺動特性をかねそなえた基板を
つくることができる。
可−翁にネrO、s−E 円
昭和59年1 月17日
事件の表示
昭和58年 特許願 第185495号発明の名称 薄
膜磁気ヘッド用基板及びイの製造り法 補正をする者 事件どの関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸ノ内二丁目1番2号名称 (5
(18)日立金属株式会社 補正の対中 明細書の1−光明の詳細な説明」の欄。
膜磁気ヘッド用基板及びイの製造り法 補正をする者 事件どの関係 特許出願人 住所 東京都千代田区丸ノ内二丁目1番2号名称 (5
(18)日立金属株式会社 補正の対中 明細書の1−光明の詳細な説明」の欄。
補正の内容
1、明細書第6頁第2行の「通過添tJll Jを[適
W添ハロ4に訂正する。
W添ハロ4に訂正する。
1二)1−
手続補正書(方式)
%式%
事件の表示
昭和58年1−1゛許願第1L85495号発明の 名
称 ′fdi展磁気ヘッド用基板及びその製造方法補
正をする者
称 ′fdi展磁気ヘッド用基板及びその製造方法補
正をする者
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、酸化ジルコニウム(ZrO2)80〜94IIIO
1%。 酸化イツトリウム(Y203 ) G 〜20 mo1
%からなる主成分に対し、酸化アルミニウム(A120
3)1−〜40wt%、酸化ケイ素(S!02)1〜3
wt%及びF020a、Cr20a、Ml]02゜斉
十類酸化物のうち一種または二種以上を0.2−2wt
%を添加して構成されることを特徴とりる薄膜磁気ヘッ
ド用基板。 2、特許請求の範囲第1項記載の薄膜磁気ヘッド用基板
を、1400℃〜1600℃でボッ[〜プレスづること
を特徴どづる薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法。 3、特許請求の範囲第1項記載のMIQ磁気ヘッド用基
板を1400℃〜1700℃で大気中子備焼結後、14
00℃・〜1500℃で熱間静水圧プレス(ト11P)
することを特徴とづる薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58185495A JPS6077406A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 薄膜磁気ヘツド用基板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58185495A JPS6077406A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 薄膜磁気ヘツド用基板及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6077406A true JPS6077406A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16171765
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58185495A Pending JPS6077406A (ja) | 1983-10-04 | 1983-10-04 | 薄膜磁気ヘツド用基板及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6077406A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6172682A (ja) * | 1984-09-13 | 1986-04-14 | 日立金属株式会社 | 磁気ヘツド用ジルコニア基板 |
JPS62278164A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-03 | 住友特殊金属株式会社 | 磁気ヘツド・スライダ用材料 |
US4996117A (en) * | 1985-12-12 | 1991-02-26 | Bbc Aktiengesellschaft, Brown, Boveri & Cie | High temperature protective coating |
US5183610A (en) * | 1987-07-22 | 1993-02-02 | Cooper Indusries, Inc. | Alumina-zirconia ceramic |
JPH0868919A (ja) * | 1995-09-21 | 1996-03-12 | Toshiba Corp | 光コネクタ用部品 |
-
1983
- 1983-10-04 JP JP58185495A patent/JPS6077406A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6172682A (ja) * | 1984-09-13 | 1986-04-14 | 日立金属株式会社 | 磁気ヘツド用ジルコニア基板 |
JPH0122229B2 (ja) * | 1984-09-13 | 1989-04-25 | Hitachi Metals Ltd | |
US4996117A (en) * | 1985-12-12 | 1991-02-26 | Bbc Aktiengesellschaft, Brown, Boveri & Cie | High temperature protective coating |
JPS62278164A (ja) * | 1986-05-26 | 1987-12-03 | 住友特殊金属株式会社 | 磁気ヘツド・スライダ用材料 |
JPH0319184B2 (ja) * | 1986-05-26 | 1991-03-14 | Sumitomo Tokushu Kinzoku Kk | |
US5183610A (en) * | 1987-07-22 | 1993-02-02 | Cooper Indusries, Inc. | Alumina-zirconia ceramic |
JPH0868919A (ja) * | 1995-09-21 | 1996-03-12 | Toshiba Corp | 光コネクタ用部品 |
JP2774783B2 (ja) * | 1995-09-21 | 1998-07-09 | 株式会社東芝 | 光コネクタ用部品 |
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