JPH062618B2 - Ceramic material for magnetic head slider - Google Patents
Ceramic material for magnetic head sliderInfo
- Publication number
- JPH062618B2 JPH062618B2 JP61150531A JP15053186A JPH062618B2 JP H062618 B2 JPH062618 B2 JP H062618B2 JP 61150531 A JP61150531 A JP 61150531A JP 15053186 A JP15053186 A JP 15053186A JP H062618 B2 JPH062618 B2 JP H062618B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- oxide
- parts
- ceramic material
- tic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 I発明の背景 技術分野 本発明は、特に磁気ヘッドスライダ用に用いるセラミッ
ク材料に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic material used particularly for a magnetic head slider.
従来技術とその問題点 最近、高密度記録用磁気ヘッドのヘッド磁気回路構成材
料として、高透磁率を有するパーマロイ薄膜が使用され
ている。このような磁気ヘッドのスライダ材料としては
セラミック材料が一般に用いられているが、その場合、
CS/S特性(スライダ摺動面の耐摩耗性等)が良好な
こと、緻密な構造で硬度が大きく、かつ切断、溝入れ、
鏡面加工等の各工程において、加工性に優れていること
などが要求される。このような要求を満たすものとし
て、アルミナ−炭化チタン(Al2O3−TiC)焼結
体が挙げられる。2. Description of the Related Art Recently, a permalloy thin film having high magnetic permeability has been used as a head magnetic circuit constituent material of a magnetic head for high density recording. Ceramic materials are generally used as slider materials for such magnetic heads.
Good CS / S characteristics (abrasion resistance of slider sliding surface, etc.), dense structure, high hardness, cutting, grooving,
In each process such as mirror finishing, it is required to have excellent workability. An alumina-titanium carbide (Al 2 O 3 —TiC) sintered body is mentioned as one satisfying such requirements.
例えば、特開昭55−163665号に記載のAl2O
3とTiCとの混合物をホットプレス法によって焼成し
て得られるもので、飛行磁気ヘッドのスライダ要素に用
いられるもの、 特開昭56−140066号に記載のAl2O3とTiCに、酸
化イットリウム(固溶体あるいは複合物の構成成分とし
て含まれる場合もある)または炭化イットリウム(ダブ
ルカーバイドあるいは複合物の構成成分として含まれる
場合もある)の形でイットリウムを添加して、熱間等方
等圧加圧(HIP)法によって得られるもの、 特開昭57−135772号に記載のAl2O3、Ti
CおよびTiO2に、MgO、NiO、Cr2O3、ZrO2から選ば
れる少なくとも1つの快削性付与剤とY2O3とを添加
して、HIP法によって得られるものなどである。For example, Al 2 O described in JP-A-55-163665.
Obtained by firing a mixture of 3 and TiC by a hot pressing method and used for a slider element of a flying magnetic head, Al 2 O 3 and TiC described in JP-A-56-140066, and yttrium oxide. (In some cases, it is contained as a constituent of a solid solution or a composite) or in the form of yttrium carbide (sometimes it is contained as a constituent of a double carbide or a composite), and hot isostatic pressing is performed. Obtained by a pressure (HIP) method, Al 2 O 3 , Ti described in JP-A-57-135772
At least one free-cutting property-imparting agent selected from MgO, NiO, Cr 2 O 3 , and ZrO 2 and Y 2 O 3 are added to C and TiO 2 , and those obtained by the HIP method.
この他に、MoあるいはWを単体もしくは炭化物の形で
添加して焼成し、Al2O3−TiC焼結体を得る方法
も挙げられる。In addition to this, a method of adding Mo or W in the form of a simple substance or a carbide and firing the mixture to obtain an Al 2 O 3 —TiC sintered body can also be mentioned.
さらには、特公昭60−54266号に記載のMgO,
Y2O3,CrO3,NiOのうちの少なくとも1種以
上およびZrO2を含む酸化アルミニウム(粉末の平均
粒径1μm以下)と炭酸化チタン粉末を含む炭化チタン
粉末(粉末の平均粒径1μm以下)とを混合して還元性
の雰囲気で焼結して得られるもの、特公昭51−569
号および同53−14568号に記載の炭化チタン粉
末、酸化チタン粉末、アルミナ粉末の混合粉末をホット
プレスして得られるものなどが挙げられる。Further, MgO described in JP-B-60-54266,
Aluminum oxide containing at least one or more of Y 2 O 3 , CrO 3 and NiO and ZrO 2 (average particle size of powder is 1 μm or less) and titanium carbide powder containing titanium carbonate powder (average particle size of powder is 1 μm or less). ) And sintering in a reducing atmosphere, JP-B-51-569
And those obtained by hot pressing the mixed powder of titanium carbide powder, titanium oxide powder, and alumina powder described in JP-A No. 53-14568.
しかし、以上のような方法で得られたAl2O3−Ti
C焼結体は、いずれも切断加工速度を大きくすると、チ
ッピング発生率が高く、粒脱落しやすくなること、ま
た、鏡面加工時にも粒脱落しやすいこと等の加工性に問
題を残している。チッピング発生率を低下させるため
に、セラミック工具材料用のセラミック焼結体では、F
e族の金属が単体もしくは酸化物の形で添加されている
が、非磁性でなくなり、磁気ヘッドスライダ材料として
用いる場合に好ましくない事態が生ずる。However, Al 2 O 3 -Ti obtained by the above method
All of the C sintered bodies have a problem in workability such that when the cutting processing speed is increased, the chipping occurrence rate is high, and the particles easily fall off, and also the particles easily fall off during mirror surface processing. In order to reduce the chipping occurrence rate, in the ceramic sintered body for the ceramic tool material, F
Although the group e metal is added in the form of a simple substance or an oxide, it becomes non-magnetic, and an undesirable situation occurs when it is used as a magnetic head slider material.
そこで、このような問題を解消した、Al2O3−Ti
C焼結体として、本発明者等は、Ga,Ba,Ceおよ
びNbの酸化物の少なくとも1種を添加したものを提案
している(特願昭59−278810号)。Therefore, we solve this problem, Al 2 O 3 -Ti
The present inventors have proposed a C sintered body to which at least one oxide of Ga, Ba, Ce and Nb is added (Japanese Patent Application No. 59-278810).
しかし、このものを焼成する際の焼結温度が比較的高
く、これらの特性を維持したままでの焼結温度の低下が
望まれている。However, the sintering temperature when firing this is relatively high, and it is desired to lower the sintering temperature while maintaining these characteristics.
II発明の目的 本発明の目的は、焼結温度を低くすることが可能であ
り、特にCS/S特性が良好で、緻密な構造を有し、粒
脱落がなく、かつ硬度が大きく、非磁性であり、しかも
各工程において加工性に優れた磁気ヘッドスライダ用と
して有用なセラミック材料を提供することにある。II Object of the Invention The object of the present invention is to lower the sintering temperature, to have particularly good CS / S characteristics, to have a dense structure, to prevent grains from falling out, to have a high hardness, and to be non-magnetic. Further, it is to provide a ceramic material which is excellent in workability in each step and which is useful for a magnetic head slider.
III発明の開示 このような目的は、下記の本発明によって達成される。III DISCLOSURE OF THE INVENTION Such an object is achieved by the present invention described below.
すなわち、本発明における第1の発明は、5〜40重量
%の炭化チタンとアルミナとを含む混合物100重量部
に対し、MnおよびTiの酸化物をそれぞれ0.01〜
5重量部含むことを特徴とする磁気ヘッドスライダ用セ
ラミック材料である。That is, the first aspect of the present invention is that, with respect to 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina, 0.01 to 500 parts by weight of Mn and Ti oxides, respectively.
It is a ceramic material for a magnetic head slider, characterized by containing 5 parts by weight.
また、第2の発明は、5〜40重量%の炭化チタンとア
ルミナとを含む混合物100重量部に対し、Mnおよび
Tiの酸化物をそれぞれ0。01〜5重量部、ならびに
Ga,Ba,CeおよびNbの酸化物から選ばれた少な
くとも1種の化合物を0.01〜5重量部含むことを特
徴とする磁気ヘッドスライダ用セラミック材料である。In the second invention, 0.01 to 5 parts by weight of oxides of Mn and Ti, and Ga, Ba, Ce are added to 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina. And a ceramic material for a magnetic head slider, which contains 0.01 to 5 parts by weight of at least one compound selected from oxides of Nb and Nb.
IV発明の具体的構成 以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。IV Specific Configuration of the Invention Hereinafter, the specific configuration of the present invention will be described in detail.
本発明のセラミック材料は、アルミナ−炭化チタン焼結
体である。The ceramic material of the present invention is an alumina-titanium carbide sintered body.
アルミナ−炭化チタン焼結体は、アルミナ(Al
2O3)の粉末と炭化チタン(TiC)の粉末の混合物
に、MnおよびTiの酸化物を含有するもの、またはさ
らにGa,Ba,CeおよびNbの酸化物から選ばれた
少なくとも1種の化合物を含有するものである。The alumina-titanium carbide sintered body is made of alumina (Al
2 O 3 ) powder and titanium carbide (TiC) powder mixture containing Mn and Ti oxides, or at least one compound selected from Ga, Ba, Ce and Nb oxides. Is included.
上記において、さらにGa等の酸化物を含有させること
により、さらにチッピング発生を低下させることが可能
となる。In the above, by further containing an oxide such as Ga, the occurrence of chipping can be further reduced.
そして、焼結体中での炭化チタン(TiC)の平均粒径
は、1.0〜2.5μm、特に1.5〜2.0μmであ
ることが好ましい。The average particle size of titanium carbide (TiC) in the sintered body is preferably 1.0 to 2.5 μm, and particularly preferably 1.5 to 2.0 μm.
TiCの焼結体中での平均粒径が1.0μm未満では、
加工性が非常に悪く、2.5μmをこえると強度の低下
がみられるからである。If the average particle size of TiC in the sintered body is less than 1.0 μm,
This is because the workability is extremely poor, and if the thickness exceeds 2.5 μm, the strength is reduced.
TiCの粒度分布としては、粒径0.5〜2.0μmの
TiCがTiC粒子の総数の80%以上となるようなも
のである。この測定は電子顕微鏡写真等により行えばよ
い。The particle size distribution of TiC is such that TiC having a particle size of 0.5 to 2.0 μm accounts for 80% or more of the total number of TiC particles. This measurement may be performed by using an electron microscope photograph or the like.
また、焼結体中でのTiCのうち、0.1μm以下の粒
径のものが10重量%以下、より好ましくは総数の10
%以下ないし0であることが好ましい。Further, among TiC in the sintered body, those having a particle size of 0.1 μm or less are 10% by weight or less, and more preferably 10% by weight in total.
% Or less or 0 is preferable.
0.1μm以下の粒径のTiCは、表面の活性が高く、
特にスライダとして用いた時の信頼性試験およびCS/
S特性上、欠陥の原因となるからである。TiC with a particle size of 0.1 μm or less has high surface activity,
Reliability test and CS /
This is because it causes a defect in S characteristics.
そして、このようなアルミナ−炭化チタン焼結体は、ア
ルミナ(Al2O3)の粉末と炭化チタン(TiC)の
粉末の混合物に、Mnの酸化物(例えば、MnO2等)
または焼成により酸化物となる化合物、例えば、炭酸化
合物(例えば、MnCO3等)の粉末ならびにTiの酸
化物を添加して、焼成してなるものである。In addition, such an alumina-titanium carbide sintered body is obtained by adding an Mn oxide (for example, MnO 2 etc.) to a mixture of alumina (Al 2 O 3 ) powder and titanium carbide (TiC) powder.
Alternatively, a compound which becomes an oxide by firing, for example, a powder of a carbonate compound (for example, MnCO 3 or the like) and an oxide of Ti are added and fired.
さらにGa,Ba,CeおよびNbの酸化物(例えばC
eO2,GaO,Nb2O5等)また焼成により酸化物
となる化合物、例えばこれらの炭酸化合物(例えば(B
aCO3等)、の粉末を添加してもよい。Further, oxides of Ga, Ba, Ce and Nb (for example, C
eO 2 , GaO, Nb 2 O 5, etc.) or a compound which becomes an oxide by firing, such as a carbonate compound thereof (eg (B
aCO 3 etc.) may be added.
Tiの酸化物等の添加方法としては、 (1)Tiの酸化物(TiO2、TiO、Ti2O
3等)の粉末あるいは少なくとも表面がTi酸化物であ
る粉末、または焼成により酸化物となる化合物、例え
ば、Tiのアルコキシド([(CH3)2CHO]4T
i等)の粉末を直接添加する方法、 (2)アルミナ−炭化チタン焼結体をホットプレス法、
熱間等方等圧加圧(HIP)法等により焼成する際、酸
素雰囲気を用いることにより炭化チタンの一部をTiの
酸化物、TiO2とする方法などが挙げられる。Examples of the method for adding the Ti oxide or the like include (1) Ti oxides (TiO 2 , TiO, Ti 2 O)
3 or the like) or a powder of which at least the surface is Ti oxide, or a compound which becomes an oxide by firing, for example, an alkoxide of Ti ([(CH 3 ) 2 CHO] 4 T.
i) and the like, directly adding powder, (2) hot pressing the alumina-titanium carbide sintered body,
When firing by the hot isostatic pressing (HIP) method or the like, a method in which a part of titanium carbide is changed to Ti oxide or TiO 2 by using an oxygen atmosphere can be mentioned.
これらの方法は単独で用いても併用してもよい。These methods may be used alone or in combination.
Tiの酸化物、TiO2はAl2O3−TiC焼結体に
おいてAl2O3とTiCとの間に介在してAl2O3
とTiCとの粒結合を強固いする役目を果たすと考えら
れる。The oxide of Ti, TiO 2, is present in the Al 2 O 3 —TiC sintered body between Al 2 O 3 and TiC, and Al 2 O 3
It is considered that it plays a role of strengthening the grain bond between TiC and TiC.
Al2O3粉末は微粉化することが好ましく、平均粒子
径が0.1〜μm、特に0.4〜0.6μmであること
が好ましい。The Al 2 O 3 powder is preferably finely divided, and the average particle diameter is preferably 0.1 to μm, and particularly preferably 0.4 to 0.6 μm.
TiC粉末は微粉化することが好ましく、平均粒子径が
0.1〜3μm、特に0.5〜1.5μmであることが
好ましい。The TiC powder is preferably pulverized, and the average particle diameter is preferably 0.1 to 3 μm, particularly preferably 0.5 to 1.5 μm.
Al2O3とTiCとの混合比率は、Al2O3が60
〜95重量%を占め、これに対応して残りの40〜5重
量%をTiCが占める。The mixing ratio of Al 2 O 3 and TiC is 60 for Al 2 O 3.
˜95% by weight, and correspondingly the remaining 40-5% by weight is TiC.
TiCが5重量%より少ないと、TiCの添加効果が小
さく、Al2O3も粒成長しやすくなり、40重量%を
こえると、加工性が急激に悪化するからである。This is because if TiC is less than 5% by weight, the effect of adding TiC is small, and Al 2 O 3 also tends to grow grains, and if it exceeds 40% by weight, the workability sharply deteriorates.
Al2O3−TiCの混合物に添加するMn,Ga,B
a,Ce,Nbの酸化物や炭酸化合物等の粉末の平均粒
子径は0.1〜3μm、特に0.5〜1μmであること
が好ましい。Mn is added to a mixture of Al 2 O 3 -TiC, Ga, B
The average particle size of the powder of a, Ce, Nb oxides, carbonic acid compounds and the like is preferably 0.1 to 3 μm, and particularly preferably 0.5 to 1 μm.
また、Al2O3−TiC混合物にTiの酸化物またはアル
コキシドを粉末として直接添加する場合、Tiの酸化物
またはアルコキシドの粉末の平均粒子径は0.1〜3μ
m、特に0.5〜1.0μmであることが好ましい。When the Ti oxide or alkoxide is directly added to the Al 2 O 3 —TiC mixture as a powder, the average particle diameter of the Ti oxide or alkoxide powder is 0.1 to 3 μm.
m, particularly preferably 0.5 to 1.0 μm.
また、添加量はAl2O3−TiC混合物100重量部
に対して酸化物としてそれぞれ0.01〜5重量部であ
り、特に1〜4重量部であることが好ましい。Further, the addition amount is 0.01 to 5 parts by weight, and particularly preferably 1 to 4 parts by weight, as an oxide with respect to 100 parts by weight of the Al 2 O 3 —TiC mixture.
Mnの酸化物の添加量が0.01重量部より少ないと、
本発明の実効がなくなり、5重量部をこえると添加物の
焼結体内における偏在が増すからである。If the addition amount of Mn oxide is less than 0.01 parts by weight,
This is because the effect of the present invention is lost and if the content exceeds 5 parts by weight, the uneven distribution of the additive in the sintered body increases.
Tiの酸化物の添加量が0.01重量部より少ないと、
本発明の実効がなくなり、5重量部をこえるとTiO2
の焼結体内における偏在が増すからである。If the addition amount of the oxide of Ti is less than 0.01 parts by weight,
If the present invention is no longer effective and exceeds 5 parts by weight, TiO 2
This is because the uneven distribution in the sintered body is increased.
さらにGa,Ba,Ce,Nbの酸化物を添加する場
合、その添加量が0.01重量部より少ないと、チッピ
ング発生を低下させることができず、5重量部をこえる
と、添加物の焼結体内における偏在が増すからである。Further, when adding oxides of Ga, Ba, Ce and Nb, if the addition amount is less than 0.01 parts by weight, chipping cannot be reduced, and if it exceeds 5 parts by weight, the additive is burned. This is because the uneven distribution in the conjunctiva increases.
上記における各酸化物の同定および定量には、ICP発
光分光分析法および酸素気流中の燃焼赤外吸収法を用い
ればよい。To identify and quantify the above oxides, the ICP emission spectroscopic analysis method and the combustion infrared absorption method in an oxygen stream may be used.
Al2O3−TiC焼結体は、通常、Al2O3粉末お
よびTiC粉末の混合物にMnの酸化物や炭酸化合物等
の粉末、およびTiの酸化物やアルコキシドあるいは表
面酸化処理したTiC等の粉末、ならびに、さらにG
a,Ba,CeおよびNbの酸化物や炭酸化合物等の粉
末を必要に応じて添加混合した後、成形体とし、酸素雰
囲気中あるいは非酸化性雰囲気中でのホットプレス焼結
法により、この成形体を焼結し、放冷して得られる。The Al 2 O 3 —TiC sintered body is usually a mixture of Al 2 O 3 powder and TiC powder such as Mn oxide or carbonate compound powder, and Ti oxide or alkoxide or surface-oxidized TiC. Powder, and also G
Powders of oxides, carbonates, etc. of a, Ba, Ce and Nb are added and mixed as required, and then formed into a compact, which is formed by hot press sintering in an oxygen atmosphere or a non-oxidizing atmosphere. It is obtained by sintering a body and allowing it to cool.
この場合の焼結温度は1350〜1700℃であり、従
来(例えば、特願昭59−278810号)に比べて1
00℃程度温度を低くすることが可能である。In this case, the sintering temperature is 1350 to 1700 ° C., which is 1 compared with the conventional one (for example, Japanese Patent Application No. 59-278810).
It is possible to lower the temperature by about 00 ° C.
そして、特に1500〜1650℃とすることが好まし
い。And it is especially preferable to set it as 1500-1650 degreeC.
このような温度とするのは、温度が1350℃より低い
と、緻密な焼結体が得られず、1700℃より高いと、
添加物の昇華が増し、表面層と内部が異構造となるから
である。When the temperature is lower than 1350 ° C., a dense sintered body cannot be obtained, and when the temperature is higher than 1700 ° C.,
This is because the sublimation of the additive increases and the surface layer and the inside have a different structure.
また、プレス圧力は200〜300kg/cm2程度である。The pressing pressure is about 200 to 300 kg / cm 2 .
非酸化性雰囲気としては、N2、Ar、He等の不活性
ガス、H2、CO、各種炭化水素等、あるいはこれらの
混合雰囲気、さらには真空等種々のものであってよい。The non-oxidizing atmosphere may be an inert gas such as N 2 , Ar, or He, H 2 , CO, various hydrocarbons, or the like, a mixed atmosphere thereof, or a vacuum.
焼結時間は、一般に1〜3時間である。The sintering time is generally 1 to 3 hours.
なお、焼結に際しては、原料粉末の成形体を酸素雰囲気
中あるいは非酸化性雰囲気中(例えば、1000℃まで
真空中、その後はAr雰囲気中等が好ましい)で予備焼
結し、次いでHIP炉内でこの予備焼結体を焼結する熱
間等方等圧加圧(HIP)法を用いてもよい。予備焼結
の温度は1250〜1550℃、その時間は1〜3時間
とするのがよい。また、HIP法における温度は115
0〜1400℃とすることができ、従来(例えば、特願
昭59−278810号)に比べて、ホットプレス焼結
法同様100℃程度温度を低くすることが可能である。Upon sintering, the green compact of the raw material powder is pre-sintered in an oxygen atmosphere or a non-oxidizing atmosphere (for example, vacuum up to 1000 ° C., then preferably Ar atmosphere), and then in a HIP furnace. A hot isotropic isostatic pressing (HIP) method of sintering the pre-sintered body may be used. The presintering temperature is preferably 1250 to 1550 ° C. and the time is preferably 1 to 3 hours. The temperature in the HIP method is 115
The temperature can be set to 0 to 1400 ° C., and the temperature can be lowered by about 100 ° C. as compared with the conventional method (for example, Japanese Patent Application No. 59-278810) as in the hot press sintering method.
そして、特に1250〜1300℃とすることが好まし
い。And it is preferable to set it as 1250-1300 degreeC especially.
このような温度範囲とするのは、ホットプレス焼結法と
同様の理由による。This temperature range is set for the same reason as in the hot press sintering method.
焼結時間は1〜5時間、圧力は1000〜1500kg/c
m2であり、酸素雰囲気中あるいはAr等の不活性雰囲気
中で行えばよい。Sintering time is 1 to 5 hours, pressure is 1000 to 1500 kg / c
m 2 and may be performed in an oxygen atmosphere or an inert atmosphere such as Ar.
この場合、室温で酸素ガス、ARガス等を300〜40
0kg/cm2まで加圧し、その後、上記のように加熱により
圧力をかける。In this case, oxygen gas, AR gas, etc., should be 300-40 at room temperature
Pressurize to 0 kg / cm 2 , then apply pressure by heating as above.
ホットプレス法、HIP法を行なう際、酸素雰囲気、非
酸化性雰囲気のいずれを選択するかについては、Tiの
酸化物の添加方法に主に依存する。Whether the oxygen atmosphere or the non-oxidizing atmosphere is selected when performing the hot pressing method or the HIP method mainly depends on the addition method of the oxide of Ti.
Tiの酸化物やアルコキシド等の粉末を直接添加する場
合は非酸化性雰囲気とすることが好ましい。When the powder of Ti oxide or alkoxide is directly added, it is preferable to use a non-oxidizing atmosphere.
非酸化性雰囲気にするのは、TiCの酸化を防止するた
めである。The non-oxidizing atmosphere is used to prevent the oxidation of TiC.
一方、焼成中にTiCをTiの酸化物とする必要がある
場合は酸素雰囲気とすることが好ましい。On the other hand, when TiC needs to be an oxide of Ti during firing, an oxygen atmosphere is preferable.
添加したTiの酸化物やアルコキシド等はいずれの添加
方法によらず、焼結後、ほとんど酸化物として残存し、
前記したように粒結合を強固にしている。The added Ti oxides and alkoxides remain almost as oxides after sintering, regardless of the addition method.
As described above, the grain bond is strengthened.
また、添加したGa,Ba,Ce,Nbの酸化物や炭酸
化合物も、焼結後、ほとんど酸化物として残存し、Ti
化合物同様、粒結合を強固にする働きをすると考えられ
る。Further, the added Ga, Ba, Ce and Nb oxides and carbonate compounds also remain almost as oxides after sintering, and Ti
Like the compound, it is thought to function to strengthen the grain bond.
いずれの化合物も金属の状態で残るのは、結合状態が悪
く粒脱落の原因となり、好結果を得ないが、本発明の焼
結体には金属状態で残らないことがX線分析により確認
されている。It is confirmed by X-ray analysis that all of the compounds remain in the metallic state, because the bonded state is poor and cause the grains to fall out, and the favorable results are not obtained, but the sintered body of the present invention does not remain in the metallic state. ing.
このようにして得られたAl2O3−TiC焼結体は、
ビッカース硬度の高い水準を保持したままで、強度を9
5kg/mm2から70〜80kg/mm2に下げることができ、切
断加工性を2倍程度に上げることが可能となる。The Al 2 O 3 —TiC sintered body thus obtained is
While maintaining a high level of Vickers hardness, the strength is 9
Can be reduced from 5 kg / mm 2 in 70~80kg / mm 2, it becomes possible to increase the cutting resistance about twice.
また、鏡面加工の際、生ずる粒脱落もおこりにくい。In addition, it is less likely that particles will fall off during mirror finishing.
以上述べてきた本発明のセラミック材料は種々の用途に
有用である。特に磁気ヘッドスライダ材料としてのAl
2O3−TiC焼結体は、いわゆる飛行型の磁気ヘッド
の基体ないしスライダのみならず、フロッピーヘッドな
どのスライダや各種ダミーブロック等に適用することが
できる。The ceramic material of the present invention described above is useful in various applications. Especially Al as a magnetic head slider material
The 2 O 3 -TiC sintered body can be applied not only to a so-called flying type magnetic head substrate or slider, but also to a slider such as a floppy head and various dummy blocks.
V発明の具体的作用効果 本発明によれば、炭化チタン5〜40重量%と、アルミ
ナとを含む混合物100重量部に対し、Mnの酸化物や
炭酸化合物等ならびにTiの酸化物やアルコキシド等を
酸化物の形で、さらには必要に応じてGa,Ba,C
e,Nbの酸化物や炭酸化合物等をそれぞれ0.01〜
5重量部含有するように添加しているため、焼結温度を
低くすることが可能であり、緻密な構造を有し、粒脱落
がなく、かつ硬度が大きく、非磁性であり、しかも各工
程において加工性に優れたセラミック材料が得られる。
そして、磁気ヘッドスライダ材料として、CS/S特性
がきわめて良好である。従って、特に、高密度記録用磁
気ヘッドスライダ材料としての使用が期待される。V Specific Actions and Effects of the Invention According to the present invention, 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina are mixed with an oxide of Mn, a carbonate compound, etc., and an oxide of Ti, alkoxide, etc. In the form of oxide, and if necessary, Ga, Ba, C
e, Nb oxides, carbonate compounds, etc.
Since it is added so as to be contained by 5 parts by weight, it is possible to lower the sintering temperature, has a dense structure, does not drop grains, has a high hardness, is non-magnetic, and has each step In, a ceramic material excellent in workability can be obtained.
As a magnetic head slider material, the CS / S characteristics are extremely good. Therefore, it is particularly expected to be used as a magnetic head slider material for high density recording.
VI発明の具体的実施例 以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明の効果をさ
らに詳細に説明する。VI Specific Examples of the Invention Hereinafter, specific examples of the present invention will be shown, and the effects of the present invention will be described in more detail.
実施例1 平均粒径0.5μmのAl2O3(純度99.9%)粉
末と平均粒径0.7μmのTiC(純度99%、炭素含
有量19%以上でその1%以下は遊離コクエンである)
とを重量比で7:3の割合で混合したもの100重量部
に対して、各種添加物(表1)を、表1に示すような割
合で添加し、ボールミルにより20時間湿式混合を行っ
た。Example 1 Al 2 O 3 (purity 99.9%) powder having an average particle size of 0.5 μm and TiC (purity 99%, carbon content of 19% or more and 1% or less of which is free coquence) having an average particle size of 0.7 μm. Is)
Various additives (Table 1) were added at a ratio as shown in Table 1 to 100 parts by weight of and were mixed at a weight ratio of 7: 3, and wet mixing was performed by a ball mill for 20 hours. .
混合したスラリーを乾燥造粒し、内径77mmの黒鉛型に
充填した。これを真空雰囲気中で1時間、焼結温度13
50〜1700℃、プレス圧力200〜300kg/cm2で
ホットプレス焼結を行った。The mixed slurry was dry-granulated and filled in a graphite mold having an inner diameter of 77 mm. This was placed in a vacuum atmosphere for 1 hour at a sintering temperature of 13
Hot press sintering was performed at 50 to 1700 ° C. and a pressing pressure of 200 to 300 kg / cm 2 .
冷却後、それぞれの焼結体を型から取り出し、#200
ダイヤモンド砥石にて加工し、3インチφ、4mm厚の
試料(表1)を作製した。After cooling, remove each sintered body from the mold,
The sample was processed with a diamond grindstone to prepare a sample (Table 1) having a diameter of 3 inches and a thickness of 4 mm.
上記の試料101〜108、201〜205について、
特性を表1に示す。Regarding the above samples 101 to 108 and 201 to 205,
The characteristics are shown in Table 1.
特性の評価方法は下記のとおりである。The method of evaluating the characteristics is as follows.
(1)鏡面加工性 各試料をグリーンカーバンド(GC)砥粒でラップ加工
した後、ダイヤモンド砥粒でポリシング加工し、2次電
子像の回折および表面あらさ計により粒脱落の有無を調
べた。(1) Mirror Surface Machinability Each sample was lapped with green car band (GC) abrasive grains, and then polished with diamond abrasive grains, and the presence or absence of grain omission was examined by secondary electron image diffraction and a surface roughness meter.
また、X線マイクロアナライザーを用いてX線像を得、
表面の分析を行い、脱落部の組成を調べた。Also, an X-ray image was obtained using an X-ray microanalyzer,
The surface was analyzed to examine the composition of the dropout part.
(2)磁性 試料振動型マグネトメータ(VSM)により磁性の有無
を調べた。(2) Magnetism The presence or absence of magnetism was examined by a sample vibration type magnetometer (VSM).
(3)切断加工性 (a)切断性(定圧切断実験) 1軸スラストベアリングの上にガラスを接着し、その上
に試料(幅30mm、厚さ4mm)を接着し、この試料
を500gおよび1000gのおもりで引っぱり、ダイ
ヤモンド切断砥石で切断加工したときの切断速度を測定
した。(3) Cutting processability (a) Cutting property (constant pressure cutting experiment) Glass was adhered on a uniaxial thrust bearing, and a sample (width 30 mm, thickness 4 mm) was adhered thereon, and this sample was 500 g and 1000 g. The cutting speed at the time of pulling with a weight and cutting with a diamond cutting whetstone was measured.
(b)チッピング発生(定速切断実験) 定速送り(25mm/min)により、ダイヤモンド切
断砥石で切断加工したとき、切断面から10μm以上の
深さのチッピングの発生率(幅30mm、厚さ4mmの
試料について30mmあたりの発生率)を顕微鏡(20
0倍)で調べた。(B) Chipping occurrence (constant speed cutting experiment) When cutting with a diamond cutting grindstone by constant speed feed (25 mm / min), the occurrence rate of chipping at a depth of 10 μm or more from the cut surface (width 30 mm, thickness 4 mm) Of the sample of 30 mm) with a microscope (20
0 times).
5個以内を0、5〜10個を△、それ以上を×で表わ
す。Five or less are represented by 0, 5 to 10 are represented by Δ, and more are represented by x.
(4)CS/S特性 (a)耐摩耗性 試料の薄膜素子を一括形成してスライダ形状に加工し、
磁気ヘッドについてコンタクトスタート/ストップを2
万回繰り返した時の摩耗の程度(μm)を調べた。(4) CS / S characteristics (a) Wear resistance Sample thin film elements are collectively formed and processed into a slider shape,
Contact start / stop for magnetic head 2
The degree of wear (μm) after repeated 10,000 times was examined.
(b)粒脱落(電解評価) 白金と試料との間に1Vの電圧を印加し、電解作用によ
るTiCの粒脱落の程度を調べた。(B) Grain loss (electrolytic evaluation) A voltage of 1 V was applied between the platinum and the sample, and the degree of TiC grain loss due to the electrolytic action was examined.
Rmax(表面粗さの指標)が100以下であるものを
○、100〜1000であるものを△、1000を
こえるものを×で表わす。Those having an Rmax (index of surface roughness) of 100 or less are represented by O, those having a Rmax of 100 to 1000 are represented by Δ, and those exceeding 1000 are represented by X.
なお、本発明の試料のTiCの平均粒径は1.5〜2.
0μmであり、0.1μm以下の粒径のものは、10%
以下であった。The average particle size of TiC in the sample of the present invention is 1.5 to 2.
0 μm and with a particle size of 0.1 μm or less is 10%
It was below.
表1より、本発明の試料は、焼結温度を従来より低くし
ても鏡面加工性、切断加工性およびCS/S特性のいず
れについても優れていることがわかる。また、非磁性で
あり、鏡面加工性が良好なことからスライダ摺動面の鏡
面加工が容易となり、磁気ヘッドスライダ材料として適
していることもわかる。 From Table 1, it can be seen that the sample of the present invention is excellent in all of mirror surface workability, cutting workability and CS / S characteristics even when the sintering temperature is lower than that of the conventional sample. Further, it is also known that since it is non-magnetic and has good mirror surface workability, mirror surface processing of the slider sliding surface becomes easy, and it is suitable as a magnetic head slider material.
なお、本発明の試料はビッカース硬度も高い値であっ
た。The sample of the present invention also had a high Vickers hardness.
そして、Ga,Ba,Ce,Nbの酸化物をさらに添加
することによりチッピング発生において、さらい改善さ
れることがわかった。It was also found that the addition of Ga, Ba, Ce, and Nb oxides further improves the occurrence of chipping.
しかし、比較の試料ではいずれも特性上満足できるもの
ではなかった。However, none of the comparative samples was satisfactory in terms of characteristics.
実施例2 実施例1で用いたAl2O3粉末とTiC粉末とを重量
比で65:35の割合で混合したものに、MnCO3を
1重量%添加し、実施例1と同様の処理をし、試料Aを
作製した。Example 2 To the mixture of the Al 2 O 3 powder and the TiC powder used in Example 1 at a weight ratio of 65:35, 1% by weight of MnCO 3 was added, and the same treatment as in Example 1 was performed. Then, a sample A was prepared.
また、さらにCeO2を0.2重量%添加し、同様に試
料Bを作製した。Further, CeO 2 was further added in an amount of 0.2% by weight, and Sample B was similarly prepared.
ただし、焼成雰囲気は酸素雰囲気とした。However, the firing atmosphere was an oxygen atmosphere.
この場合TiCの10重量%がTiの酸化物へと変化し
た。In this case, 10% by weight of TiC was changed to Ti oxide.
この試料について実施例1と同様に特性を評価した。The characteristics of this sample were evaluated in the same manner as in Example 1.
結果を以下に示す。The results are shown below.
なお、これらのTiCの平均粒径は1.5μm、0.1
μm以下のものは10%以下であった。 The average particle size of these TiCs is 1.5 μm, 0.1
Those having a thickness of μm or less were 10% or less.
以上より本発明の効果は明らかである。From the above, the effect of the present invention is clear.
Claims (6)
を含む混合物100重量部に対し、MnおよびTiの酸
化物をそれぞれ0.01〜5重量部含むことを特徴とす
る磁気ヘッドスライダ用セラミック材料。1. A magnetic head slider characterized by containing 0.01 to 5 parts by weight of oxides of Mn and Ti with respect to 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina. Ceramic material.
を含む混合物100重量部に対し、Mnの酸化物および
/または焼成によりこれらの酸化物となる化合物ならび
にTiの酸化物を、前記酸化物としてそれぞれ0.01
〜5重量部含有するように添加して焼結する特許請求の
範囲第1項に記載の磁気ヘッドスライダ用セラミック材
料。2. An oxide of Mn and / or a compound which becomes these oxides by firing and / or an oxide of Ti is added to 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina. 0.01 for each
The ceramic material for a magnetic head slider according to claim 1, wherein the ceramic material is added so as to be contained in an amount of up to 5 parts by weight and sintered.
〜2.5μmである特許請求の範囲第1項または第2項
に記載の磁気ヘッドスライダ用セラミック材料。3. The average particle size of titanium carbide in the sintered body is 1.0.
The ceramic material for a magnetic head slider according to claim 1 or 2, wherein the ceramic material has a thickness of ˜2.5 μm.
を含む混合物100重量部に対し、MnおよびTiの酸
化物をそれぞれ0.01〜5重量部、ならびにGa,B
a,CeおよびNbの酸化物から選ばれた少なくとも1
種の化合物を0.01〜5重量部含むことを特徴とする
磁気ヘッドスライダ用セラミック材料。4. An oxide of Mn and Ti is added in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, and Ga and B are added to 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina.
at least 1 selected from oxides of a, Ce and Nb
A ceramic material for a magnetic head slider, which comprises 0.01 to 5 parts by weight of the above compound.
を含む混合物100重量部に対し、Mnの酸化物および
/または焼成によりこれらの酸化物となる化合物、G
a,Ba,CeおよびNbの酸化物および/または焼成
によりこれらの酸化物となる化合物、ならびにTiの酸
化物を、前記酸化物としてそれぞれ0.01〜5重量部
含有するように添加して焼結する特許請求の範囲第4項
に記載の磁気ヘッドスライダ用セラミック材料。5. An oxide of Mn and / or a compound which becomes an oxide of these by firing, relative to 100 parts by weight of a mixture containing 5 to 40% by weight of titanium carbide and alumina.
The oxides of a, Ba, Ce, and Nb and / or the compounds that become these oxides by firing, and the oxides of Ti are added so that each of them is contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, and the mixture is fired. The ceramic material for a magnetic head slider according to claim 4, which is attached.
〜2.5μmである特許請求の範囲第4項または第5項
に記載の磁気ヘッドスライダ用セラミック材料。6. The average particle size of titanium carbide in the sintered body is 1.0.
The ceramic material for a magnetic head slider according to claim 4 or 5, wherein the ceramic material has a thickness of ˜2.5 μm.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61150531A JPH062618B2 (en) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Ceramic material for magnetic head slider |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61150531A JPH062618B2 (en) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Ceramic material for magnetic head slider |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS638258A JPS638258A (en) | 1988-01-14 |
| JPH062618B2 true JPH062618B2 (en) | 1994-01-12 |
Family
ID=15498908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61150531A Expired - Lifetime JPH062618B2 (en) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | Ceramic material for magnetic head slider |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH062618B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5037798B2 (en) * | 2005-06-15 | 2012-10-03 | 京セラ株式会社 | Ceramic sintered body and magnetic head substrate |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5391922A (en) * | 1977-08-12 | 1978-08-12 | Nippon Tungsten | Method of making material for ceramic tools |
| JPS56140069A (en) * | 1980-03-29 | 1981-11-02 | Nippon Tungsten | Ceramic sintered body and manufacture |
| JPS57135772A (en) * | 1981-01-09 | 1982-08-21 | Nippon Tungsten | Material for alumina magnetic head |
| JPS57118069A (en) * | 1981-01-09 | 1982-07-22 | Nippon Tungsten | Raw material mixed powder for alumina type magnetic head |
| JPS6150906A (en) * | 1984-08-21 | 1986-03-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | Dental adhesive |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61150531A patent/JPH062618B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS638258A (en) | 1988-01-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH062615B2 (en) | Magnetic head slider material | |
| US4598052A (en) | Alumina base substrate of recording head and process for the production thereof | |
| JPH0622053B2 (en) | Substrate material | |
| EP0135915A1 (en) | Ceramic substrate for a thin layer magnetic head | |
| JP3933523B2 (en) | Ceramic substrate materials for thin film magnetic heads | |
| US5302560A (en) | Process for the production of magnetic head sliders | |
| JP3039908B2 (en) | Substrate material for magnetic head with low levitation | |
| JP2554604B2 (en) | Ceramic material for magnetic head slider | |
| JPH062618B2 (en) | Ceramic material for magnetic head slider | |
| JPS6222411A (en) | Nonmagnetic substrate material and magnetic head | |
| JPH062617B2 (en) | Ceramic material for magnetic head slider | |
| JP2968736B2 (en) | Ceramic material for magnetic head slider | |
| JP3039909B2 (en) | Substrate material for magnetic head | |
| JPH062616B2 (en) | Ceramic material for magnetic head slider | |
| JPS6224380B2 (en) | ||
| JP2699093B2 (en) | Ceramic material for thin film magnetic head | |
| JPS63134562A (en) | Materials for magnetic head sliders | |
| JPS63134559A (en) | Non-magnetic ceramics for magnetic head | |
| JPH0262511B2 (en) | ||
| EP0490345A1 (en) | Non-magnetic substrate of magnetic head, Magnetic head and method for producing substrate | |
| JP3325439B2 (en) | Slider for magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JP2949297B2 (en) | Porcelain composition for magnetic head | |
| JPS63134558A (en) | Non-magnetic ceramics for magnetic head | |
| JPH1079308A (en) | Hematite-based material for magnetic head and method of manufacturing the same | |
| JPH0647494B2 (en) | Porcelain composition for magnetic head |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |