JPH0678175B2 - Low fusion glass composition - Google Patents
Low fusion glass compositionInfo
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- JPH0678175B2 JPH0678175B2 JP8171489A JP8171489A JPH0678175B2 JP H0678175 B2 JPH0678175 B2 JP H0678175B2 JP 8171489 A JP8171489 A JP 8171489A JP 8171489 A JP8171489 A JP 8171489A JP H0678175 B2 JPH0678175 B2 JP H0678175B2
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- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、磁気ヘッドの空隙部充填用材料として好適で
あり、且つ比較的低温にて融着処理が可能な低融着性ガ
ラス組成物に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is a low fusion glass composition suitable as a material for filling voids of a magnetic head and capable of being fused at a relatively low temperature. It is about.
ビデオテープレコーダ等の磁気ヘッドは、高密度の記録
再生を行う必要がある。そこで、この磁気ヘッドでは、
高透磁率を有する酸化物磁性材料からなるブロックのギ
ャップ対向面に、高透磁率及び高飽和磁束密度を有する
合金磁性材料からなる薄膜を形成したコアを用いてい
る。A magnetic head such as a video tape recorder needs to perform high-density recording / reproducing. So, with this magnetic head,
A core is used in which a thin film made of an alloy magnetic material having a high magnetic permeability and a high saturation magnetic flux density is formed on a gap facing surface of a block made of an oxide magnetic material having a high magnetic permeability.
従来、上記のコアに形成されたギャップには、ガラスが
充填されており、このガラスは、通常、鉛を主成分とし
た低融点ガラス等が使用されている。Conventionally, the gap formed in the core is filled with glass, and as the glass, a low melting point glass containing lead as a main component is usually used.
ところが、上記従来の低融点ガラスを充填した磁気ヘッ
ドにおいては、低融点ガラスと合金磁性材料との界面に
核化と呼ばれる析出物が発生し、さらに上記の合金磁性
材料に磁性を喪失した部分が発生するという問題点を有
している。However, in the conventional magnetic head filled with the low-melting glass, a precipitate called nucleation occurs at the interface between the low-melting glass and the alloy magnetic material, and the alloy magnetic material loses its magnetism. It has a problem that it occurs.
これは、上記の鉛を主成分とした低融点ガラスは、通
常、PbOを成分として有している。そして、このPbOの原
材料としては、四三酸化鉛（PbOとPbO2との混合物）が
用いられている。上記の四三酸化鉛を有する低融点ガラ
スは、コアへ融着する際に、下記の反応式（１）による
反応をおこして酸素を発生する。This is because the low melting point glass containing lead as a main component usually contains PbO as a component. And, as a raw material of PbO, lead trioxide (a mixture of PbO and PbO 2 ) is used. When the low melting point glass containing lead trioxide is fused to the core, it reacts with the following reaction formula (1) to generate oxygen.
PbO2→PbO＋（Ｏ）……（１） この結果、合金磁性材料は、上記の酸素により酸化され
ることで核化が発生し、この酸化された部分が非磁性に
なると考えられるためである。PbO 2 → PbO + (O) (1) As a result, it is considered that the alloy magnetic material undergoes nucleation by being oxidized by the above oxygen and the oxidized portion becomes non-magnetic. .
即ち、例えば四三酸化鉛を含有する低融点ガラスを500
℃で合金磁性材料であるセンダストに融着した場合、第
３図に示すように、たとえストロンチウムの働きで核化
21の発生が抑制されたとしても、低融点ガラス22とセン
ダスト23との界面に核化21の発生が観察される。That is, for example, a low-melting glass containing lead trioxide is 500
When fused to Sendust, which is an alloy magnetic material, at ℃, it is nucleated by the action of strontium, as shown in Fig. 3.
Even if the generation of 21 is suppressed, the generation of nucleation 21 is observed at the interface between the low melting glass 22 and the sendust 23.
従って、上記の低融点ガラスは、核化21の発生により、
コアに形成されたギャップの間隔寸法を高精度に制御す
ることが困難となっている。また、上記の低融点ガラス
22は、核化21の部分より割れ欠けを生じ、磁気ヘッドの
歩留りの低下を招来している。Therefore, the above low-melting glass, due to the occurrence of nucleation 21,
It is difficult to control the gap size of the gap formed in the core with high accuracy. In addition, the above low melting point glass
No. 22 causes cracking and chipping from the nucleation 21 portion, resulting in a decrease in magnetic head yield.
さらに、低融点ガラス22は硬度が比較的低く、例えば50
0℃で融着可能な低融点ガラス22は、ビッカース硬度が4
00以上であるものが少ない。これにより、上記の磁気ヘ
ッドにおいては、ギャップに充填したガラス部分は、磁
性材料で形成されたコアに比して早期に摩耗しがちとな
る。Further, the low melting glass 22 has a relatively low hardness, for example 50
Low melting point glass 22 that can be fused at 0 ° C has a Vickers hardness of 4
There are few things that are 00 or more. As a result, in the above magnetic head, the glass portion filled in the gap tends to be worn earlier than the core formed of the magnetic material.
従って、本発明においては、上記の割れ欠けを生じる核
化21の発生を抑制することで、ギャップの間隔寸法を高
精度に制御できるようにするとともに、磁気ヘッドの歩
留りを向上させ、また、合金磁性材料に磁性を喪失した
部分を発生させないようにすることができる低融着性ガ
ラス組成物を提供することを目的としている。Therefore, in the present invention, by suppressing the occurrence of nucleation 21 that causes the above-mentioned cracks, it is possible to control the gap interval size with high accuracy, improve the yield of the magnetic head, and also the alloy It is an object of the present invention to provide a low-melting glass composition capable of preventing a magnetic material from having a loss of magnetism.
さらに、本発明においては、硬度を大きくすることで磁
気ヘッドを長寿命化させることのできる低融着性ガラス
組成物を提供することを目的としている。Further, it is an object of the present invention to provide a glass composition having a low fusion property, which can increase the life of the magnetic head by increasing the hardness.
本発明者は、上記課題を解決するために、磁気ヘッドへ
の充填用等のガラスの組成につき鋭意研究を重ねた結
果、下記の組成を有する低融着性ガラス組成物が本発明
の目的に適合することを見出した。In order to solve the above problems, the present inventor has conducted extensive studies on the composition of glass for filling magnetic heads and the like, and as a result, a low-melting glass composition having the following composition is an object of the present invention. Found to fit.
即ち、本発明に係る低融着性ガラス組成物は、SiO2を2.
0〜4.0重量％、PbOを58.0〜66.0重量％、Na2Oを3.0〜6.
0重量％、ZnOを8.0〜11.0重量％、Al2O3を5.0〜9.0重量
％、B2O3を10.0〜15.0重量％、SrOを０〜4.0重量％、Ba
Oを０〜9.0重量％を含有するとともに、BaOとSrOとの合
計の含有量が2.0〜9.0重量％に設定され、且つPbO、Na2
O、SrO、およびBaOの原材料として、それぞれ一酸化鉛
（PbO）、硝酸ナトリウム（NaNO3）、硝酸ストロンチウ
ム（Sr(NO3)2）、および硝酸バリウム（Ba(NO3)2）が用
いられていることを特徴としている。That is, the low-melting glass composition according to the present invention, SiO 2 2.
0-4.0 wt%, PbO 58.0-66.0 wt%, Na 2 O 3.0-6.
0 wt%, ZnO 8.0-11.0 wt%, Al 2 O 3 5.0-9.0 wt%, B 2 O 3 10.0-15.0 wt%, SrO 0-4.0 wt%, Ba
O is contained in an amount of 0 to 9.0% by weight, the total content of BaO and SrO is set to 2.0 to 9.0% by weight, and PbO and Na 2
Raw materials for O, SrO, and BaO include lead monoxide (PbO), sodium nitrate (NaNO 3 ), strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ), and barium nitrate (Ba (NO 3 ) 2 ), respectively. It is characterized by
上記の構成によれば、低融着性ガラス組成物と合金磁性
材料との界面に発生する核化が減少し、合金磁性材料に
おける磁性を喪失した部分の発生が減少する。According to the above configuration, nucleation that occurs at the interface between the low fusion glass composition and the alloy magnetic material is reduced, and the occurrence of loss of magnetism in the alloy magnetic material is reduced.
これは、PbOの原材料には、一酸化鉛（PbO）が使用され
ている。この一酸化鉛（PbO）は、各材料を溶融して低
融着性ガラス組成物を作製する際に、一部のPbOが酸化
されてPbO2になることが知られている。しかし、この酸
化により発生するPbO2の割合は、四三酸化鉛を原材料と
する場合のPbO2の割合と比較して小さい。従って、上記
のPbO2は、たとえ上述の反応式（１）による反応で酸素
が発生しても、酸素の総発生量が少なくなっているため
である。This is because lead monoxide (PbO) is used as the raw material for PbO. It is known that this lead monoxide (PbO) is partially oxidized to PbO 2 when the materials are melted to produce a glass composition with low fusion property. However, the proportion of PbO 2 generated by this oxidation is smaller than the proportion of PbO 2 when lead trioxide is used as the raw material. Therefore, the above PbO 2 has a small total amount of oxygen generated even if oxygen is generated by the reaction according to the above reaction formula (1).
これにより、低融着性ガラス組成物と合金磁性材料との
界面に発生する核化や合金磁性材料における磁性を喪失
した部分の発生が減少する。そして、この核化の減少
が、低融着性ガラス組成物の割れ欠けを減少させ、磁気
ヘッド製造時の歩留りを大幅に向上させることになる。This reduces the nucleation that occurs at the interface between the low-melting glass composition and the alloy magnetic material, and the occurrence of loss of magnetism in the alloy magnetic material. Then, this decrease in nucleation reduces cracking and chipping of the low-melting glass composition, and greatly improves the yield in manufacturing the magnetic head.
また、低融着性ガラス組成物における50〜300℃の熱膨
張係数は、100〜130（＊10-7／℃）であり、合金磁性材
料へ融着する際に良好な結果が得られる。一方、屈伏点
は、370℃以下となるため、500℃程度の温度でも充分に
融着が可能である。Further, the coefficient of thermal expansion at 50 to 300 ° C. in the low-fusing glass composition is 100 to 130 (* 10 −7 / ° C.), and good results can be obtained when fusion-bonding to the alloy magnetic material. On the other hand, the yield point is 370 ° C. or lower, so that fusion can be sufficiently performed even at a temperature of about 500 ° C.
さらに、NaNO3、Sr(NO3)2、およびBa(NO3)2の硝酸塩
は、ガラス化のための酸化剤として添加されている。そ
して、これらの硝酸塩は、低融着性ガラス組成物の網目
構造を促進させ、低融着性ガラス組成物の硬度を高める
とともに失透を防止している。Furthermore, NaNO 3 , Sr (NO 3 ) 2 and Ba (NO 3 ) 2 nitrates have been added as oxidants for vitrification. Then, these nitrates promote the network structure of the low-fusible glass composition, increase the hardness of the low-fusible glass composition, and prevent devitrification.
本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づいて説明
すれば、以下にの通りである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
SiO2、PbO、Na2O、ZnO、Al2O3、B2O3、BaO、およびSrOをそれ
ぞれ一定量ずつ採取し、白金ルツボ中で1200℃の温度に
て１〜２時間溶融および混合することにより、２種類の
低融着性ガラス組成物の試料１および試料２を作製し
た。上記の各試料１・２の組成を第１表に示す。A fixed amount of SiO 2 , PbO, Na 2 O, ZnO, Al 2 O 3 , B 2 O 3 , BaO, and SrO was sampled and melted and mixed in a platinum crucible at a temperature of 1200 ° C for 1 to 2 hours. By doing so, two types of low fusion glass compositions, Sample 1 and Sample 2, were prepared. Table 1 shows the composition of each of the samples 1 and 2 described above.
上記の構成において、合金磁性材料であるセンダストと
低融着性ガラス組成物との界面に発生する核化の状況を
観察した。即ち、上記の試料１・２を500℃でセンダス
トに融着した場合、試料１・２には、例えば第２図に示
すように、センダスト13と低融着性ガラス組成物12との
界面に核化がほとんど発生していないことが判明した。 In the above configuration, the state of nucleation occurring at the interface between Sendust, which is an alloy magnetic material, and the low fusion glass composition was observed. That is, when the above Samples 1 and 2 are fused to Sendust at 500 ° C., the Samples 1 and 2 have an interface between the Sendust 13 and the low fusion glass composition 12, as shown in FIG. 2, for example. It turned out that almost no nucleation occurred.
次に、試料１・２における低融着性ガラス組成物１の各
物性値、即ち、熱膨張係数（＊10-7／℃）、転移点
（℃）、屈伏点（℃）、伸び（μｍ）、濡れ角（度）、
およびビッカース硬度を測定した。そして、これらの測
定値を第１表に示した。Next, each physical property value of the low fusion glass composition 1 in Samples 1 and 2, namely, thermal expansion coefficient (* 10 −7 / ° C.), transition point (° C.), yield point (° C.), elongation (μm) ), Wetting angle (degree),
And the Vickers hardness was measured. The measured values are shown in Table 1.
尚、上記の濡れ角は、下記の方法で測定した。The above wetting angle was measured by the following method.
先ず、第１図に示すように、センダスト（Fe−Al−Si）
合金製の試験片２に奥行き方向に伸びる溝2aを形成し
た。上記の試験片２の幅寸法B1は2.2mm、奥行き寸法Ｌ
は25mm、高さH1は1mmとし、溝2aの幅寸法B2は0.6mm、溝
2aの深さH2は0.3mmとした。First, as shown in FIG. 1, sendust (Fe-Al-Si)
A groove 2a extending in the depth direction was formed in the alloy test piece 2. The width B 1 of the above test piece 2 is 2.2 mm and the depth L is
Is 25 mm, the height H 1 is 1 mm, the width dimension B 2 of the groove 2a is 0.6 mm,
The depth H 2 of 2a was 0.3 mm.
次に、この溝2aの部分に、融着前の径が0.7mmの低融着
性ガラス組成物１を融着させた。そして、この低融着性
ガラス組成物１の接線と水平面とがなす角度を測定する
ことで濡れ角とした。Next, the low-fusing glass composition 1 having a diameter before fusion of 0.7 mm was fused to the groove 2a. Then, the wetting angle was obtained by measuring the angle formed by the tangent line of the low fusion glass composition 1 and the horizontal plane.
第１表の測定結果から明らかなように、試料１および試
料２の濡れ角は、それぞれ15（度）および10（度）であ
り、良好な濡れ性を示している。また、試料１および試
料２の熱膨張係数は、それぞれ110（＊10-7／℃）およ
び111（＊10-7／℃）であるため、合金磁性材料へ融着
する際に良好な結果が得られる。As is clear from the measurement results in Table 1, the wetting angles of Sample 1 and Sample 2 are 15 (degrees) and 10 (degrees), respectively, indicating good wettability. Further, since the thermal expansion coefficients of Sample 1 and Sample 2 are 110 (* 10 -7 / ° C) and 111 (* 10 -7 / ° C), respectively, good results are obtained when they are fused to the alloy magnetic material. can get.
さらに、試料１・２の屈伏点は、共に370℃以下である
ため、500℃程度の温度でも充分に融着が可能である。
従って、低融着性ガラス組成物１は、合金磁性材料の磁
気特性を損なうことがない。Furthermore, since the yield points of Samples 1 and 2 are both 370 ° C. or less, sufficient fusion bonding is possible even at a temperature of about 500 ° C.
Therefore, the low fusion glass composition 1 does not impair the magnetic properties of the alloy magnetic material.
また、PbO、SrO、およびBaOの原材料として、それぞれN
aNO3、Sr(NO3)2、およびBa(NO3)2を使用したことによ
り、試料１・２のビッカース硬度は、共に400以上と良
好な値を示している。これにより、低融着性ガラス組成
物１を有する磁気ヘッドは、耐摩耗性が向上し長寿命化
が可能となる。Also, as raw materials for PbO, SrO, and BaO, N
Since aNO 3 , Sr (NO 3 ) 2 and Ba (NO 3 ) 2 were used, the Vickers hardness of Samples 1 and 2 both showed a favorable value of 400 or more. As a result, the magnetic head having the low fusion glass composition 1 has improved wear resistance and a longer life.
本発明に係る低融着性ガラス組成物は、以上のように、
SiO2を2.0〜4.0重量％、PbOを58.0〜66.0重量％、Na2O
を3.0〜6.0重量％、ZnOを8.0〜11.0重量％、Al2O3を5.0
〜9.0重量％、B2O3を10.0〜15.0重量％、SrOを０〜4.0
重量％、BaOを０〜9.0重量％を含有するとともに、BaO
とSrOとの合計の含有量が2.0〜9.0重量％に設定され、
且つPbO、Na2O、SrO、およびBaOの原材料として、それ
ぞれ一酸化鉛（PbO）、硝酸ナトリウム（NaNO3）、硝酸
ストロンチウム（Sr(NO3)2）、および硝酸バリウム（Ba
(NO3)2）が用いられている構成である。The low fusion glass composition according to the present invention, as described above,
2.0 to 4.0% by weight of SiO 2 , 58.0 to 66.0% by weight of PbO, Na 2 O
3.0 to 6.0 wt%, ZnO to 8.0 to 11.0 wt%, Al 2 O 3 to 5.0
9.0 wt%, B 2 O 3 of 10.0 to 15.0 wt%, the SrO 0 to 4.0
% By weight, 0 to 9.0% by weight of BaO, and BaO
And the total content of SrO is set to 2.0-9.0 wt%,
In addition, as raw materials for PbO, Na 2 O, SrO, and BaO, lead monoxide (PbO), sodium nitrate (NaNO 3 ), strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ), and barium nitrate (Ba
(NO 3 ) 2 ) is used.
これにより、割れ欠けを生じる核化の発生をほとんど抑
制できることで、ギャップの間隔寸法を高精度に制御で
きるとともに、核化からの割れ欠けの減少による磁気ヘ
ッドの歩留りの向上が可能となる。さらに、合金磁性材
料に磁性を喪失した部分を発生させないようにすること
ができる。As a result, it is possible to almost suppress the occurrence of nucleation that causes cracks, and it is possible to control the gap spacing with high accuracy and to improve the yield of magnetic heads due to the reduction of cracks from nucleation. Further, it is possible to prevent the magnetically-alloyed alloy material from having a part that has lost magnetism.
また、Na2O、SrO、およびBaOの原材料として、硝酸ナト
リウム（NaNO3）、硝酸ストロンチウム（Sr(NO3)2）、
および硝酸バリウム（Ba(NO3)2）を用いることにより、
硝酸塩の酸化剤としての働きで低融着性ガラス組成物の
失透が防止でき、さらに、低融着性ガラス組成物の網目
構造の促進により、硬度が高くなることで磁気ヘッドの
耐摩耗性が向上し、磁気ヘッドを長寿命化させることが
できるという効果を奏する。Also, as raw materials for Na 2 O, SrO, and BaO, sodium nitrate (NaNO 3 ), strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ),
And by using barium nitrate (Ba (NO 3 ) 2 ),
The devitrification of the low-melting glass composition can be prevented by the action of the nitrate as an oxidizing agent, and further, the promotion of the network structure of the low-fusible glass composition increases the hardness and thus the wear resistance of the magnetic head. Is improved, and the magnetic head can have a long service life.
第１図および第２図は本発明の一実施例を示すものであ
る。 第１図は低融着性ガラス組成物の濡れ性の試験条件を示
す概略斜視図である。 第２図は低融着性ガラス組成物をセンダストに融着した
状態を示す説明図である。 第３図は従来例を示し、低融点ガラスをセンダストに融
着した状態を示す説明図である。 １は低融着性ガラス組成物、２は試験片、2aは溝であ
る。1 and 2 show one embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic perspective view showing the test conditions for the wettability of the low fusion glass composition. FIG. 2 is an explanatory view showing a state in which the low fusion glass composition is fused to sendust. FIG. 3 shows a conventional example and is an explanatory view showing a state in which low-melting glass is fused to sendust. Reference numeral 1 is a low-fusing glass composition, 2 is a test piece, and 2a is a groove.
Claims (1)
重量％、Na2Oを3.0〜6.0重量％、ZnOを8.0〜11.0重量
％、Al2O3を5.0〜9.0重量％、B2O3を10.0〜15.0重量
％、SrOを０〜4.0重量％、BaOを０〜9.0重量％を含有す
るとともに、BaOとSrOとの合計の含有量が2.0〜9.0重量
％に設定され、且つPbO、Na2O、SrO、およびBaOの原材
料として、それぞれ一酸化鉛（PbO）、硝酸ナトリウム
（NaNO3）、硝酸ストロンチウム（Sr(NO3)2）、および
硝酸バリウム（Ba(NO3)2）が用いられていることを特徴
とする低融着性ガラス組成物。1. SiO 2 2.0 to 4.0% by weight, PbO 58.0 to 66.0
% By weight, 3.0 to 6.0% by weight of Na 2 O, 8.0 to 11.0% by weight of ZnO, 5.0 to 9.0% by weight of Al 2 O 3 , 10.0 to 15.0% by weight of B 2 O 3 , 0 to 4.0% by weight of SrO. , BaO in an amount of 0 to 9.0% by weight, the total content of BaO and SrO is set in an amount of 2.0 to 9.0% by weight, and as a raw material of PbO, Na 2 O, SrO, and BaO, monoxide, respectively. Low fusion glass composition characterized by using lead (PbO), sodium nitrate (NaNO 3 ), strontium nitrate (Sr (NO 3 ) 2 ), and barium nitrate (Ba (NO 3 ) 2 ). object.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8171489A JPH0678175B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Low fusion glass composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8171489A JPH0678175B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Low fusion glass composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02258649A JPH02258649A (en) | 1990-10-19 |
| JPH0678175B2 true JPH0678175B2 (en) | 1994-10-05 |
Family
ID=13754067
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8171489A Expired - Lifetime JPH0678175B2 (en) | 1989-03-31 | 1989-03-31 | Low fusion glass composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0678175B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6150027A (en) | 1995-06-16 | 2000-11-21 | Hitachi, Ltd | Glass composition, structure, and apparatus using the same |
-
1989
- 1989-03-31 JP JP8171489A patent/JPH0678175B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02258649A (en) | 1990-10-19 |
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