(57)【要約】  磁気ヘッド素子と記録媒体間のフライングハイトを著しく小さくしたＨＤＤ装置の薄膜磁気ヘッドスライダーやテープ記録装置の薄膜磁気ヘッドに使用されるＴＰＣ用またはＡＡＢ用等として超低浮上特性に優れ、垂直磁気記録用ヘッドやＨＡＭＲ等に使用できるアルチック系磁気ヘッド用基板材料を提供する。ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料である。
2008041383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および
０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料。
【請求項２】
焼結助剤となるＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物を０．０１質量％以上０．５質量％以下で含有する請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項３】
ＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径ｄｔが０．０５μｍ≦ｄｔ≦０．５μｍであり、α−Ａｌ２Ｏ３の平均粒子径ｄａが０．1μｍ≦ｄａ≦１．５μｍであり、且つ、焼結体全体の平均粒子径ｄが０．１μｍ≦ｄｔ≦０．７μｍである請求項１または請求項２に記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項４】
ＴｉＯｎ（ｎ＜２）を０．５質量％以下含有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項５】
任意の鏡面加工面の正方形単位面積２μｍ２内に、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子が１個以上または
ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子の一部が存在する請求項１から請求項４のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項６】
任意の鏡面加工面の正方形単位面積２５μｍ２内に、円状に換算して平均径ｄｐが０．１μｍ以上のポア、および、遊離炭素が原因で発生する円形以外の欠陥が平均して１個以上存在しない請求項１から請求項５のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項７】
Ａ、Ｂを材料の形状による定数（Ａを０．６７、Ｂを１．２４）、Ｅをヤング率、ｔを基板の厚み、
ｒを基板の半径、σを内部応力、δを円板のそり量としたとき、その焼結温度の７０％以上の温度で焼鈍し、さらに冷却速度を０．５℃／ｍｉｎから３℃／ｍｉｎに調整することにより、生じるそり量（δ）の大きさから下記式（１）により算出される内部応力（σ）が、０．５ＭＰａ以下である請求項１から請求項６のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
（１）式      σ＝（Ｂ／Ａ）×（Ｅｔ／ｒ２）×δ
【請求項８】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２であり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末とを原料とし、これを焼結する工程を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項９】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、且つチタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．７５≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末と、平均粒子径ｄｔｏが０．０１μｍ＜ｄｔｏ＜０．５μｍのＴｉＯ２粉末あるいはＴｉＯ２スラリーを原料とし、混合・粉砕し、その後乾燥・造粒して焼結する工程を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１０】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末と、平均粒子径ｄｔｏが０．０１μｍ＜ｄｔｏ＜０．５μｍのＴｉＯ２粉末またはＴｉＯ２スラリーとを含む原料に、
平均粒子径ｄａｏが０．０１μｍ＜ｄａｏ＜０．５μｍのＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物の何れかからなる焼結助剤を０．０１質量％以上０．５質量％以下配合し、
ボールミル、遊星ミル、ロッドミル、アトライター、ビーズミル等の媒体攪拌ミルによって混合・粉砕し、その後乾燥・造粒して焼結する工程を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１１】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有量が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）が、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末の表面を一部あるいは全てを被覆しているＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を焼結原料とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料料の製造方法。
【請求項１２】
使用するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末をチタンアルコキシドのチタンに配位可能な官能基であるＯＨ基またはＣＯＯＨ基を１個以上含み、且つ、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ以外の元素を含まない有機物が炭素源として溶媒中に溶解した液体とし、
この液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７≦α≦１．０となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、
この前駆体溶液を固化させて得られた生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガス、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスからなる非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用する雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する請求項８から請求項１１のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１３】
炭素源が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し且つ環状化合物を有する有機物である請求項１２に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１４】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項１２に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１５】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項１２に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１６】
ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を炭素源としての有機物を溶媒中に溶解した液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７５≦α≦１．１となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、
この前駆体溶液にα−Ａｌ２Ｏ３粉末を混合してスラリー化し、固化させて得た生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスの非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用した雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する請求項１１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１７】
炭素源としての有機物が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、
サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し、且つ、環状化合物を有する請求項１６に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１８】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項１６に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１９】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項１６に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド（記録・読み取り素子）と記録媒体（ディスク）間の距離（フライングハイト）が数ｎｍ程度と著しく小さいＨＤＤ装置の薄膜磁気ヘッドスライダーやテープ記録装置の薄膜磁気ヘッドに使用されるトランスパースプレッシャーコントウアー（ＴＰＣ）用またはアドバンストエアーベアリング（ＡＡＢ）用等として、超低浮上特性に優れ、イオンエッチング（ＩＢＥ）、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのプラズマ加工やレーザー加工などの熱誘起加工等の精密加工性に優れ、超微細組織を有することによりフライングハイト測定の安定性に優れ、垂直磁気記録用ヘッドやさらにＣＰＰ−ＧＭＲやＢＭＲヘッド等に使用できるα−Ａｌ２Ｏ３―ＴｉＣｘＯｙＮｚ系（アルチック系）磁気ヘッド用基板材料とその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＤＤ装置の記憶容量は音楽、映像記録に使用され増大の一途を辿っているが、装置の小型化に伴い、記録媒体への面記録密度（Ｍｂ／ｉｎ２）も２年毎の倍増を目標として、開発、生産活動が行われている。面記録密度を上げるためには、記録媒体側では長手磁気記録方式から垂直磁気記録方式へ、さらにビットパターン記録方式などが考えられている。また、磁気ヘッド側では読み取り素子がインダクティブから磁気抵抗素子（ＭＲ）へ、ＭＲから巨大磁気抵抗素子（ＧＭＲ）へ、ＧＭＲからトンネル磁気抵抗素子（ＴＭＲ）へ移行し、さらにＴＭＲからＣＣＰ−ＧＭＲやＢＭＲへの移行なども考えられている。さらには、書き込みヘッド素子は垂直記録方式への移行時、リングヘッドから単磁極ヘッド（ＰＭＲ）になりさらにサーマルアシストヘッドなども考えられている。【０００３】
ところが、従来の磁気ヘッド用基板材料ではＭＲあるいはＴＭＲ磁気ヘッドにおいて、フライングハイトが１０ｎｍ以上のＨＤＤ装置には対応できていたが、さらにフライングハイトが小さいＨＤＤ装置やＣＣＰ−ＧＭＲやＢＭＲ磁気ヘッドやＰＭＲ磁気ヘッドなどへの対応には種々の課題がある。【０００４】
この課題を整理すると、（１）フライングハイト（磁気ヘッド（記録・読み取り素子）と記録媒体（ディスク）間の距離）を下げるためのエアーベアリング面（ＡＢＳ）の精密加工性、（２）切断およびダイヤポリッシング時の快削性、（３）切断時のチッピング、（４）パーティクルの残存低減、（５）基板の内部応力の低下と安定性、（６）熱伝導性の調整の６点が主に挙げられる。【０００５】
上記課題（１）のＡＢＳの精密加工性を上げるために、特許文献１は、Ａｌ２Ｏ３を主成分とし、ＴｉＣを２５〜３５重量％で含有し、焼結助剤である０．０１μｍ以上０．５μｍ以下のＹｂ２Ｏ３を０．０５〜０．３重量％含有しているＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ系焼結体を提案している。この特許文献１には、ＩＢＥやＲＩＥ加工時において焼結助剤の凝集は回避できると記載されているが、Ａｌ２Ｏ３とＴｉＣとの結晶粒界はエッチング加工レートが異なるためＡｌ２Ｏ３やＴｉＣ系焼結体の粒子径に限定が無いので加工面粗さが粗く、１０ｎｍ以下のフライングハイトの実現は困難であると考えられる。【０００６】
また、特許文献２は、２４〜７５ｍｏｌ％のα−Ａｌ２Ｏ３と残部がＮａＣｌ型の結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．５≦ｘ≦０．９９５、０．００５≦ｙ≦０．３０、０≦ｚ≦０．２、０．５０５≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１）、またその平均粒子径が０．３μｍ〜１．５μｍであり、且つＡｌ２Ｏ３の平均粒子径に対するＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径の比が０．３〜１．０であり、または基板材料の任意面の正方形単位面積９μｍ２内に、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子および集合粒子の中の少なくとも１個以上あるいは１個の一部が存在する磁気ヘッド用基板材料を提案している。しかしこの特許文献２による特性は、結果としてＲＩＥ加工面粗さは２５００Å以下程度であり、また最も良い面粗さでも１５００Å以下程度であり、１０ｎｍ以下のフライングハイトの実現には加工レートの遅いＩＢＥを使用しなければならず、スループットに問題があった。【０００７】
課題（２）の切断およびラッピング時の快削性向上のために、特許文献３は、炭化チタン好ましくは３０〜４０重量％と、アルミナとを含む焼結体セラミック材料であり、焼結体中の炭化チタンの中心粒径を好ましくは１．５〜２．５μｍ、０．１μｍ以下の粒径のものを１０重量％以下に規制し、加工性が非常によく、緻密な構造を有し、硬度が大きく、非磁性であり、信頼性が高く、粒脱落がないセラミック材料を提案している。ところが、現在では切断面をより鏡面にする必要があり、切断ブレードのダイヤモンド砥粒が＃２０００以上と非常に小さくなっていることにより、特許文献３では硬いＴｉＣの中心粒子径が大きいので切断加工時にダイヤモンド砥粒が磨耗しやすく、ブレードの交換頻度の増加や加工速度の低下や切断面の焼き付きなどの問題が考えられる。【０００８】
課題（３）の切断時のチッピング低減については、特許文献１ではレジン＃３２５のダイヤモンドブレードで切断し、チッピング幅が平均２５μｍ未満は良好との評価があるのみで、さらに特許文献３ではダイヤモンドブレードの番手指定がなく、現在使用されている＃２０００以上のダイヤモンドブレードを使用した評価がなく、比較できない。【０００９】
課題（４）のパーティクルの残存低減については、特許文献２では０．３μｍより小さくなると媒体との接触で粒子が脱落すると記載され、また特許文献３では０．１μｍ以下の粒子径のＴｉＣは、表面活性が高くスライダーとして用いたとき信頼性試験およびＣＳ／Ｓ（コンタクト・スタート・ストップ）特性上、欠陥の原因となると記載されているが、現在ではＡＢＳにＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）膜をコーティングするため、特許文献２および特許文献３に記載の問題は解消されている。【００１０】
ところが、まだ、解決されていない問題として、ＨＤＤ組み立て直前の磁気ヘッド精密洗浄をする際の、パーティクルの残存がある。すなわち切断加工時のエッヂのクラック残存や基板材料に存在するポアへの研磨くずの残存が考えられる。また、切断面からの粒子脱落もあり、切断面の精度に依存している。【００１１】
課題（５）の基板の内部応力の低下と安定性については、特許文献２では、Ａ、Ｂを材料の形状による定数（Ａ：０．６７、Ｂ：１．２４）、Ｅをヤング率、ｔを基板の厚み、ｒを基板の半径、σを内部応力、δを円板のそり量としたとき、その焼結温度の７０％以上の温度での焼鈍により生じるそり量（δ）の大きさから下記式（１）
（１）      σ＝（Ｂ／Ａ）×（Ｅｔ／ｒ２）×δ
により算出される内部応力（σ）が１ＭＰａ以下であることと、その製造方法が記載され、特許文献４にはＡｌ２  Ｏ３  を主成分とし、２０〜４０重量％のＴｉＣを含有するとともに、残留内部応力が０．０８ｋｇｆ／ｍｍ２ 以下であることと、その製造方法としてホットプレス法により生じた一軸方向の内部応力をＨＩＰ法の等方加圧で緩和することができ、最終的な残留内部応力を小さくできると記載されている。しかし、特許文献２ではその内部応力の最大値が大き過ぎ、また特許文献４ではＨＩＰ法後の冷却過程で内部応力が印加されるので徐冷する必要があり、ＨＩＰ炉の占有率が増加しコスト高になると考えられる。【００１２】
課題（６）の熱伝導性の調整については、特許文献１から４には記載が無く、アルチック系磁気ヘッド用基板材料で熱伝導性の調整することについての記載はない。【００１３】
また、課題（１）から（６）を解決するためには、微粒なＴｉＣやＴｉＣｘＯｙＮｚ原料粉末を使用しなければならないが、従来の製造法では以下の問題があった。【００１４】
従来、炭化チタン粉末を製造する方法としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）と炭素の混合粉末を非酸化性雰囲気において約１５００℃の高温で熱処理し還元／炭化する方法や、ＴｉおよびＴｉＨ２の直接炭化法が用いられている。【００１５】
しかしながら、製造されたＴｉＣの粉末サイズは１〜１０μｍと大きいため、ボールミル粉砕により微細化が行われているものの、最大粒子径を０．５μｍ以下にすることは困難であり、その上、粉砕媒体の混入による粉末の低品位化は避けられない。また、現在ではジェットミルなどが適用されることがあるが、多段粉砕にするなど微粒子にする困難さは残っている。【００１６】
これらの問題を解決するため、特許文献５においては、四塩化チタン（ＴｉＣｌ４）と塩化炭素の混合溶液を不活性雰囲気下で、マグネシウム（Ｍｇ）溶湯が収容された密閉容器に投入し、この密閉容器内で、マグネシウム還元反応後残存する余剰の液状Ｍｇと、塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）を真空分離し、液状のＭｇとＭｇＣｌ２が真空分離された密閉容器から、ＴｉＣ合成物を回収することが開示されている。【００１７】
この特許文献５による方法によって、従来よりも低温の９００〜１０００℃で、炭化チタン粉末を合成でき、得られる炭化チタン粉末の粒径も５０ｎｍと微細であり、遊離炭素量も０．２質量％と少なく、炭化チタンの格子定数は４．３２６７Åと理論値に近い値のものが得られる。【００１８】
しかしながら、このようにして得られる炭化チタン粉末には、０．３〜０．８質量％のＭｇ、０．１〜０．３質量％のＣｌ、０．１〜０．６質量％のＦｅと多量の不純物が含まれているという問題がある。【００１９】
また、特許文献６においては、チタンを含有する水溶性塩、メタチタン酸  ＴｉＯ（ＯＨ）２スラリーまたは超微粒チタニウム酸化物粉末中の一つと、遷移金属を含有する水溶性金属塩を水に溶かした混合原料を準備し、この混合原料を噴霧乾燥して前駆体粉末を得た後、この前駆体粉末を熱処理して超微粒Ｔｉ−遷移金属複合酸化物粉末を作り、その後、この超微粒Ｔｉ−遷移金属複合酸化物粉末にナノサイズの炭素粒子を混合した後、乾燥した複合酸化物粉末を非酸化性雰囲気中で還元し、１２００〜１３５０℃で炭化熱処理して、炭化チタン粒径が３５〜８１ｎｍのＴｉＣ−Ｃｏ複合粉末を製造することが開示されている。【００２０】
この特許文献６に開示された方法においては、遷移金属の含有量を１重量％以上とすることにより、１３５０℃以下で還元／炭化熱処理を行うことができ、超微細粉末を得ることができるが、高純度で、且つ微細な炭化チタン粉末単体を製造するのは難しい。【００２１】
一方、炭化チタンの液相による合成法は、安定して微細な炭化物が得られ、なおかつ他の成分との混合を簡単に行うことができるという利点がある。また、チタン源としてチタンアルコキシドを用いると、他の金属成分の混入量が極めて少ない炭化チタン粉末が比較的安価に得られるという利点がある。【００２２】
しかしながら、これまで液相法で得られた炭化チタン粉末は、数質量％以上の遊離炭素量を不純物として含んでいるため、焼結原料として使用したとき、焼結時にこの遊離炭素が焼結を阻害し、緻密な焼結体が得られないという問題があった。【００２３】
例えば、非特許文献１では、チタンイソプロポキシドに対しキレート化傾向の異なる数種類のジカルボン酸を混合し、乾燥した後、１０％以下の水素を含むアルゴン雰囲気で熱処理し炭化チタン粉末を得ている。しかしながら、得られた炭化チタン粉末は４．２質量％以上の遊離炭素を含んでいる。【００２４】
このように、最大粒径が２００ｎｍ以下、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下、且つチタン以外の金属含有量が少ない炭化チタン粉末を合成する量産性のある製造方法は未だ確立されていない。【００２５】
また、炭化チタンとアルミナを始めとする他のセラミックスが複合した焼結体を作製する場合、その原料である炭化チタン粉末が微細化する程、炭化チタン粉末は凝集体を形成するため、炭化チタンが均一分散した焼結体を得ることは困難である。【００２６】
これを解決する手法として炭化チタン粉末がセラミックス粉末表面を覆っているいわゆるコアシェル型の構造を有した粉末が、炭化チタン分散セラミックス焼結体を作製する上で、炭化チタン粉末の凝集を防ぎ均一組織の焼結体を得るのに効果的であり、さらに焼結時におけるセラミックスの粒成長の抑制にも有効である。【００２７】
かかる複合粉末の製造については特許文献７に開示されている。この特許文献７に開示されている方法は、アルミナ粉末表面にＣＶＤ法（化学的蒸着法）によりＴｉＣ薄膜を形成したコアシェル型の構造の粉末を合成し、これによって炭化チタンが均一に分散した焼結体を得るものである。しかしながら、ＣＶＤ法は真空装置内でバッチ式生産になるため、大量生産に不向きで高コストとなる欠点がある。
【特許文献１】特開平１１−１２０２６
【特許文献２】特許３０３９９０８
【特許文献３】特開平９−３１５８４８
【特許文献４】特開平１１−９２２１３
【特許文献５】特開２００５−４７７３９
【特許文献６】特開２００４−３２３９６８
【特許文献７】特開平５−２７０８２０
【非特許文献１】Tom Gallo, Carl GreCO, Claude Peterson,Frank Cambira and Johst Burk,Azko Chemicals Inc., Mat. Res. Soc. Symp. Proc. Vol.271, 1992, p887-892.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
本発明の課題は、アルチック系磁気ヘッド用基板材料において、上記課題である６点、すなわち、（１）フライングハイトを下げるためのＡＢＳの精密加工性、（２）切断およびダイヤポリッシング時の快削性、（３）切断時のチッピング、（４）パーティクルの残存低減、（５）基板の内部応力の低下と安定性、（６）熱伝導性を向上させあるいは解決し、磁気ヘッド素子と記録媒体間のフライングハイトを著しく小さくしたＨＤＤ装置の薄膜磁気ヘッドスライダーやテープ記録装置の薄膜磁気ヘッドに使用されるＴＰＣ用またはＡＡＢ用等として超低浮上特性に優れ、垂直磁気記録用ヘッドやＨＡＭＲ等に使用できるアルチック系磁気ヘッド用基板材料およびその基板材料を安定的に製造できる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明は、前記課題（１）であるフライングハイトを下げるためのＡＢＳの精密加工性を向上させるために、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、０≦ｚ≦０．１、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）であり、且つ、磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない残部がα−Ａｌ２Ｏ３で構成される焼結体である磁気ヘッド用基板材料とする。【００３０】
すなわち、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚを調整することによりα−Ａｌ２Ｏ３とＴｉＣｘＯｙＮｚのＩＢＥやＲＩＥの加工レートを一致させること、および、遊離炭素に伴う欠陥を減少させること、さらには、基板材料として磁気回路に悪影響を及ぼす磁性不純物を抑えることが可能となる。【００３１】
本発明においては、ＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径ｄｔが０．０５μｍ≦ｄｔ≦０．５μｍであり、α−Ａｌ２Ｏ３の平均粒子径ｄａが０．１μｍ≦ｄａ≦１．５μｍであり、且つ焼結体全体の平均粒子径ｄが０．１μｍ≦ｄｔ≦０．７μｍであるようにすることが好ましい。焼結体ではその粒界が選択的にエッチング加工されるので微細組織にする。また、このような微細組織はフライングハイト測定時の光学的反射の安定性にも有効である。【００３２】
次に、課題（２）である切断およびダイヤポリッシング時の快削性の向上のために、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０＜ｘ≦１．０、０＜ｙ≦０．３０、０≦ｚ≦０．１、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％から９０質量％含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚを調整することにより、切断加工性やダイヤポリッシング性を良好なものにすることができる。  また、ＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径ｄｔが０．０５μｍ≦ｄｔ≦０．５μｍであり、α−Ａｌ２Ｏ３の平均粒子径ｄａが０．１μｍ≦ｄａ≦１．５μｍであり、さらに、焼結体全体の平均粒子径ｄが０．１μｍ≦ｄ≦０．７μｍであるように微細な組織にすること、あるいは任意の鏡面加工面の正方形単位面積２μｍ２内に、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子が１個以上もしくはＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子の一部が存在するように良好な分散状態にすることで、＃２０００以上のダイヤブレードでもダイヤを磨耗させることなく切断加工を行えるようになり、また、ダイヤポリシュ加工においても快削性を得ることができる。【００３３】
また、課題（３）である切断時のチッピングの減少については、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、０≦ｚ≦０．１、０．＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３とし、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚを調整することによりＴｉＣｘＯｙＮｚとα−Ａｌ２Ｏ３の結合力が強化でき切断時のチッピングを減少させることができる。また、ＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径ｄｔが０．０５μｍ≦ｄｔ≦０．５μｍであり、α−Ａｌ２Ｏ３の平均粒子径ｄａが０．1μｍ≦ｄａ≦１．５μｍであり、且つ、焼結体全体の平均粒子径ｄが０．１μｍ≦ｄ≦０．７μｍであること、あるいは任意の鏡面加工面の正方形単位面積２μｍ２内に、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子が１個以上、または、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子の一部が存在すること特定し、微細な組織にすることで切断時のチッピングをさらに減少させることができる。【００３４】
さらに、課題（４）であるパーティクルの残存低減については、任意の鏡面加工面の正方形単位面積２５μｍ２内に、円換算した平均径ｄｐが０．１μｍ以上のポア、および遊離炭素が原因で発生する円形以外の欠陥が平均して１個以上存在しないように特定するように、ポアの数、大きさの低減が可能である。【００３５】
さらに、課題（５）である基板の内部応力の低下と安定性については、ＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径ｄｔが０．０５μｍ≦ｄｔ≦０．５μｍであり、α−Ａｌ２Ｏ３の平均粒子径ｄａが０．1μｍ≦ｄａ≦１．５μｍであり、且つ焼結体全体の平均粒子径ｄが０．１μｍ≦ｄ≦０．７μｍであること、あるいは任意の鏡面加工面の正方形単位面積２μｍ２内に、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子が１個以上もしくはＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子の一部が存在すると特定するように、応力を緩和しやすい微細な結晶粒界の存在と良好な分散した組織が応力の偏在を発生せず低下をもたらす。また、焼結助剤となるＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物を０．０１質量％以上０．５質量％以下で含有させることで、普通焼結やＨＩＰ処理など応力の印加が少ない焼結方法を採用することができ、内部応力の低下をもたらす。【００３６】
これらによって、Ａ、Ｂを材料の形状による定数（Ａ：０．６７、Ｂ：１．２４）、Ｅをヤング率、ｔを基板の厚み、ｒを基板の半径、σを内部応力、δを円板のそり量としたとき、その焼結温度の７０％以上の温度で焼鈍し、さらに冷却速度を０．５℃／ｍｉｎから３℃／ｍｉｎに調整することにより、生じるそり量（δ）の大きさから下記（１）式
（１）    σ＝（Ｂ／Ａ）×（Ｅｔ／ｒ２）×δ
により算出される内部応力（σ）が、０．５ＭＰａ以下であると特定することで、低い内部応力を安定的に実現できる。【００３７】
またさらに、課題（６）である熱伝導については、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、０≦ｚ≦０．１、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を10質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であることから、ｙ、ｚ値が大きいＴｉＣｘＯｙＮｚすなわち酸素、窒素量の多いＴｉＣｘＯｙＮｚを多く含有する材料は熱伝導が低く、ｙ、ｚ値が小さいＴｉＣｘＯｙＮｚすなわち酸素、窒素量の多いＴｉＣｘＯｙＮｚを少なく含有する材料は熱伝導が高くなる。このように、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚを調整し、そのＴｉＣｘＯｙＮｚの含有量を調整することで熱伝導を調整することができる。【００３８】
上記の課題（１）から（６）を解決できる焼結体を安定して製造するために、本発明では以下の製造方法（Ａ）〜（Ｄ）を採用する。【００３９】
（Ａ）  平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、且つチタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、  ０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末とを焼結原料とし、これを焼結する。【００４０】
（Ｂ）  平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、且つチタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、 ０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．７５≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末と、平均粒子径ｄｔｏが０．０１μｍ＜ｄｔｏ＜０．５μｍのＴｉＯ２粉末あるいはＴｉＯ２スラリーを焼結原料とし、これをボールミル、遊星ミル、ロッドミル、アトライター、ビーズミル等の媒体攪拌ミルなどを利用して混合・粉砕し、その後乾燥・造粒して焼結する。【００４１】
（Ｃ）  平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、且つチタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９≦ｘ＜１．０、 ０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末と、平均粒子径ｄｔｏが０．０１μｍ＜ｄｔｏ＜０．５μｍのＴｉＯ２粉末あるいはＴｉＯ２スラリーとを含む焼結原料に、平均粒子径ｄａｏが０．０１μｍ＜ｄａｏ＜０．５μｍの焼結助剤となるＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物を０．０１質量％以上０．５質量％以下配合し、これをボールミル、遊星ミル、ロッドミル、アトライター、ビーズミル等の媒体攪拌ミルを利用して混合・粉砕し、その後乾燥・造粒して焼結する。【００４２】
（Ｄ）  上記製造方法（Ａ）から（Ｃ）において、平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、且つチタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）が、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．５μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末の表面を一部あるいは全てを被覆しているＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を焼結原料とする。【００４３】
さらに、上記製造方法（Ａ）から（Ｃ）において使用するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末は以下の方法により製造する。【００４４】
（ａ）  チタンアルコキシドのチタンに配位可能な官能基であるＯＨ基またはＣＯＯＨ基を１個以上含み、且つ、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ以外の元素を含まない有機物が炭素源として溶媒中に溶解した液体を得、この液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７≦α≦１．０となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液を得、得られた前駆体溶液を固化させて生成物を得、非酸化雰囲気、真空雰囲気または非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用する雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理する。【００４５】
また、上記製造方法（Ｄ）において使用するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末は以下の方法により製造する。【００４６】
（ｂ）炭素源としての有機物を溶媒中に溶解した液体を得、この液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７５≦α≦１．１となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液を得、この前駆体溶液にα−Ａｌ２Ｏ３粉末を混合してスラリー化し、スラリー化した前駆体溶液を固化させて生成物を得、非酸化雰囲気、真空雰囲気または非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用した雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理する。【００４７】
ここで、上記製造方法（ａ）および（ｂ）において使用する炭素源としては、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し且つ環状化合物を有する有機物を使用することが好ましい。また、前駆体溶液を固化させた生成物については、炭素源がチタンに配位していることが好ましい。さらに、チタンアルコキシドとしては、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかを使用することが好ましい。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によって以下の効果を奏する。【００４９】
課題（１）であるフライングハイトを下げるためのＡＢＳの精密加工性の向上については、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚを調整することで、α−Ａｌ２Ｏ３とＴｉＣｘＯｙＮｚのＩＢＥやＲＩＥの加工レートを一致させることができる。また、遊離炭素とα−Ａｌ２Ｏ３の反応物であるＡｌ２ＯＣの発生を抑えることで欠陥を減少させることができる。【００５０】
また、基板材料として磁気回路に悪影響を及ぼす磁性不純物（Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ）を１０ｐｐｍ以下に抑えることができる。【００５１】
さらに、微細な組織を実現したことにより、エッチングされやすい粒界の存在が面粗さに影響を受け難くなり、ＩＢＥ、ＲＩＥ加工面粗さが良好となり、フライングハイトを極限まで狭めることができる。【００５２】
課題（２）である切断およびダイヤポリッシング時の快削性の向上については、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚの組成比を調整し、また微細な組織と分散性の良い組織を実現することで、＃２０００以上のダイヤブレードでもダイヤを磨耗させることなく良好な切断加工を行える。また、ダイヤポリシュ加工においても加工レートが良くなる。【００５３】
課題（３）である切断時のチッピングの減少については、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３、０≦ｚ≦０．１、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と残部がα−Ａｌ２Ｏ３であることで、ｘ、ｙ、ｚの調整によりＴｉＣｘＯｙＮｚとα−Ａｌ２Ｏ３の結合力を強化したことと分散性の良好な微細組織を有することでチッピングを少なくできる。【００５４】
課題（４）であるパーティクルの残存減少については、ポア径およびその存在確率が非常に小さいために、残存パーティクルを減少させることができる。【００５５】
また、課題（５）である基板の内部応力の低下と安定性については、分散性良好な微細組織を実現したことで内部応力が局在せず、その低下をもたらすことができる。また、焼結助剤となるＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物を０．０１質量％以上０．５質量％以下で含有させることで、普通焼結やＨＩＰ処理など応力の印加が少ない焼結方法の選択も可能となり、上述した式（１）により算出される内部応力を、０．５ＭＰａ以下に、安定的に実現できる。【００５６】
さらに、課題（６）である熱伝導の調整については、微細なＴｉＣｘＯｙＮｚ粒子で構成することよりｘ、ｙ、ｚが調整でき、且つＴｉＣｘＯｙＮｚの含有量を調整することで達成できる。【００５７】
そして、焼結原料として微細な原料を使用することと、その焼結原料の製造方法を規定することで、上述のような優れた特性を有する磁気ヘッド用基板材料を安定的に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００５９】
前駆体の原料として、炭素源となる分子量１３８．１のサリチル酸１００ｇを溶媒である２−メトキシエタノール３００ｍｌに加えて撹拌溶解して無色透明な液体を得た。【００６０】
この溶液にチタン含有量が約３９ｇの常温で液状の分子量２８４．２のチタンイソプロポキシド２３２ｇを加え、撹拌させてチタンイソプロポキシドの一部にサリチル酸が配位置換した均一な赤褐色を呈する透明性の高い組成物を得た。引き続き２時間攪拌した後、撹拌しながらオイルバス中で加熱して乾燥体を得た。この乾燥体はオレンジ色で、チタン源であるチタンイソプロポキシドと炭素源であるサリチル酸のモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）αがα＝０．９であった。【００６１】
次に、得られた乾燥体を、内径３００ｍｍ、高さ２００ｍｍの黒鉛製のルツボ内で、１３．３３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）の真空雰囲気下、Ａｒ、Ｎ２雰囲気下最高処理温度１０５０〜１５００℃まで昇温した後、その最高処理温度で４時間保持し、その後自然冷却し、組成物を得た。【００６２】
図１は、真空雰囲気で処理温度が１３５０℃で得られた組成物の粉末Ｘ線回折測定結果を示す。【００６３】
その結果から、得られた組成物は、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ単相であり、酸化チタン等の結晶質の不純物は含まれていないものであった。また、合成された炭化チタンの格子定数は、４．３２７Åであった。【００６４】
図２に、得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した写真を示す。この写真によって、ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末の最大粒径が１００ｎｍ以下であることが分かる。得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ中の遊離炭素量は、炭素沈殿分離燃焼赤外線吸収法により調べた結果、０．０７質量％であった。【００６５】
得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末中を蛍光Ｘ線分析の検量線法で測定した結果、チタン以外の金属量は、０．０２質量％であった。また、ＴｉＣｘＯｙＮｚのｘ、ｙ、ｚの分析は燃焼赤外線吸収法を利用した炭素分析、酸素分析、窒素分析を使用した。【００６６】
表１にＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末の処理温度、雰囲気（圧力）の条件とα−Ａｌ２Ｏ３とＴｉＯ２の配合量を示す。【００６７】
次に、１０００ｍｌボールミル容器を使用し、得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末を５質量％から５５質量％に組成を振り、残部が平均粒子径ｄａ＝０．５μｍのα−Ａｌ２Ｏ３と成るように３５０ｇ秤量し、４００ｍｌのアルコール溶媒を用い、ボールミル媒体はモノボールを使用し、２４ｈｒ混合した。そのスラリーを取り出し、乾燥後＃５０ｍｅｓｈで篩、造粒をした。また同様にＴｉＯ２を０質量％から１０質量％まで添加した試料も作製した。造粒粉を６０ｇ秤量し、φ７８の金型で予備プレスし、その成形体５個をφ７８の黒鉛モールドに充填し、加圧力２５０ＭPａ、温度１８００℃、真空雰囲気でＨＰ焼結（ホットプレス）を実施した。バリ取り後、比重を測定した。その後、焼鈍として、真空雰囲気炉を使用し、Ａｒ雰囲気中で１４００℃、４ｈｒ保持後毎分１℃／ｍｉｎで冷却した。得られた焼結体は加工応力を印加しないように、１．２ｍｍまで加工した。その後、φ７６．２mmへ外形加工し面取り加工後、両面同時にダイヤポリシュ加工を実施し、５個の試料を作製した。そのうち２個は内部応力測定のために、Ａｒ雰囲気中で１４００℃、４ｈｒ保持後毎分１℃／ｍｉｎで冷却する焼鈍を施し、ソリを測定し内部応力を算出した。【００６８】
残りの２個は切断試験のため、□５０ｍｍの試料を切り出した。その□５０ｍｍ試料を切断ジグに貼り付け、φ５０．８ｍｍの＃２０００のダイヤブレードを使用し、回転数１００００ｒｐｍで送り速度を変え、切断ブレードの主軸負荷変化と切断面変化とエッヂチッピング状態を観察した。１個はフォトリソでマスキングを実施し、ＲＩＥ加工テストとＩＥＢ加工テストに使用した。なお、ポリシュ加工テストは切断テスト後の１ｍｍ幅のバー材を２０ｍｍの長さに加工し、ポリシュジグに６０度等配になるように６個を接着し、単位加重を１００ｇ／ｍｍ２と設定し、厚み加工後捨てポリシュ加工を行い、１０００ｍｍのＳｎ定盤を３０ｒｐｍで回転させ、０．５μｍアンダーのダイヤモンドスラリーを滴下し加工時間と加工除去量を測定した。また、熱伝導率はφ１０ｍｍ×１ｍｍの試料を製作し、レーザーフラッシュ法で測定した。なお、図５に試料Ｎｏ．５の１００００倍のＳＥＭ写真で示すように、非常に微細な組織を確認した。遊離炭素量は１００００倍のＳＥＭ観察で円形以外のポアや欠陥とした。【００６９】
表２には粉末状態のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および遊離炭素を示し、且つ焼結体のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比も同時に示す。
【表１】
2008041383.tif 000003
【表２】
2008041383.tif 000004
【実施例２】
【００７０】
前駆体の原料として、炭素源となるサリチル酸３１０ｇを溶媒である２−メトキシエタノール８５０ｍｌに加えて撹拌し溶解して無色透明な液体を得た。【００７１】
この溶液にチタン含有量が約１１０ｇの常温で液状のチタンイソプロポキシド６５０ｇを加え、撹拌させてチタンイソプロポキシドの一部にサリチル酸が配位置換した均一な赤褐色を呈する透明性の高い組成物を得た。引き続き２時間攪拌した後、平均粒子径ｄａが０．５μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末を２３０ｇ加え、撹拌棒を用いて３時間撹拌した後、撹拌しながらオイルバス中で加熱して乾燥体を得た。この乾燥体はオレンジ色で、チタン源であるチタンイソプロポキシドと炭素源であるサリチル酸のモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）αがα＝１．０であった。さらに、α−Ａｌ２Ｏ３粉末の添加量を変化させ、同様のプロセス複合粉末を得た。【００７２】
次に、得られた乾燥体を、内径３００ｍｍ、高さ２００ｍｍの黒鉛製のルツボ内で、１３．３３Ｐａ（０．１Ｔｏｒｒ）の真空雰囲気下、最高処理温度１０５０〜１５００℃まで昇温した後、その最高処理温度で４時間保持し、その後自然冷却し、組成物を得た。【００７３】
図３は、処理温度が１３５０℃で得られた組成物の粉末Ｘ線回折測定結果を示す。その結果から、得られた組成物は、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚとアルミナのみであり、酸化チタン等の結晶質の不純物は含まれていないことは明らかであった。また、合成された炭化チタンの格子定数は、４．３２９Åであった。【００７４】
また、図４は、得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した写真を示す。この写真によって、ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末はアルミナ粒子を覆っており、ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末の最大粒径が１００ｎｍ以下であることが分かる。また、この組成物中のＴｉＣｘＯｙＮｚに対する遊離炭素量の割合を、炭素沈殿分離燃焼赤外線吸収法により調べた結果、０．０３質量％であった。【００７５】
表３には、ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末の処理温度、雰囲気（圧力）の条件とα−Ａｌ２Ｏ３とＴｉＯ２の配合量を示す。【００７６】
次に、＃５０ｍｅｓｈで篩、造粒をした。造粒粉を６０ｇ秤量し、φ７８ｍｍの金型で予備プレスし、その成形体５個をφ７８ｍｍの黒鉛モールドに充填し、加圧力３５ＭPａ、温度１７００℃、真空雰囲気でＨＰ焼結（ホットプレス）し、バリ取り後、比重を測定した。さらに１５００℃、Ａｒガス雰囲気、２００ＭＰａの圧力でＨＩＰ処理を実施した。次に比重を測定した。その後、焼鈍として、真空雰囲気炉を使用し、Ａｒ雰囲気中で１４００℃、４ｈｒ保持後毎分１℃／ｍｉｎで冷却した。【００７７】
評価は実施例１と同様である。図６に試料Ｎｏ．１７の１００００倍のＳＥＭ写真を示す。非常に微細な組織を確認した。【００７８】
表４には、粉末状態のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および遊離炭素を示し、且つ焼結体のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比も同時に示す。
【表３】
2008041383.tif 000005
【表４】
2008041383.tif 000006
【実施例３】
【００７９】
実施例２と同じ製造方法で作られたＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚとアルミナ複合粉末を使用し、実施例１と同様な方法でα−Ａｌ２Ｏ３は７０質量％に固定し、ＴｉＯ２を０質量％から５質量％まで組成を振った粉末を製造した。組成は表１のＮｏ．６とした。【００８０】
この粉末を予備成形し、黒鉛モールドに充填し、真空雰囲気または窒素雰囲気またはＡｒ雰囲気または真空雰囲気と窒素雰囲気とＡｒ雰囲気の併用雰囲気中で１４００℃〜１８００℃の焼結温度、加圧力２０ＭＰａ〜５０ＭＰａで、パルス通電焼結（ＰＣＳ）または通電ホットプレス焼結（ハイブリット焼結）した。評価は実施例１と同様である。  試料としては、実施例１の表１の試料Ｎｏ．６を使用した。
【実施例４】
【００８１】
実施例２と同じ製造方法で作られたＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚとアルミナ複合粉末（表３のＮｏ１７）を使用し、実施例１と同様な方法でＺｒ、Ｙ、およびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物（焼結助剤）を０〜１．０質量％まで組成を振りスラリーを調整した。このスラリーにＰＶＢ系有機バインダーを５質量％添加し、スプレードライヤーで乾燥、造粒した。１５０ＭＰａの圧力で金型プレス成形し、Ｎ２雰囲気ガスフローで１０００℃の温度で脱バインダー後、Ｎ２およびＡｒ雰囲気１６００℃〜１９００℃の温度で焼結し、Ａｒ雰囲気、１５００℃、２００ＭＰａでＨＩＰ処理を施した。さらに焼鈍以降は実施例１同様に実施した。【００８２】
表５に、焼結助剤の種類と添加量を示す。また、表６には、粉末状態のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および遊離炭素を示し、且つ焼結体のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および焼結条件も同時に示す。なお、表６の試料Ｎｏ．１９−１、１９−２、１９−３は焼結条件（Ｎ２圧力）を変更したものである。
【表５】
2008041383.tif 000007
【表６】
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【００８３】
焼結体の評価は以下のように実施した。ＴｉＯｎの含有量はＸ線回折のピーク高さで定量した。ＡＢＳの精密加工性は、ＩＢＥでは加工深さ０．１μｍ加工したときの面粗さ、ＲＩＥでは加工深さ１μｍ加工したときの面粗さで評価し、その評価基準を表７に示す。また、ダイヤポリシュ加工性は単位当りの加工量を標準試料との比較で評価し、その評価基準は表８に示す。さらに、切断加工時の主軸負荷と加工速度の関係を一次近似式として、その傾きの大きさを標準材と比較した。その評価基準を表９に示す。切断加工面の面粗さは、切断距離５０００ｍｍ経過後の面粗さで評価した、その評価基準を表１０に示す。切断時のチッピングは、切断距離５０００ｍｍのバー材を１０００倍のＳＥＭで確認した。確認場所は任意の３点とし、チッピングの幅で評価した。その評価基準を表１１に示す。パーティクルの残存は、断面鏡面において、任意の３点の５０００倍ＳＥＭ観察を実施し、円換算した平均径が０．１μｍ以上のポアの数と不定形の遊離炭素による欠陥の数の平均値で評価した。その評価基準を表１２に示す。内部応力の評価基準は表１３に示す。また、熱伝導率の評価基準は表１４に示す。【００８４】
表内の評価において、◎は熱伝導が高い、○は従来と同等、●は熱伝導が低いことを表している。表１５および表１６に実施例の総合評価を示す。この総合評価より、本発明品は優れた磁気ヘッド用基板材料であり、上述した課題の６項目を解決していることが確認できる。
【表７】
2008041383.tif 000009
【表８】
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【表９】
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【表１０】
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【表１１】
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【表１２】
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【表１３】
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【表１４】
2008041383.tif 000016
【表１５】
2008041383.tif 000017
【表１６】
2008041383.tif 000018
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施例１において真空雰囲気で処理温度が１３５０℃で得られた組成物の粉末Ｘ線回折測定結果を示す。
【図２】実施例１において得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した写真を示す。
【図３】実施例２において処理温度が１３５０℃で得られた組成物の粉末Ｘ線回折測定結果を示す。
【図４】実施例２において得られたＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察した写真を示す。
【図５】試料Ｎｏ５の１００００倍のＳＥＭ写真を示す。
【図６】試料Ｎｏ１７の１００００倍のＳＥＭ写真を示す。
【図１】
2008041383.tif 000019
【図３】
2008041383.tif 000020
【図２】
2008041383.tif 000021
【図４】
2008041383.tif 000022
【図５】
2008041383.tif 000023
【図６】
2008041383.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成20年4月11日(2008.4.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料。
【請求項２】
焼結助剤となるＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物を０．０１質量％以上０．５質量％以下で含有する請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項３】
ＴｉＣｘＯｙＮｚの平均粒子径ｄｔが０．０５μｍ≦ｄｔ≦０．５μｍであり、α−Ａｌ２Ｏ３の平均粒子径ｄａが０．1μｍ≦ｄａ≦１．５μｍであり、且つ、焼結体全体の平均粒子径ｄが０．１μｍ≦ｄｔ≦０．７μｍである請求項１または請求項２に記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項４】
ＴｉＯｎ（ｎ＜２）を０．５質量％以下含有する請求項１から請求項３のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項５】
任意の鏡面加工面の正方形単位面積２μｍ２内に、ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子が１個以上または
ＴｉＣｘＯｙＮｚの結晶粒子の一部が存在する請求項１から請求項４のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項６】
任意の鏡面加工面の正方形単位面積２５μｍ２内に、円状に換算して平均径ｄｐが０．１μｍ以上のポア、および、遊離炭素が原因で発生する円形以外の欠陥が平均して１個以上存在しない請求項１から請求項５のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
【請求項７】
Ａ、Ｂを材料の形状による定数（Ａを０．６７、Ｂを１．２４）、Ｅをヤング率、ｔを基板の厚み、
ｒを基板の半径、σを内部応力、δを円板のそり量としたとき、その焼結温度の７０％以上の温度で焼鈍し、さらに冷却速度を０．５℃／ｍｉｎから３℃／ｍｉｎに調整することにより、生じるそり量（δ）の大きさから下記式（１）により算出される内部応力（σ）が、０．５ＭＰａ以下である請求項１から請求項６のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料。
（１）式      σ＝（Ｂ／Ａ）×（Ｅｔ／ｒ２）×δ
【請求項８】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２であり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末とを原料とし、これを焼結する工程を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項９】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末と、平均粒子径ｄｔｏが０．０１μｍ＜ｄｔｏ＜０．５μｍのＴｉＯ２粉末あるいはＴｉＯ２スラリーを原料とし、混合・粉砕し、その後乾燥・造粒して焼結する工程を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１０】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末と、平均粒子径ｄｔｏが０．０１μｍ＜ｄｔｏ＜０．５μｍのＴｉＯ２粉末またはＴｉＯ２スラリーとを含む原料に、
平均粒子径ｄａｏが０．０１μｍ＜ｄａｏ＜０．５μｍのＹ、ＺｒおよびＬａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄなどのランタノイドの化合物の何れかからなる焼結助剤を０．０１質量％以上０．５質量％以下配合し、
ボールミル、遊星ミル、ロッドミル、アトライター、ビーズミル等の媒体攪拌ミルによって混合・粉砕し、その後乾燥・造粒して焼結する工程を含む請求項１から請求項７のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１１】
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有量が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）が、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末の表面を一部あるいは全てを被覆しているＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を焼結原料とする請求項８から請求項１０のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料料の製造方法。
【請求項１２】
使用するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末をチタンアルコキシドのチタンに配位可能な官能基であるＯＨ基またはＣＯＯＨ基を１個以上含み、且つ、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ以外の元素を含まない有機物が炭素源として溶媒中に溶解した液体とし、
この液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７≦α≦１．０となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、
この前駆体溶液を固化させて得られた生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガス、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスからなる非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用する雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する請求項８から請求項１１のいずれかに記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１３】
炭素源が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し且つ環状化合物を有する有機物である請求項１２に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１４】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項１２に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１５】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項１２に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１６】
ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を炭素源としての有機物を溶媒中に溶解した液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７５≦α≦１．１となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、
この前駆体溶液にα−Ａｌ２Ｏ３粉末を混合してスラリー化し、固化させて得た生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスの非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用した雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する請求項１１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１７】
炭素源としての有機物が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、
サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し、且つ、環状化合物を有する請求項１６に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１８】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項１６に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項１９】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項１６に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【手続補正書】
【提出日】平成21年6月15日(2009.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料の製造方法であって、
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有する前記ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末と平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末とを原料として使用するものであり、
使用するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末をチタンアルコキシドのチタンに配位可能な官能基であるＯＨ基またはＣＯＯＨ基を１個以上含み、且つ、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ以外の元素を含まない有機物が炭素源として溶媒中に溶解した液体とし、この液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７≦α≦１．０となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、この前駆体溶液を固化させて得られた生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスからなる非酸化雰囲気、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスからなる非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用する雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項２】
炭素源が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し且つ環状化合物を有する有機物である請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項３】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項４】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項５】
ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．９０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料の製造方法であって、
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有量が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末が、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末の表面を一部あるいは全てを被覆しているＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を焼結原料とするものであり、
ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を炭素源としての有機物を溶媒中に溶解した液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７５≦α≦１．１となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、この前駆体溶液にα−Ａｌ２Ｏ３粉末を混合してスラリー化し、固化させて得た生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスの非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用した雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項６】
炭素源としての有機物が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し、且つ、環状化合物を有する請求項５に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項７】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項５に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項８】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項５に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
その結果から、得られた組成物は、ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ単相であり、酸化チタン等の結晶質の不純物は含まれていないものであった。また、合成されたＴｉＣｘＯｙＮｚの格子定数は、４．３２７Åであった。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
表２には粉末状態のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および遊離炭素を示し、且つ焼結体のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比も同時に示す。
【表１】
2008041383.tif 000025
【表２】
2008041383.tif 000026
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
表５に、焼結助剤の種類と添加量を示す。また、表６には、粉末状態のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および遊離炭素を示し、且つ焼結体のＴｉＣｘＯｙＮｚとｘ，ｙ，ｚの組成比および焼結条件も同時に示す。なお、表６の試料Ｎｏ．１９−１、１９−２、１９−３は焼結条件（Ｎ２圧力）を変更したものである。
【表５】
2008041383.tif 000027
【表６】
2008041383.tif 000028
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
表内の評価において、◎は熱伝導が高い、○は従来と同等、●は熱伝導が低いことを表している。表１５および表１６に実施例の総合評価を示す。この総合評価より、本発明品は優れた磁気ヘッド用基板材料であり、上述した課題の６項目を解決していることが確認できる。
【表７】
2008041383.tif 000029
【表８】
2008041383.tif 000030
【表９】
2008041383.tif 000031
【表１０】
2008041383.tif 000032
【表１１】
2008041383.tif 000033
【表１２】
2008041383.tif 000034
【表１３】
2008041383.tif 000035
【表１４】
2008041383.tif 000036
【表１５】
2008041383.tif 000037
【表１６】
2008041383.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成21年9月1日(2009.9.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料の製造方法であって、
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有物が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、  ０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）と平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末とを原料として使用するものであり、
使用するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末をチタンアルコキシドのチタンに配位可能な官能基であるＯＨ基またはＣＯＯＨ基を１個以上含み、且つ、Ｃ、Ｈ、Ｎ、Ｏ以外の元素を含まない有機物が炭素源として溶媒中に溶解した液体とし、この液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７≦α≦１．０となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、この前駆体溶液を固化させて得られた生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスからなる非酸化雰囲気、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスからなる非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用する雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項２】
炭素源が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し且つ環状化合物を有する有機物である請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項３】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項４】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項１に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項５】
ＮａＣｌ形結晶構造のＴｉＣｘＯｙＮｚ（０．７０≦ｘ＜１．０、０＜ｙ≦０．３０、および０≦ｚ≦０．１、且つ、０．７０＜ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）を１０質量％以上５０質量％以下含有し、残部がα−Ａｌ２Ｏ３であり、且つ磁性不純物であるＦｅ、Ｃｒ、Ｃｏの化合物を総量で０．０２質量％以上含まない焼結体である磁気ヘッド用基板材料の製造方法であって、
平均粒子径ｄｔｐが０．０１μｍ＜ｄｔｐ＜０．２μｍであり、チタン以外の金属含有量が０．０５質量％以下であり、且つ、遊離炭素量が０．５質量％以下であるＮａＣｌ形結晶構造を有するＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末（０．９０≦ｘ＜１．０、  ０＜ｙ≦０．１０、０≦ｚ≦０．０５、０．９０≦ｘ＋ｙ＋ｚ≦１．０）が、平均粒子径ｄａｐが０．０５μｍ＜ｄａｐ＜０．７μｍのα−Ａｌ２Ｏ３粉末の表面を一部あるいは全てを被覆しているＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を焼結原料とするものであり、
ＴｉＣｘＯｙＮｚ粉末−α−Ａｌ２Ｏ３複合粉末を炭素源としての有機物を溶媒中に溶解した液体に、炭素源とチタンアルコキシドのモル比率（炭素源／チタンアルコキシド）をαとしたとき、αが０．７５≦α≦１．１となるようにチタンアルコキシドを混合して前駆体溶液とし、この前駆体溶液にα−Ａｌ２Ｏ３粉末を混合してスラリー化し、固化させて得た生成物を、Ｈ２、Ｎ２、Ａｒ、およびその混合ガスの非酸化雰囲気と真空雰囲気を併用した雰囲気中１０５０〜１５００℃で熱処理して調製する磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項６】
炭素源としての有機物が、フェノールやカテコール等のフェノール類、ノボラック型フェノール樹脂、サリチル酸、フタル酸、カテコール、無水クエン酸等の有機酸、ＥＤＴＡの中の何れか、または、２個以上の配位子を有し、且つ、環状化合物を有する請求項５に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項７】
前駆体溶液を固化させた生成物において、炭素源がチタンに配位している請求項５に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【請求項８】
チタンアルコキシドが、チタン（ＩＶ）メトキシド、チタン（ＩＶ）エトキシド、チタン（ＩＶ）イソプロポキシド、チタン（ＩＶ）ブトキシドの中の何れかである請求項５に記載の磁気ヘッド用基板材料の製造方法。
【国際調査報告】
2008041383.tif 000039
2008041383.tif 000040
2008041383.tif 000041
2008041383.tif 000042