| 研究概要 |
磁気ヘッドなど多くの電磁気ディバイスは、種々の材料の複合体である。これら異種材料界面が全体の性能に大きく影響する。磁気ヘッドにおいてはギャップをガラスで充填封着する。磁気ヘッド材料には種々のフェライトが使われているが最近ではさらに優れた特性を持つFe-Si-Ai(センダスト)系やアモルファス合金が注目されている。また高密度化のためヘッドギャップも1-10μmと著しく小さくなり、ギャップをガラスで封着する技術が全体の特性に大きく影響する。本研究ではガラス融液へのセンダスト成分の溶解、界面反応、拡散につい解析を行なった。
酸化物ガラスとしてSiO_2-PbO,SiO_2-Na_2O,B_2O_3-Na_2O二成分系を調製した。センダストの化学組成は72.3Fe・10.2A1・17.5Si(at%)である。反応温度は500-900℃で行なった。
ガラス粉末とセンダスト粉末の反応によりセンダスト合金の結晶格子定数は小さくなることが見いだされた。SiO_2-PbOガラスとの反応では金属鉛が析出することがX線回折により明らかになった。SiO_2-Na_2Oガラスとの反応ではNa_2O・A1_2O_3・2SiO_2結晶が析出していた。このことはセンダスト合金組成が変化し、A1がガラス融液中に溶け出すことを示している。
ガラス融液中にセンダスト板を浸漬し界面をEPMAで観察した。センダスト-ガラス融液界面におけるアルミニウム濃度は著しく高くなっていた。B_2O_3-Na_2Oガラス中に浸すと、合金表面に気泡が発生した。これらの結果を酸化物の標準生成自由エネルギ-に基づいて考察し、合金-ガラス界面で次の反応が起こっていることが明らかになった。
3Pb^<2+>glass+2A1alloy→3Pb+2A1^<3+>glass
3Na^+glass+A1alloy→3Na↑+A1^<3+>glass
6H^+glass+2A1alloy→3H_2↑+2A1^<3+>glass
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