专利名称:磁盘及其制造方法
本发明涉及一种磁盘，更具体地说，涉及一种为改进磁盘电气性能和磁性薄膜强度的磁盘的磁膜结构。
为了增大包含在一介磁盘中的磁膜的强度，迄今为止都是在磁膜中混有大量的增强材料。而且为避免损坏还将大量的润滑液应用于磁性薄膜。
图1表示一个传统磁盘所含有的磁性薄膜的结构。参见图1，磁性粉末(即，磁粒)2和增强材料4被混合而成粘结剂3，而增强材料4是均匀地弥散在粘结剂3中。然而，由于储存在增强材料4上的电荷作用，磁粒2被增强材料4吸引，因而使磁粒的分布是杂乱无序的。结果使这种磁盘所再生的信号中产生了噪音，而且使磁盘的电性能变坏。因此，人们已为减少磁膜中所含增强材料的量同时又不降低其强度而作了认真地研究。例如，在JP-A-57-200935(1982年12月9日公开)中即描述了这种技术。
同时，在磁性薄膜敷有大量润滑液的情况下，磁头被粘到磁性薄膜而可能被损坏。可是为了防止由于磁头在磁性薄膜上滑动所引起的磁头磨损或损坏，又必须使用润滑液。因此，要求磁性薄膜具有如下所述结构，即，甚至有大量润滑液被敷到该磁膜上时，磁头也决不会粘到其上。
本发明的一个目的是为提供一种具有良好电性能的磁盘，同时包含其内的磁膜的强度也大。
根据本发明的一个方面，在一个磁盘所包含的磁膜上配备了大量的槽，这些槽非常之窄，以致不会产生位误差，而增强材料集聚在这些槽内。因此，在磁盘的电性能没变坏的情况下，大量的增强材料可混入磁膜，以增强其强度。
现对附图简要说明如下图1是表示一个传统磁盘所含磁膜的结构示意图。
图2a是说明包括在根据本发明的一个磁盘实施例中的磁膜状态的示意图，该磁膜是在磁性涂料刚被敷到一块衬底上时的情况。
图2b是说明图2a的磁膜，在其已承受磁性定向处理后的某一时刻的状态示意图。
图3a是表明一台磁性定向设备的平面图。
图3b是图3a磁性定向设备的一个侧视图。
图3c表示图3a和3b的磁盘沿其圆周方向上磁铁的排列。
图4是用于说明图2b的磁膜在承受磁性定向处理时磁粉变化过程的一个示意图。
图5a是显示图2b的磁膜结构的一张缩微照片。
图5b是显示图5a缩微照片一部分的放大视图。
图5c是沿图5a的Vc-Vc线所取的一个截面图。
图6表明根据本发明的磁盘的寿命和由该磁盘再生信号的信/噪比，同时表明传统型磁盘的寿命及由其再生的信号的信/噪比。
现参照图2a至5c说明根据本发明的一个磁盘的实施例。在本实施例中，衬底的一个主表面被涂以JP-B-57-40556(1982年8月28日公布)中所揭示的磁性涂料。上述磁性涂料用以下方法制成。即，重量为45份的环氧树脂溶解在230份的环己酮内，以获得所需溶液。然后将重量为100份的磁粉(即，γ-Fe2O3)和10份的γ-Al2O3置于上述溶液中混合，再将这样得到的混合物置于球磨机里搅拌7天，以粉碎磁粉。此后，再将45份重量的酚醛树脂和350份重量的含2.5%乙烯基树脂的环己酮加到上述混合物，从而获得磁性涂料。在这种磁性涂料的稳态下，磁粉被漫布以形成许多类似的团(bunchs)，每一团包括几十个磁性粒子。
当这种磁性涂料通过旋涂技术被涂敷到一块铝衬底11上时，则正如图2a所示，这些每个含有几十个磁性粒子12的磁团由于离心力，彼此在不受损害的情况下被散开。这样，在两个相邻的“团”之间即形成一条缝隙，而增强材料14即被置于该缝隙中。
用上述方法制成的磁盘要经受磁定向处理。图3a和3b分别为一台磁定向设备的平面图和侧视图，图3c表示磁铁15沿图3a和3b的磁盘圆周方向的排列。参照图3a至3c，磁盘17被安装在一个轴16上，四对永久磁铁15被置于磁盘17的两侧，以使相邻磁铁对之间构成一个直角，每块磁铁位于离磁盘171.5mm处。更详尽地说，磁铁15被配置成在沿磁盘17的圆周方向上;N极和S极相间地面对磁盘，也就是说，在磁盘圆周方向上，面对磁盘17的磁极的排列顺序为NS/NS-NS/NS。然后，轴16以每分钟10至40转的速度旋转，以使磁盘17沿箭头18所示方向旋转，以实现对磁盘17的磁性定向处理。
图4显示磁盘17已经受磁化定向处理后，磁性粒子12的状态。如上所述，磁铁15被配置成使面对磁盘17的磁极，沿磁盘17的圆周方向上的排列次序是NS/NS-NS/NS。因此，对位置A和B的各自两侧的磁铁在极性上彼此是相反的，从而使点A和B上的磁性粒子12均不受磁铁的排斥力，而是受磁铁产生的吸引力。也就是说，在点A和B的每点上，由磁性粒子12组成的团和粘结剂13被拉伸。经拉伸后的磁性粒子团12彼此相连，从而形成一条带子，同时，通过旋敷工艺已形成的缝隙变成了槽19。图2b表示已经受过磁定向处理的磁膜状态。
图5a是用上述方法形成的本实施例的磁膜缩微照片。图5a的缩微照片已通过放大2000倍的电子显微镜的扫描而获得。再者，图5b是部分图5a的缩微照片的放大视图，图5c是沿图5a的Vc-Vc线所取的一个截面图。在图5a至5c中从纸的上部至底部方向对应于磁盘的径向。由图5a至5c可知;增强材料14集聚在槽19中，也就是说，材料14只能存在于磁性粒子(即磁粉)阵列12中，这样，由于增强材料14的作用，磁粉的排列不是杂乱无序的。这是因为并不存在为混合增强材料同磁粉的搅拌作用，从而使增强材料14被置于各槽19中，并处于夹在相邻两磁粉带之间的状态。
为防止产生位误差，必须使槽19的宽度不大于(30至40μm)磁迹宽度的10%，即，使槽19的宽度在1至2μm的范围内。此外，为形成一层可靠的磁膜，槽19的深度应在磁膜厚度的50至100%的范围内。在本实施例中，让磁性涂料的Al2O3含量等于Fe2O3含量的10%。不过，Al2O3含量并不限于这个值，而是还可以等于或小于Fe2O3含量的20%。
图6表明根据本发明实施例的磁盘和传统型磁盘的各自特性。在图6中，在高速滑动试验条件下的磁盘磁膜的使用寿命(该寿命代表从试验开始直到磁膜被破坏的这段持续时间)被标在纵坐标上，而由该磁盘再生信号的信/噪比被画在横坐标上。正如从图6可看到的，根据本发明的磁盘的使用寿命约比传统型磁盘寿命长三倍，而由根据本发明磁盘再生的信号的信/噪比约比由传统型磁盘再生信号的信/噪比大1.5db。
如上所述，根据本发明的实施例，增强材料未处在磁粉阵列中，而是位于槽中。因此，可在磁性涂料中加入大量的增强材料，从而大大增强磁膜的强度而又不会使磁盘的电性能下降。此外，加到磁膜的润滑液流入槽内。因此，即使对磁膜应用了大量的润滑液时也不会出现磁头粘附到磁膜的现象。在磁头与磁膜接触时，众多的槽的存在将减小磁头与磁膜间的接触面积，从而减小了基于摩擦阻力所产生的热量。再者，这些槽还可充当磁头与磁膜接触时产生的切屑容器(receiver of cutchips)。
正如以上所说明的，根据本发明所提供的磁盘具有优良的电性能，而且其磁膜的强度高。
权利要求
1.一个磁盘，其特征在于-一个衬底(11)，和-通过在所述衬底上涂敷磁性涂料而形成的一层磁膜，所述磁性涂料是由磁粉(12)和增强材料(14)混合而成的粘结剂(13)而制成，所述磁膜配有槽(19)，所述增强材料被固定在所述槽内。
2.根据权利要求
1的磁盘，其特征在于每个槽宽不大于10%的信息磁迹宽度。
3.根据权利要求
2的磁盘，其特征在于每个槽深度是在所述磁膜厚度的50%至100%的范围内。
4.根据权利要求
1的磁盘，其特征在于包含在所述磁性涂料中的所述增强材料的量不大于在所述磁性涂料中所含有的所述磁粉重量的20%。
5.制造磁盘的方法，其特征在于包括如下步骤-将磁性涂料涂敷到衬底(11)，所述磁性涂料是由磁粉(12)和增强材料(14)混合成粘结剂(13)而制成;和-对所述磁性涂料进行磁性定向处理，该处理过程以这样一种方式进行，以使多个磁铁(15)与所述衬底仅仅隔开一点距离并沿所述衬底的圆周方向交替地配置S和N极，然后再旋转所述衬底。
6.如权利要求
5所述的制造磁盘方法，其特征在于所述磁性涂料用下法制成将环氧树脂溶解在环己酮中，以获得所需溶液，再将γ-Fe2O3粉和γ-Al2O3粉混合于所述溶液中，搅拌所述混合物，再将酚醛树脂和乙烯基树脂的环己酮溶液加到所述混合物。
7.如权利要求
6所述的磁盘制造法，特征在于所述磁性定向处理是利用一种磁性定向设备来完成的，在此设备中，4对永久磁铁(15)被径向地配置，以使相邻磁铁对形成90°角，并使在所述磁盘的圆周方向上，S和N极相间地面对安装在所述磁性定向设备上的磁盘。
专利摘要
磁盘，其上配置一层具有大量槽沟的磁膜，这些槽沟非常细，因而不会产生位误差，同时磁膜的增强材料被容纳在这些槽里。因此，为了增强磁膜的强度，可给磁膜添加大量的增强材料，也不致使磁盘的电性能下降。
文档编号C09D127/02GK86106834SQ86106834
公开日1987年4月8日 申请日期1986年10月2日
发明者坂口勇夫 申请人:株式会社日立制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan