Анодирование. Магнитные записываемые диски

Начало промышленному производству систем магнитной записи жёстких дисков было положено корпорацией IBM в 1965 году, а в 1968 году они раскрыли метод осаждения таких металлов, как Fe, Co или Ni, на поверхность или в поры пористой анодной плёнки. Разработчики стремились повысить плотность записи и создать вертикально намагниченные плёнки с высокой плотностью записи. С тех пор в Японии и других странах была проделана большая работа по обработке электроосаждённых и напылённых материалов, а также материалов с гальваническим покрытием.

Стандартный технологический процесс включает в себя анодирование в щавелевой или серной кислоте, последующее расширение пор и корректировку толщины барьерного слоя в растворе для повторного анодирования. При повторном анодировании применяется более низкое напряжение, чем первоначальное напряжение формовки плёнки. Поры заполняются ионами необходимого металла посредством электролитического осаждения, а затем поверхность полируется, чтобы удалить излишки наплавленного металла. Такие магнитные свойства, как коэрцитивная сила или магнитная анизотропия, регулируются диаметром пор или ячеек плёнки, которые также влияют на кристаллическую структуру наплавленного металла. С точки зрения практического применения главной проблемой является предотвращение появления дефектов плёнки, являющихся следствием наличия интерметаллических композитов и примесей в алюминиевом субстрате, и поэтому в данных целях обычно используются сплавы на основе алюминия высокой степени очистки. Компания Nippon Light Metals приводит описание сплава Al-4%Mg высокой степени очистки, а компания Alcoa разработала сплавы алюминия и магния с небольшими вкраплениями циркония и скандия. Сотрудникам NLM удалось выяснить, что основными свойствами дисков для механической записи являлись наличие очень твёрдой анодной плёнки высокого качества с минимальным количеством дефектов и сохранение максимально гладкой поверхности. К тому же во многих областях применения было необходимо наличие способности выдерживать нагревание до 300-400ºС без образования трещин в плёнке. Они же предложили описание процесса, в ходе которого использовалось разрезание сплава Al-4%Mg высокой степени очистки на диски, которые впоследствии подвергались отжигу под давлением для получения очень плоской поверхности. С произведённых таким образом дисков удаляли жиры и подвергали их анодированию в хромовой кислоте до получения покрытия толщиной от 8 до 15 микрон. Они обнаружили, что температура ванны являлась критическим фактором, и что за ней следовало внимательно наблюдать; толщина плёнки также была критической с точки зрения её твёрдости. Для получения нужных характеристик толщина пленки должна была составлять более 8 мм, но по достижении толщины 15 микрон твёрдость плёнки начинала снижаться.

Наличие сопротивления образованию трещин в плёнке при температуре до 400ºС связывалось с  разветвлёнными порами, образование которых происходит во время анодирования в хромовой кислоте. В этом случае магнитный материал либо напыляли, либо наносили гальваническим способом на анодированную поверхность, и данный процесс в течение многих лет использовался в Японии для производства носителей, обладающих высокой плотностью записи.

Каваи широко изучал магнитные свойства кобальта, никеля и кобальт-никелевых материалов, наносимых на анодное покрытие. Он обнаружил, что кобальт-никелевые покрытия были особенно многообещающими и позволяли добиться той же плотности записи, которую обеспечивали использовавшиеся в то время покрытия на основе оксида железа.

Компания Alcoa описала метод искусственного расширения пор образованного ранее анодного покрытия посредством использования раствора 2% (вес) хромовой кислоты/5% (вес) фосфорной кислоты при температуре 32ºС. Это позволяло улучшить электролитическое осаждение кобальта на плёнку. Подобный процесс также описывался компаниями Nippon Light Metals и Kobe.

Корпорация IBM описывает нанесение никеля путём химического восстановления на анодированную алюминиевую поверхность для крепления микросхем.

Самые редкие ноты на сайте moinoty.net