DE2547408A1 - MAGNETIC PLATE BODY - Google Patents

Description

NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE PUBLIC CORPORATION ·NIPPON TELEGRAPH AND TELEPHONE PUBLIC CORPORATION

MagnetplattenkörperMagnetic disk body

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetplattenkörper für Aufzeichnungen hoher Speicherdichte und sie befaßt sich insbesondere mit einem Magnetplattenkörper, der einen preis- * werten Substratkörper aus Aluminiumlegierung aufweist und der eine harte, äußerst abnutzungsbeständige verfestigte Oberflächenschicht aufweist, die auf der Substratkörperoberfläche ausgebildet ist.This invention relates to and is concerned with a magnetic disk body for high density recording in particular with a magnetic disk body which has an inexpensive * substrate body made of aluminum alloy and which has a hard, highly wear-resistant solidified surface layer disposed on the substrate body surface is trained.

Die bekannten Magnetplattenkörper bestehen aus einem nichtbehandelten Aluminiumlegierungssubstratkörper für mit feinen magnetischen Teilchen überzogenen Platten uder aus einem Aluminiumlegierungssubstratkörper, der mit einem nichtelektrolytischen Nickel bei der Ausführung einer Platte beschichtet ist oder einem Titansubstratkörper und einem keramischen Substratkörper für magnetische Oxidschichten, die durch Zersteubungsvorgänge und Aufdampf vorgänge hergestellt sind. Seit einiger Zeit möchte man die Kapazität von Magnetplattenspeichern vergrößern und ihre Speicherdichte erhöhen. Um dieses Problem zu lösen, muß man das Problem des Substratkörpers in den Griff bekommen. Um die Kapazität zu erhöhen, muß man den Substratkörper groß machen und es eignet sich zu diesem Zweck ein Aluminiumlegierungssubstrat-The known magnetic disk bodies consist of an untreated one Aluminum alloy substrate body for disks coated with magnetic fine particles or made of one Aluminum alloy substrate body covered with a non-electrolytic Nickel is coated in the execution of a plate or a titanium substrate body and a ceramic substrate body for magnetic oxide layers that are produced by atomization processes and vapor deposition processes are. For some time there has been a desire to increase the capacity of magnetic disk drives and their storage density raise. In order to solve this problem, the problem of the substrate body must be dealt with. To the capacity to increase, one must make the substrate body large, and an aluminum alloy substrate is suitable for this purpose.

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körper außerordentlich gut im Vergleich zu den Keramiksubstratkörpern. Wenn man jedoch mit hoher Speicherdichte aufzeichnen möchte, dann ist es erforderlich, die Dicke des magnetischen Mediums zu vermindern und den Abstand zwischen einem Magnetkopf und dem magnetischen Medium (der im folgenden der Einfachheit halber und zur Abkürzung nur Abstand genannt wird) ebenfalls zu vermindern. Der Substratkörper muß (a) eine ausgezeichnete Oberflächengenauigkeit (beispielsweise bezüglich des Verwerfens und der Rauhigkeit, usw.) aufweisen und er muß (b) hart "und äußerst abnutzungsbeständig sein. Bei einer Platte, die beim Start-Stop-Vorgang Berührung macht, sind die obigen Anforderungen (a) und (b) unerläßlich. Keramiksubstratkörper wären deshalb im Vergleich zu Aluminiumlegierungssubstratkörpern außerordentlich gut geeignet. In einigen Fällen wird ferner der Substratkörper bei einer Temperatur von weniger als 400° nach der Bildung einer dünnen Schicht, beispielsweise bei einem Dünnschichtspeicher einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Deshalb muß der Substratkörper auch so behandelt werden, daß er eine Wärmebeständigkeit aufweist, so daß sich seine Eigenschaften bei einer solchen Temperatur nicht ändern. Bei einem bekannten nichtbehandelten Aluminiumlegierungssubstratkörper für Platten, die mit feinen magnetischen Teilchen beschichtet sind, weist die magnetische Schicht eine relativ große Stärke von 1 bis 2/um auf und der Abstand ist dabei -1 - 1,5/um groß, so daß die Oberflächengenauigkeit der Substratkörper selbst dann wenn direkt auf die nichtbehandelte Aluminiumlegierung eingewirkt wird, ausreichend ist. Bei einer weiter erhöhten Speicherdichte, beispielsweise bei einer Dicke des magnetischen Mediums von 0,5/um und einem Abstand von 0,4 jam ist die Oberflächengenauigkeit des nun verwendeten Substratkörpers nicht ausreichend. Ferner sind bei einem Aluminiumlegierungssub-body exceptionally good compared to the ceramic substrate bodies. However, if one wishes to record at a high storage density, it is necessary to reduce the thickness of the magnetic medium and also to reduce the distance between a magnetic head and the magnetic medium (hereinafter referred to as the distance for convenience and brevity) as well. The substrate body must (a) have excellent surface accuracy (for example, warpage and roughness, etc.) and (b) be hard and extremely wear-resistant The above requirements (a) and (b) are indispensable. Ceramic substrate bodies would therefore be extremely suitable compared to aluminum alloy substrate bodies. Furthermore, in some cases, the substrate body is at a temperature of less than 400 ° after the formation of a thin layer, for example in a thin-film memory one Therefore, the substrate body must also be treated so as to have heat resistance so that its properties will not change at such a temperature a rel At least a large thickness of 1 to 2 / µm and the distance is -1 - 1.5 / µm, so that the surface accuracy of the substrate body is sufficient even if the untreated aluminum alloy is acted on directly. With a further increased storage density, for example with a thickness of the magnetic medium of 0.5 μm and a spacing of 0.4 μm , the surface accuracy of the substrate body now used is insufficient. Furthermore, in the case of an aluminum alloy sub-

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stratkörper, der mit nichtelektrolytischem Nickel zur Bildung der beschichteten Platte beschichtet ist, die oben erwähnten Eigenschaften (a) und (b) erforderlich, da die magnetische Mediumsschicht nur 0,1 /um beträgt. Damit die gestellten Anforderungen erfüllt werden, wird eine harte, nicht elektrolytische Nickelschicht auf der Aluminiumlegierung anschließend ausgebildet und die Oberfläche dieser Schicht wird poliert. Bei dem Vorgang der Elektrοablagerung zur Bildung der Nickelschicht ist es jedoch unmöglich, das Nickel direkt auf dem Aluminiumsubstratkörper durch Elektroablagerung aufzubringen und es ist zunächst erforderlich, Zinn oder einen ähnlichen Werkstoff durch Elektroablagerung aufzubringen, wodurch der Herstellungsvorgang kompliziert wird. Die Herstellungsschritte nach einer solchen Vorbehandlung rufen mehr als 5O?6 der Herstellungskosten des Magnetplattenkörpers hervoi und sie sind vom ökonomischen Standpunkt her gesehen äußerst nachteilig. Wenn ferner die nichtelektrolytische Nickelschicht auf eine Temperatur von über 150⁰C erwärmt wird, dann wird sie zur Magnetisierung kristallisiert und sie eignet sich deshalb nicht zur Verwendung bei einem Magnetplattenkörper. Dann ist es schwierig, einen Aluminiumlegierungssubstratkörper, der mit einer nichtelektrolytischen Nickelschicht beschichtet ist, so zu behandeln, daß er wärmewiderstandsfähig ist. Darüber hinaus sind ein Titansubstratkörper und die keramischen Substratkörper für Dünnschichtplatten wegen der Oberflächeneigenschaften (a) und (b) außerordentlich geeignet und ohne weiteres zur Wärmebeständigkeit zu behandeln, jedoch weisen sie insofern Nachteile auf, daß sie nur mit Schwierigkeiten in bestimmter Größe hergestellt werden können und daß ihre Herstellungskosten etwa 10 mal so hoch sind wie die eines Aluminiumlegierungssubstratkörpers.The substrate body coated with non-electrolytic nickel to form the coated plate requires the above-mentioned properties (a) and (b) because the magnetic medium layer is only 0.1 / µm. In order to meet the requirements, a hard, non-electrolytic nickel layer is then formed on the aluminum alloy and the surface of this layer is polished. In the electrodeposition process for forming the nickel layer, however, it is impossible to electrodeposit nickel directly on the aluminum substrate body, and it is necessary to electrodeposit tin or the like material first, thereby complicating the manufacturing process. The manufacturing steps after such pretreatment add more than 50-6 of the manufacturing cost of the magnetic disk body, and they are extremely disadvantageous from an economical point of view. Furthermore, if the non-electrolytic nickel layer is ^{heated to a temperature of over 150 °} C., it is crystallized for magnetization and therefore it is not suitable for use in a magnetic disk body. Then, it is difficult to treat an aluminum alloy substrate body coated with a non-electrolytic nickel layer to be heat resistant. In addition, a titanium substrate body and the ceramic substrate body for thin-film plates are extremely suitable because of the surface properties (a) and (b) and can be easily treated for heat resistance, but they have disadvantages in that they can only be produced with difficulty in a certain size and that its manufacturing cost is about 10 times that of an aluminum alloy substrate body.

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Aus der obigen Beschreibung erkennt man, daß kein Substratkörper vorhanden ist, der die Anforderungen für einen Magnetplattenkörper für Magnetplattenspeicher großer Kapazität und erhöhter Speicherdichte erfüllt, d.h. der außergewöhnliche Oberflächengenauigkeit eine große Härte, einen ausgezeichneten Abnutzungswiderstand und ausgezeichnete Eigenschaft bei der Wärmebeständigkeit aufweist, und der dabei in großen Abmessungen hergestellt werden kann und preiswert ist.From the above description, it can be seen that there is no substrate body which meets the requirements for a magnetic disk body for magnetic disk storage of large capacities and increased storage density, i.e. the extraordinary Surface accuracy, great hardness, excellent wear resistance and excellent property in the Has heat resistance, and which can be manufactured in large dimensions and is inexpensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Magnetplattenkörper für Magnetplattenspeicher großer Kapazität und erhöhter Speicherdichte zu schaffen, der eine ausgezeichnete Oberflächengenauigkeit, eine große Harte und einen hohen Abnutzungswiderstand aufweist, der groß ist und dessen Oberflächeneigenschaften auch nicht durch relativ hohe Temperaturen beeinträchtigt werden.The invention is based on the object of a magnetic disk body to create large capacity and increased storage density for magnetic disk storage, which has excellent surface accuracy, has a great hardness and a high wear resistance which is great and its surface properties also not be affected by relatively high temperatures.

Ein Magnetplattenkörper zur Aufzeichnung mit hoher Speicherdichte gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Aluminiumlegierungssubstratkörper vorgesehen ist und daß eine oberflächengeglättete anodisierte Schicht einer Dicke von 1 bis 10 /um auf der Substratkörperoberfläche' ausgebildet ist.A magnetic disk body for high density recording according to the invention is characterized in that an aluminum alloy substrate body is provided and that a surface-smoothed anodized layer of a thickness of 1 to 10 µm on the substrate body surface is.

Gemäß der Erfindung wird also ein Magnetplattenkörper geschaffen, der eine hohe Speicherdichte aufweist und der einen Aluminiumlegierungssubstratkörper enthält, auf dem eine dünne Schicht durch anodische Oxidation ausgebildet ist. Durch Polieren der anodischen Oxidschicht ist es möglich, einen Magnetplattenkörper zu erhalten, der eine ausgezeichnete Oberflächengenauigkeit, Härte und einen guten Abnutzungswiderstand aufweist und der Oberflächeneigenschaften hat, die sich selbst dann nicht ändern, wenn der Körper auf relativ hohe Temperaturen erwärmt oder erhitzt wird. Ein Brechen der Schicht durchThus, according to the invention, there is provided a magnetic disk body which has a high storage density and which has a Contains aluminum alloy substrate body on which a thin layer is formed by anodic oxidation. By By polishing the anodic oxide layer, it is possible to obtain a magnetic disk body which has excellent surface accuracy, Has hardness and good wear resistance and has surface properties that are self-evident then do not change if the body is warmed or heated to relatively high temperatures. Breaking the layer

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Beanspruchung aufgrund des Unterschiedes der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der Aluminiumlegierung und der Schicht läßt sich dadurch vermeiden, wenn die Dicke der Schicht in einem Bereich von 1 bis 10 /um liegt. Insbesondere eine Schichtdicke von 3 /um verhindert ein Brechen oder Reißen, selbst wenn der Plattenkörper auf eine Temperatur von 400°C erwärmt wird und sie stellt sicher, daß der Plattenkörper Wärmebehandlungen aushält, die bei der Herstellung üblicher Magnetplatten auftreten.Stress due to the difference in thermal expansion coefficients between the aluminum alloy and the layer can be avoided if the thickness the layer ranges from 1 to 10 µm. In particular, a layer thickness of 3 µm prevents breakage or cracking even if the plate body is heated to a temperature of 400 ° C, and it ensures that the plate body Withstands heat treatments that occur in the manufacture of conventional magnetic disks.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. Show:

Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Magnetplattenkörper gemäß der Erfindung,1 shows a cross section through a magnetic disk body according to the invention,

Fig. 2 ein Diagramm, in dem das Verhältnis der Dicke der anodischen Oxidschicht zur Erwärmungstemperatur bei der Herstellung zum Brechen der Schicht dargestellt ist,Fig. 2 is a diagram in which the ratio of the thickness of the anodic oxide layer to the heating temperature is shown during manufacture for breaking the layer,

Fig. 3 ein Diagramm, in dem das Verhältnis zwischen der Zeit zur Bildung der anodischen Oxidschicht und der Dicke der gebildeten Schicht dargestellt ist,Fig. 3 is a graph showing the relationship between the time for the formation of the anodic oxide layer and the Thickness of the layer formed is shown,

Fig. 4 ein Diagramm, in dem die Oberflächenrauhigkeit des Substratkörpers dargestellt ist, die man bei 400⁰C nach einer Stunde eines Schleifvorgangs für die anodische Oxidschicht erhält und4 shows a diagram in which the surface roughness of the substrate body is shown, which is obtained at 400 ^° C. after one hour of a grinding process for the anodic oxide layer and

Fig. 5 ein Diagramm, in dem die magnetischen Aufzeichnungseigenschaften (das Verhältnis zwischen dem Abstand und der Speicherdichte)einer Magnetplatte dargestellt sind, die ein Substratkörper gemäß der Erfindung aufweist.Fig. 5 is a graph showing the magnetic recording properties (the relationship between the distance and the storage density) of a magnetic disk having a substrate body according to the invention having.

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In Fig. 1 ist ein Magnetplattenkörper gemäß der Erfindung im Schnitt dargestellt. Durch das Bezugszeichen 1 ist ein Aluminiumlegierungssubstratkörper und durch das Bezugszeichen 2 ist eine anodische Oxidschicht bezeichnet. In Fig. 1 ist die Dicke der anodischen Oxidschicht 2 im Vergleich zu dem Substratkörper 1 vergrößert dargestellt. Der Magnetplattenkörper besteht aus einer Platte mit einem Außendurchmesser von 356 mm und er weist eine zentrisch angeordnete Öffnung mit einem Durchmesser von 168 mm auf. Die Dicke des Magnetplattenkörpers beträgt etwa 2 mm. Da die anodische Oxidschicht 2 in Wirklichkeit etwa 1- 10 Aim dick ist, ist sie zur besseren Darstellung vergrößert dargestellt» Für die Aluminiumlegierung, die für den Magnetplattenkörper verwendet werden kann, bestehen keine besonderen Bedingungen, jedoch wird üblicherweise eine nichtkorrodierende .Aluminiumlegierung verwendet, damit man die Bedingungen der mechanischen Festigkeit, der Korrosionsbeständigkeit, der Wärmebeständigkeit und der Einsatzfähigkeit beherrscht,und es ist beispielsweise eine nichtkorrodierende Aluminiumlegierung nach den japanischen Industrienormen für den Magnetplattenkörper geeignet. Die anodische Oxidschicht der Aluminiumlegierung wird einfach anodische Oxidschicht genannt und sie weist die Zusammensetzung Al₂O^ auf. Diese Schicht ist hart und außerordentlich abriebbeständig und man kann ohne weiteres eine Oberfläche ausgezeichneter Oberflächenbeschaffenheit erlangen. Wenn man diesen Vorteil aufgreift, dann läßt sich die anodische Oxidschicht ganz allgemein als Oberflächenschicht für Lager usw. verwenden. Die Anforderungen an solche Teile bestehen insbesondere bezüglich der Härte und der Abnutzungsfestigkeit und es wird üblicherweise eine Schicht von etwa 50/um verwendet. Im allgemeinen ist der thermische Ausdehnungskoeffizient der anodischen Oxidschicht 1/5 dessen der Aluminiumlegierung und in manchen Fällen kann eine BruchstelleIn Fig. 1, a magnetic disk body according to the invention is shown in section. Numeral 1 denotes an aluminum alloy substrate body, and numeral 2 denotes an anodic oxide film. In FIG. 1, the thickness of the anodic oxide layer 2 is shown enlarged in comparison to the substrate body 1. The magnetic disk body consists of a disk with an outer diameter of 356 mm and it has a centrally arranged opening with a diameter of 168 mm. The thickness of the magnetic disk body is about 2 mm. Since the anodic oxide layer 2 is actually about 1-10 Aim thick, it is enlarged for better illustration the conditions of mechanical strength, corrosion resistance, heat resistance and serviceability are mastered, and for example, a non-corrosive aluminum alloy according to Japanese industrial standards is suitable for the magnetic disk body. The anodic oxide layer of the aluminum alloy is simply called anodic oxide layer and it has the composition Al ₂ O ^. This layer is hard and extremely abrasion-resistant and a surface with an excellent surface quality can easily be obtained. Taking advantage of this, the anodic oxide layer can generally be used as a surface layer for bearings, etc. The requirements for such parts are in particular with regard to hardness and wear resistance and a layer of about 50 μm is usually used. In general, the coefficient of thermal expansion of the anodic oxide layer is 1/5 that of the aluminum alloy, and in some cases a break point may occur

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aufgrund des Unterschiedes der thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen der anodischen Oxidschicht und dem Substratkörper, selbst bei Raumtemperatur, nicht vermieden werden. Jedoch wird bei den oben erwähnten Lagern oder ähnlichen Teilen solch ein Bruch nicht von Bedeutung sein, so daß die anodische Oxidschicht ohne Beachtung einer solchen Bruchstelle verwendet wird.due to the difference in thermal expansion coefficients between the anodic oxide layer and the substrate body, even at room temperature, cannot be avoided. However, in the above-mentioned bearings or the like, such breakage will not be of concern, so that the anodic Oxide layer is used without paying attention to such a break point.

Wenn die anodische Oxidschicht als Oberflächenschicht für Magnetplattenkörper verwendet wird, dann ergeben sich viele Vorteile, die insbesondere darin bestehen, daß sie hart ist und ausgezeichnete Abnutzungseigenschaften aufweist, daß man eine Oberfläche mit ausgezeichneten Oberflächeneigenschaften ohne weiteres erhalten kann und daß eine Vergrößerung der Oberfläche einfach ist. Jedoch müssen die Schwierigkeiten , durch Brüche,die den einzigen Nachteil der anodischen Oxidschicht darstellen, wenn sie als Oberflächenschicht auf einem Magnetplattenkörper verwendet wird, gelöst werden.When the anodic oxide layer is used as a surface layer for magnetic disk body, then there are many advantages, which consist in particular in that it is hard and has excellent wear characteristics, that one can obtain a surface with excellent surface properties easily, and that an enlargement of the surface is simply . However, the problems caused by cracks, which are the only drawbacks of the anodic oxide layer when it is used as a surface layer on a magnetic disk body, must be solved.

Die Ursachen für einen Bruch liegen darin, daß Spannungen vorliegen, die sich aus dem Unterschied in dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten zwischen dem Aluminiumlegierungssubstratkörper und der anodischen Oxidschicht ergeben. Da nun diese Spannungen von der Dicke der Schicht abhängig sind, wurden die Abhängigkeiten von der Schichtdicke und der Erwärmungstemperatur für die Bildung der Schicht untersucht. In Fig. 2 ist das Brechen der Schicht in Abhängigkeit von der Dicke der anodischen Oxidschicht und der Erwärmungstemperatur dargestellt. In Fig. 2 stellen weiße Kreise das Nichtvorhandensein eines Bruches dar und schwarze Kreise stellen das Vorhandensein eines Bruches dar. Aus Fig. 2 erkennt man, daß beispielsweise dann, wenn die anodische Oxidschicht 3/um ist, kein Bruch bei einer Erwärmungstemperatur unter 400°G auftritt. Die Bedingungen für das BildenThe causes of breakage are that there are stresses resulting from the difference in thermal Expansion coefficient between the aluminum alloy substrate body and the anodic oxide layer. Since these stresses depend on the thickness of the layer, the dependencies on the layer thickness and the heating temperature for the formation of the layer were investigated. FIG. 2 shows the breaking of the layer as a function of the thickness of the anodic oxide layer and the heating temperature. In Fig. 2, white circles represent this The absence of a break and black circles represent the presence of a break. From FIG it can be seen that, for example, when the anodic oxide layer is 3 µm, no breakage at a heating temperature occurs below 400 ° G. The conditions for making

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der anodischen Oxidschicht bestehen beispielsweise darin, daß ein 1Obiges schwefliges Säurebad vorhanden ist, das eine Spannung von 15VoIt und eine Stromdichte von 1A/dm vorhanden sind. Das Verhältnis zwischen der Zeit für die Bildung der Schicht und ihre Dicke sind in Fig. 3 dargestellt. Anhand von Fig. 3 erkennt man, daß eine Schichtdicke von 3 /um nach 10 Minuten erreicht wird und daß die Schicht einer gewünschten Stärke sich in einer so kurzen Zeit erreichen läßt. Ferner ergeben sich bei der Bildung der anodischen Oxidschicht keine Schwierigkeiten, wenn diese auf einem großen Substratkörper ausgebildet werden soll.the anodic oxide layer consist, for example, in the fact that a 1Obiges sulphurous acid bath is present, the one Voltage of 15VoIt and a current density of 1A / dm available are. The relationship between the time for the formation of the layer and its thickness are shown in FIG. Based on FIG. 3 shows that a layer thickness of 3 μm is achieved after 10 minutes and that the layer has a desired Strength can be achieved in such a short time. In addition, there is none in the formation of the anodic oxide layer Difficulties when it is to be formed on a large substrate body.

Nachdem die anodische Oxidschicht gebildet worden ist, wird in einem weiteren Verfahrensschritt die Schichtoberfläche poliert. Es läßt sich eine Oberfläche hoher Genauigkeit ohne "weiteres dadurch erreichen, daß man mit einem Schleifgranulat aus Ceriumoxid, das sehr allgemein angewendet wird, schleift. In Fig. 4 ist die Oberflächengenauigkeit eines Substratkörpers dargestellt, der auf einer Erwärmungstemperatur von 400⁰C für 1 Stunde gehalten worden ist, nachdem eine anodische Oxidschicht von 3/um Stärke poliert worden ist. Aus Fig. 4 kann man entnehmen, daß die Oberflächenrauhigkeit des Substratkörpers unter 0,02 yum gehalten wird. Da die Rekristallisationstemperatur der Aluminiumlegierung geringer ist als 400⁰C wird die Oberflächengenauigkeit wegen des Kristallwachstums zerstört, wenn der Aluminiumlegierungssubstratkörper auf eine Temperatur von 400°C erwärmt wird, jedoch kann man diese Zerstörung dadurch vermeiden, indem man den Substratkörper mit einer anodischen Oxidschicht gemäß der Erfindung bedeckt.After the anodic oxide layer has been formed, the layer surface is polished in a further process step. It can be a surface of high accuracy without "further achieved by that one grinds with an abrasive granule of cerium oxide, which is very commonly applied. In Fig. 4, the surface accuracy of the substrate body is shown, which on a heating temperature of 400 ⁰ C for 1 It can be seen from Fig. 4 that the surface roughness of the substrate body is kept below 0.02 µm, since the recrystallization temperature of the aluminum alloy is lower than 400 ^° C If the aluminum alloy substrate body is heated to a temperature of 400 ° C, the surface accuracy is destroyed due to crystal growth, but this deterioration can be avoided by covering the substrate body with an anodic oxide layer according to the invention.

Gemäß der Erfindung ist die Dicke der anodischen Oxidschicht, die auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungssubstratkörpers gebildet ist, aus folgenden Gründen auf 1 bis 10/umAccording to the invention is the thickness of the anodic oxide layer formed on the surface of the aluminum alloy substrate body is formed to 1 to 10 µm for the following reasons

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begrenzt. Wenn die Schicht eine Dicke von weniger als 1 yum
hat, dann ist es schwierig, eine hochpräzise Oberflächenglättung im Hinblick auf die Präzision bei der Parallelität der Poliertechniken zu erwarten. Wenn andererseits die Schichtdicke mehr als 10/um beträgt, dann treten Brüche auf, wenn
die Erwärmungstemperatur auf 250⁰C begrenzt ist und es kann dann ein Substratkörper, der solche Brüche aufweist, nicht
gemäß der Erfindung verwendet werden.limited. If the layer has a thickness of less than 1 yum
then it is difficult to expect high-precision surface smoothing in view of the precision in the parallelism of the polishing techniques. On the other hand, if the layer thickness is more than 10 µm, cracks occur when
the heating temperature is limited to 250 ^° C. and a substrate body which has such fractures cannot then
can be used according to the invention.

In Fig. 5 ist ein Beispiel für die magnetischen Aufzeicheneigenschaften eines Magnetplattenkörpers gemäß der
Erfindung dargestellt, wobei dieser Körper durch
Zerstäubung einer Eisen-Aluminium-Legierung in einem Gasgemisch aus Argon und Sauerstoff beispielsweise bei einem Druck von 2 χ 10 Torr hergestellt worden ist und wobei dann die Legierung in einem Strom von Wasserstoff bei 360° reduziert wird. Im allgemeinen wird ein Magnetplattenspeicher aufgrund seiner magnetischen Aufzeicheneigenschaften beurteilt, jedoch wird eine solche Beurteilung durch die Eigenschaften des
verwendeten Magnetkopfes beeinflußt und sie ist damit nicht zuverlässig. Der Magnetplattenkörper soll es ermöglichen, daß ein Magnetkopf stabil über diesen Körper gleitet und es ist ein Ziel, herauszufinden, wie weit die Gleithöhe vermindert werden kann. Selbst wenn der Abstand auf 0,3 yum
vermindert wird, gleitet der Magnetkopf stabil über den
Magnetplattenkörper. Man hat auch herausgefunden, daß der
oben erwähnte Aluminiumlegierungssubstratkörper ausgezeichnete Abriebsfestigkeit im Vergleich zu nicht behandelten
Aluminiumlegierungssubsträtkörpern aufweist.FIG. 5 shows an example of the magnetic recording properties of a magnetic disk body according to FIG
Invention represented by this body
Sputtering of an iron-aluminum alloy in a gas mixture of argon and oxygen has been produced, for example, at a pressure of 2 10 Torr and then the alloy is reduced in a stream of hydrogen at 360 °. In general, a magnetic disk storage device is judged on the basis of its magnetic recording properties, but such judgment is made on the basis of the properties of the
used magnetic head and it is therefore not reliable. The magnetic disk body is intended to allow a magnetic head to slide stably over this body, and it is an object to find out how much the sliding height can be decreased. Even if the distance is 0.3 yum
is decreased, the magnetic head slides stably over the
Magnetic disk body. It has also been found that the
The above-mentioned aluminum alloy substrate bodies have excellent abrasion resistance compared to untreated ones
Has aluminum alloy substrate bodies.

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Beispiel IExample I.

Es wird ein Substratkörper aus der nichtkorrodierenden Aluminiumlegierung A5O83R nach den japanischen Industrienonnen verwendet. Der Magnetplattenkörper hat einen Außendurchmesser von 150 mm, einen Innendurchmesser von 50 mm und er' ist etwa 1,5 mm dick. Die Bedingung für die Ausbildung anodischer Oxide sind ein 1O#iges schwefeliges Säurebad, eine Spannung von 10V und eine Stromdichte von 1A/dm und die anodische Oxidationsbehandlung wird während etwa 10 Minuten ausgeübt, um eine anodische Oxidschicht von 3 /um Stärke auf dem Magnetplattenkörper zu bilden. Die Oberfläche des Magnetplattenkörpers wird dann mit einem Schleif granulat aus Ceriumoxid poliert wobei der Substratkörper sich dreht und als Folge davon ergibt sich eine Oberflächenrauhigkeit des Substrats von •0,02 ,ium. Alsdann wird durch Zerstäubung einer Eisen-Aluminium-Legierungselektrode in einem Gasgemisch aus Argon und Sauerstoff (bei einem Mischungsverhältnis von 5050 und einem Druck von 2 χ 10 Torr) eine Schicht aus -Fe₂O, auf dem Magnetplattenkörper gebildet, die Aluminium in Form einer festen Lösung enthält. Anschließend wird der Magnetplattenkörper in einen Strom von Wasserstoff von 36O°C für zwei Stunden eingeführt, um eine magnetische dünne Schicht aus Fe^O^ zu bilden, die Aluminium enthält, so daß eine magnetische Platte entsteht. In der Oberfläche der Magnetplatte entstehen keine Bruchstellen oder Risse und die Oberflächenrauhigkeit beträgt 0,02 /um und sie ändert sich deshalb nicht. Die Magnetaufzeicheneigenschaften der sich dadurch ergebenden Magnetplatte wurden mit Hilfe eines Magnetkopfes, beispielsweise des 4040BPI mit 1610 Bit pro cm, der von der Fa. INFOMAG Co. hergestellt wird, geprüft.A substrate body made of the non-corrosive aluminum alloy A5O83R according to the Japanese industrial standards is used. The magnetic disk body has an outer diameter of 150 mm, an inner diameter of 50 mm, and it is about 1.5 mm thick. The conditions for the formation of anodic oxides are a 10 # sulfuric acid bath, a voltage of 10V and a current density of 1A / dm, and the anodic oxidation treatment is carried out for about 10 minutes to form an anodic oxide layer 3 / µm thick on the magnetic disk body form. The surface of the magnetic disk body is then polished with an abrasive granulate made of cerium oxide, whereby the substrate body rotates and as a result the surface roughness of the substrate is 0.02 μm. _{Then a layer of -Fe 2} O is formed on the magnetic disk body by sputtering an iron-aluminum alloy electrode in a gas mixture of argon and oxygen (at a mixing ratio of 5050 and a pressure of 2 10 Torr), the aluminum in the form of a contains solid solution. Subsequently, the magnetic disk body is placed in a stream of hydrogen at 360 ° C. for two hours to form a magnetic thin film of Fe ^ O ^ containing aluminum, thereby forming a magnetic disc. There is no breakage or crack in the surface of the magnetic disk, and the surface roughness is 0.02 µm and therefore does not change. The magnetic recording properties of the resulting magnetic disk were checked by using a magnetic head such as the 4040BPI of 1610 bits per cm manufactured by INFOMAG Co.

Bei dieser Prüfung wurde die Umfangsgeschwindigkeit des Magnetkopf es verringert, um die Gleithöhe des Kopfes zu vermindern.Es hatIn this test, the peripheral speed of the magnetic head was determined it decreased to decrease the sliding height of the head

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■sich herausgestellt, daß Belbst dann, wenn der Abstand auf 0,3/um vermindert ist, der Magnetkopf stabil über die Magnetplatte gleitet. Es wird andererseits eine magnetische dünne Schicht in ähnlicher Weise auf einem Aluminiumlegierungssubstratkörper mit den gleichen Eigenschaften wie der Substratkörper bei diesem Beispiel ausgebildet und die magnetischen AufZeicheneigenschaften dieser Magnetplatten werden geprüft. Es ergibt sich, daß die Magnetplatte, die den Substratkörper gemäß der Erfindung verwendet, einen ausgezeichneten Abnutzungswiderstand im Vergleich zu der oben erwähnten Magnetplatte aufweist.It was found that even when the distance is reduced to 0.3 µm, the magnetic head slides stably over the magnetic disk. On the other hand, a magnetic thin film is similarly formed on an aluminum alloy substrate body having the same properties as the substrate body in this example, and the magnetic recording properties of these magnetic disks are checked. As a result, the magnetic disk using the substrate body according to the invention is excellent in wear resistance as compared with the above-mentioned magnetic disk.

Beispiel IIExample II

* Es wird ein Substratkörper mit den gleichen Eigenschaften verwendet wie nach dem Beispiel I, wobei dieser jedoch eine unterschiedliche Form aufweist. Der verwendete Substratkörper ist eine Scheibe mit einem Außendurchmesser von 356 mm, einem Innendurchmesser von 168 mm und einer Dicke von etwa 2 mm. Es werden genau die gleichen Bedingungen wie für die Bildung der anodischen Oxidschicht wie bei Beispiel I verwendet und auch das Polieren und die Ausbildung der Magnetschicht werden genau in der gleichen Weise ausgeführt wie bei dem Beispiel I, Wenn man dann die gleichen Prüfungen wie bei dem Beispiel I anstellt, ergibt sich, daß die Magnetplatte nach diesem Beispiel es ermöglicht, daß der Magnetkopf stabil über sie hinweggleitet, selbst wenn der Abstand auf 0,3 /um vermindert wird und daß auch der Abnutzungswiderstand außerordentlich gut ist.* It becomes a substrate body with the same properties used as in Example I, but this has a different shape. The substrate body used is a disk with an outside diameter of 356 mm, an inside diameter of 168 mm and a thickness of about 2 mm. Exactly the same conditions are used as for the formation of the anodic oxide layer as in Example I and The polishing and the formation of the magnetic layer are also carried out in exactly the same way as in Example I, If the same tests are then carried out as in Example I, it is found that the magnetic disk according to this example it enables the magnetic head to slide over them stably even if the distance is reduced to 0.3 µm and that the wear resistance is also extremely good.

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Beispiel IIIExample III

Es wird ein Substratkörper mit den gleichen Eigenschaften und der gleichen Form wie bei dem Beispiel I verwendet. Die Zeit zur Ausbildung der anodischen Oxidschicht wird mit 3 Minuten gewählt und es wird auf dem Aluminiumlegierungssubstratkörper eine anodische Oxidschicht von 1 /um Dicke gebildet. Die Oxidschicht wird nach dem gleichen Verfahren wie in dem Beispiel I poliert. Aufgrund der Ungleichförmigkeit des Poliervorgangs kann die Aluminiumlegierungsschicht an einigen Stellen freigelegt werden, jedoch ist dies Sache der verwendeten Poliereinrichtung. Bei einem Magnetplattenkörper zieht man es vor, daß die anodische Oxidschicht so dick wie möglich ist, solange sie nicht bricht. Im Hinblick auf die Präzision bei der Parallelität der Poliereinrichtung ist die unterste Grenze für die Dicke der Oxidschicht 1/um.A substrate body having the same properties and the same shape as in Example I is used. The time for the formation of the anodic oxide layer is set to 3 minutes and it is applied to the aluminum alloy substrate body an anodic oxide layer 1 / µm thick was formed. The oxide layer is made using the same process polished as in example I. Due to the non-uniformity of the polishing process, the aluminum alloy layer are exposed in some places, but this is a matter of the polishing device used. In the case of a magnetic disk body it is preferred that the anodic oxide layer be as thick as possible so long as it does not break. With regard to on the precision of the parallelism of the polishing device the lowest limit for the thickness of the oxide layer is 1 / µm.

Beispiel IVExample IV

Es wird ein Substratkörper mit den gleichen Eigenschaften und der gleichen Form wie beim Beispiel I verwendet. Die Zeit zur Bildung der anodischen Oxidschicht wird zu 30 Minuten gewählt und es wird eine anodische Oxidschicht mit einer Dicke von etwa 10/um gebildet. Die Temperatur, bis zu der ein Brechen oder Reißen der Schicht mit einer Dicke von 10/um nicht auftritt, liegt unter 250⁰C. Nachdem die Schicht aus Gi. -Fe₂O^ durch den gleichen Zerstäubungsvorgang, der bei dem Beispiel I verwendet wird, gebildet worden ist, wird der Substratkörper in einen Strom von Wasserstoff von 250°C für 8 Stunden gegeben, so daß sich eine magnetische Schicht aus Fe^O^ bildet. Vorzugsweise wird die Oxidschicht so dickA substrate body with the same properties and the same shape as in Example I is used. The time for forming the anodic oxide layer is selected to be 30 minutes, and an anodic oxide layer with a thickness of about 10 μm is formed. The temperature up to which the layer with a thickness of 10 μm does not break or crack is below 250 ^° C. After the layer of Gi. -Fe ₂ O ^ has been formed by the same sputtering process used in Example I, the substrate body is placed in a stream of hydrogen at 250 ° C for 8 hours, so that a magnetic layer of Fe ^ O ^ forms. Preferably the oxide layer is made that thick

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wie möglich ausgebildet, da sie nicht bricht, jedoch ist die obere Grenze der Dicke der Oxidschicht durch eine maximale Erwärmungstemperatur begrenzt, die für verschiedene Wärmebehandlungen verwendet wird. Wenn 250⁰C die niedrigste Erwärmungstemperatur ist, dann beträgt der obere Grenzwert der Dicke der Oxidschicht 10 /um.formed as possible because it does not break, however, the upper limit of the thickness of the oxide layer is limited by a maximum heating temperature used for various heat treatments. If 250 ^° C. is the lowest heating temperature, then the upper limit of the thickness of the oxide layer is 10 μm.

Beispiel VExample V

Es wird ein Aluminiumlegierungssubstratkörper der gleichen Eigenschaften und der gleichen Form wie bei Beispiel II verwendet und es wird eine Magnetplatte durch Anwendung der gleichen Voraussetzungen zur Bildung von Aluminium hergestellt und es werden ferner die gleichen Schleif- und Bearbeitungsvorgänge für die magnetische Schicht wie bei dem Beispiel II angewendet. Es werden nun die Kontakteigenschaften für Start und Stop der Magnetplatte geprüft. Die Umfangsgeschwindigkeit der Magnetplatte erreicht einen konstanten Wert von 15 m/Sek, etwa 8 Sekunden nachdem eine Spannungsquelle mit der Magnetplatte verbunden ist und die Magnetplatte wird auf dieser Umfangsgeschwindigkeit für etwa 20 Sekunden gehalten. Bei dieser Umfangsgeschwindigkeit beträgt die Gleithöhe ungefähr .0,3 /um. Wenn die Magnetplatte von der Spannungsquelle abgeschaltet wird, dann hält sie in 20 Sekunden an. Dieser Start-Stop-Vorgang kann 4000 mal wiederholt werden, ohne daß sich eine Abnutzungsspur auf der Magnetplatte ergibt. Es läßt sich ferner eine Magnetplatte ausbilden, die einen Aluminiumlegierungssubstratkörper aufweist, auf dem eine dünne magnetische Schicht direkt nach dem gleichen Verfahren, wie es oben erwähnt ist, ausgebildet ist. Wenn diese Magnetplatte in ähnlicher Weise geprüft wird, dann ergibt sich eine Abnutzungsspur bereits nach einem Start-Stop-Berührungsvorgang.An aluminum alloy substrate body of the same properties and shape as in Example II is obtained is used and a magnetic disk is made by applying the same conditions to form aluminum and the grinding and machining processes for the magnetic layer are also the same as those of the Example II applied. The contact properties for starting and stopping the magnetic disk are now checked. the Peripheral speed of the magnetic disk reaches a constant value of 15 m / sec, about 8 seconds after a Voltage source is connected to the magnetic plate and the Magnetic disk is held at this peripheral speed for about 20 seconds. At this peripheral speed the sliding height is approximately .0.3 / µm. If the magnetic disk is switched off from the voltage source, then it stops 20 seconds on. This start-stop process can be repeated 4000 times without showing any signs of wear the magnetic disk results. A magnetic disk having an aluminum alloy substrate body can also be formed on which a thin magnetic layer directly by the same method as mentioned above, is trained. If this magnetic disk is tested in a similar way, then there is already a trace of wear after a start-stop touch operation.

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Wenn man eine Schicht einer Dicke von 1 bis 1O^im auf einem Alurniniumsubstratkörper mit Hilfe von anodischer Oxidation bildet und dann die Schicht etwas poliert, dann erhält man einen Magnetplattenkörper, der eine ausgezeichnete' Oberflächengenauigkeit aufweist und der selbst dann nicht bricht oder Ritze bekommt, selbst wenn er bei hohen Temperaturen behandelt wird und der sich auch noch mit geringen Kosten herstellen läßt..Ferner kann der Magnetplattenkörper gemäß der Erfindung in einfacher Weise groß hergestellt werden und er kann folglich als Magnetplattenkörper zur Aufzeichnung mit hoher Speicherdichte verwendet werden, wenn es erforderlich ist, wirtschaftlich zu arbeiten und eine ausgezeichnete Oberflächengenauigkeit zu erhalten.If you put a layer 1 to 10 ^ in thickness on one Forming aluminum substrate body with the help of anodic oxidation and then polishing the layer a little, then one obtains a magnetic disk body which has excellent 'surface accuracy and which even then does not break or get cracked, even if it is at high temperatures is treated and which can also be produced at low cost .. Furthermore, the magnetic disk body can according to of the invention can be easily made large in size, and hence it can be used as a magnetic disk body for recording with high storage density can be used when it is required to operate economically and excellent Maintain surface accuracy.

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Claims (1)

PatentanspruchClaim Magnetplattenkörper für Aufzeichnungen mit großer Speicherdichte , dadurch gekennzeichnet, daß ein Aluminiumlegierungssubstratkörper vorhanden ist, daß eine Schicht durch anodische Oxidation auf der Oberfläche des Aluminiumlegierungssubstratkörpers gebildet wird und daß diese Schicht nach dem Schleifen eine Dicke von 1 bis 10/um aufweist.Magnetic disk body for high density recordings, characterized in that there is an aluminum alloy substrate body, that a layer is formed by anodic oxidation on the surface of the aluminum alloy substrate body; and that this layer has a thickness of 1 to 10 μm after grinding having. Rei/Pi,Rei / Pi, 609818/0850609818/0850 1$$ 1 L e e r s e i \ eL eersei \ e