CN102220087A - 一种用于计算机硬盘基片抛光的多孔纳米氧化铝抛光液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于计算机硬盘基片的抛光液，特别是一种可用于Ni-P镀敷的计算机硬盘基片抛光，属于计算机存储器硬盘制造及表面抛光技术领域。本发明的抛光液含有多孔纳米氧化铝磨料、氧化剂、分散剂、表面活性剂和水，其特点在于该抛光液含有多孔纳米氧化铝磨料。本发明的多孔纳米氧化铝抛光液组成及其重量百分比如下：多孔纳米氧化铝磨料1~10%；氧化剂1~6%；分散剂0.2~1.0%；表面活性剂0.1~1%；余重为水。采用本发明提供的抛光液对硬盘基片进行抛光，可降低基片表面的粗糙度。多孔纳米氧化铝的粒径为50~500nm，孔径为1~20nm；氧化剂为双氧水，分散剂为六偏磷酸钠，表面活性剂为十二烷基聚氧乙烯醚，水采用去离子水。

Description

一种用于计算机硬盘基片抛光的多孔纳米氧化铝抛光液

技术领域

本发明涉及一种用于存储器硬盘的磁盘基片的抛光液，属于计算机存储器硬盘制造及表面抛光技术领域。

背景技术

近年来，随着存储器硬盘容量及存储密度的快速上升，要求磁头去读更小、更弱的信号，因而磁头与磁盘磁介质之间的距离需要进一步减小以提高输出信号的强度。目前，产品化的计算机磁头的飞行高度已降低到3纳米左右。随着磁头与磁盘间运行如此的接近，对磁盘表面质量的要求也越来越高。当磁盘表面具有波度时，磁头就会随着高速旋转的存储器硬盘的波动上下运动。然而，如果波度超过一定的高度时。磁头就不再能随着波度运动，它就会与磁盘基片表面碰撞，发生所谓的“磁头压碎”，磁头压碎会损坏磁头货存储器硬盘表面上的磁介质，从而导致磁盘设备发生故障或读写信息的错误。另一方面，当存储器硬盘表面上存在数微米的微凸起时也会发生磁头压碎。此外，当硬盘表面存在凹坑时，就不能完整地写入信息，导致信息读出的失败，就会发生错误。因此，在形成磁介质之前，对磁盘基片进行超精抛光，使基片的表面粗糙度和波纹度降至最小是很重要的，同时还必须完全除去微凸起、细小凹坑、划痕、抛光条痕、表面尘埃等表面缺陷。

目前，普遍采用化学机械抛光技术对计算机硬盘基片表面进行抛光。研磨剂是化学机械抛光液中的主要成分，目前广泛采用的研磨剂一般为氧化硅、氧化铝等传统无机粒子。由于无机颗粒结构致密、硬度大，这样含有这些致密的无机颗粒研磨剂的抛光液易引起表面抛光损伤，具有表现为抛光后表面粗糙度较大、划痕、波纹等表面缺陷较多。

发明内容

本发明的目的提供一种用于存储器硬盘基片的抛光液，通过采用多孔纳米氧化铝为磨料，降低磨料的硬度，减小无机致密磨粒对基片的过度摩擦和碰撞，以降低抛光损伤；同时利用多孔磨粒对抛光液的吸附/释放作用，调节抛光微区机械、化学作用的微观平衡，以提高抛光后表面质量。

为实现上述目的，本发明提出的一种用于计算机硬盘基片的抛光液，含有多孔纳米氧化铝磨料、氧化剂、分散剂、表面活性剂和水。

一种用于计算机硬盘基片抛光的多孔纳米氧化铝抛光液，其特征在于该抛光液具有以下的组分及其重量百分比：

多孔纳米氧化铝                           1~10%

氧化剂双氧水                              1~6%

分散剂六偏磷酸钠                        0.2~1.0%

表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚            0.1~1.0%

去离子水                                    余量

所述的多孔纳米氧化铝其粒径为50~500nm，孔径为1~20nm，孔道有规则排列分布。

一种制备上述的用于计算机硬盘基片抛光的多孔纳米氧化铝抛光液的方法，其特征在于具有以下的制备过程和步骤：将多孔纳米氧化铝粉体溶于去离子水中配制成3%的水溶液；随后加入分散剂六偏磷酸钠；用搅拌机搅拌均匀，然后进行超声分散，再进行球磨分散，得到多孔纳米氧化铝分散液；并用过滤器去除较大颗粒；在抛光前，加入氧化剂双氧水及表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚，经搅拌均匀，即得到多孔纳米氧化铝抛光液。

本发明通过采用多孔纳米氧化铝为磨料，降低了磨料的硬度，减小了无机致密磨粒对基片的过度摩擦和碰撞，以降低抛光损伤；同时利用多孔磨粒对抛光液的吸附/释放作用，以达到调节抛光微区机械、化学作用的微观平衡，提高抛光后表面质量的目的。

具体实施方式

制备多孔纳米氧化铝的方法请参见文献：Q. Liu, A.q. Wang, X.d. Wang, T. Zhang, Morphologically controlled synthesis of mesoporous alumina, Microporous Mesoporous Mater.100 (2007) 35–44 。

实施例1：本实施例的抛光液的组成及重量百分含量为：

多孔纳米氧化铝                           3%

氧化剂双氧水                             3%

分散剂六偏磷酸钠                        0.5%

表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚            0.3%

去离子水                                 余量

将多孔纳米氧化铝粉体溶于去离子水，多孔氧化铝的平均粒径为200nm，孔直径为10.2nm；随后加入六偏磷酸钠，用搅拌机搅拌均匀，然后进行超声分散，再进行球磨分散，制得多孔纳米氧化铝分散液，并用过滤器去除较大颗粒。抛光前，再加入双氧水氧化剂，十二烷基聚氧乙烯醚表面活性剂，搅匀即得到多孔纳米氧化铝抛光液。

实施例2：本实施例的抛光液的组成及重量百分含量为：

多孔纳米氧化铝                           1%

氧化剂双氧水                             1%

分散剂六偏磷酸钠                        0.2%

表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚            0.1%

去离子水                                 余量

同实施例1的步骤，多孔氧化铝孔径为9.3nm。

实施例3：本实施例的抛光液的组成及重量百分含量为：

多孔纳米氧化铝                           10%

氧化剂双氧水                             6%

分散剂六偏磷酸钠                        1.0%

表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚            1.0%

去离子水                                 余量

同实施例1的步骤，采用的多孔氧化铝孔径为8.6nm。

比较例1

同实施例1的组成和步骤，只是采用的磨料为相同粒径的实心氧化铝颗粒。

抛光试验：

使用上述各抛光液在一定抛光条件下对计算机硬盘基片进行抛光试验。抛光条件如下：

抛光机：UNIPOL-1502单面抛光机

工件：95mm/50mil计算机硬盘基片

抛光垫：聚氨酯材料、RODEL生产

抛光压力：4公斤

下盘转速：60rpm

抛光时间：30min

抛光后，接着洗涤和干燥基片，然后测量基片表面的形貌特征。表面平均粗糙度（Ra）用Ambios XI-100表面形貌测试仪，其分辨率为0.1埃。测试范围为93.5μm×93.5μm。

各实施例抛光液的抛光效果分别见表1。可见，与实心氧化铝相比，具有多孔结构的多孔氧化铝对硬盘基片进行抛光后，有效降低了存储器硬盘基片表面的粗糙度。

表1 各实施例抛光液对计算机硬盘基片的抛光效果

	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1
					孔径，nm	10.2	9.3	8.6	——
Ra，埃	13.83	15.75	17.70	20.34

Claims (2)

1.一种用于计算机硬盘基片抛光的多孔纳米氧化铝抛光液，其特征在于该抛光液具有以下的组分及其重量百分含量为：

多孔纳米氧化铝                           1~10%

氧化剂双氧水                              1~6%

分散剂六偏磷酸钠                        0.2~1.0%

表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚            0.1~1.0%

去离子水                                    余量

所述的多孔纳米氧化铝其粒径为50~500nm，孔径为1~20nm。

2.一种制备根据权利要求1所述的用于计算机硬盘基片抛光的多孔纳米氧化铝抛光液的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将多孔纳米氧化铝粉体溶于去离子水中，随后加入分散剂六偏磷酸钠；搅拌均匀，然后进行超声分散，再进行球磨分散，得到多孔纳米氧化铝分散液；并用过滤器去除较大颗粒；在抛光前，加入氧化剂双氧水及表面活性剂十二烷基聚氧乙烯醚，经搅拌均匀，即得到多孔纳米氧化铝抛光液。