CN1216116C - 游离磨料的浆料组合物及使用该组合物的研磨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种游离磨料浆料组合物，该游离磨料浆料组合物有利于由多种各自有不同硬度的材料构成的复合材料的均匀研磨，不会引起选择性研磨。该游离磨料浆料组合物含有磨料颗粒、防摩擦剂作为防选择性研磨剂、以及分散剂，所述防摩擦剂是其分子链中含有硫和/或磷，或羟基的化合物。

Description

游离磨料的浆料组合物及使用该组合物的研磨方法
本发明涉及一种含游离磨料颗粒的游离磨料浆料组合物，该组合物有利于在均匀研磨中的使用或加工由彼此硬度不同的多种材料组成的复合材料，不会引起软材料和硬材料间的研磨量差异，即在该种复合材料的磨光和抛光加工期间不会发生选择性研磨。
近年来，对高性能和高功能的光学元件、电子元件、精密设备的部件等的需求越来越大，并且使用了众多的材料来制造这类部件，如金属结晶材料、陶瓷、玻璃、塑料等。
作为制造这类部件的方法，常采用研磨或抛光来加工由多种彼此硬度不同的材料组成的复合材料。列举的研磨加工复合材料的例子有：在电子领域，硬盘基材的Ni-P电镀的压花、在LSI的多层布线法中层间的布线金属层和绝缘膜的均一工作；在光学领域，研磨由包括氧化锆陶瓷(所谓的“管接头”)、石英玻璃(所谓的纤维“芯”)和氟塑料(所谓的“衬里”)的复合材料组成的光导纤维连接件端面。
对硬盘驱动器(计算机的记录介质)、信息存储密度逐年增加。作为获得高信息存储密度的方法，已经减小了硬盘和磁头间的空隙或间隔。换句话说，试图减小凸头的空间。安装在硬盘驱动器上的磁头通常是薄膜型磁头，这类磁头的例子有感应类、MR-感应复合类(其中使用MR(磁阻)作为记录/重现元件)、以及使用GMR(巨型MR)类.
这些薄膜型磁头由包括如Altic(Al2O3-TiC)的基材、如三氧化二铝的陶瓷保护/绝缘膜、金属膜(为磁性材料，如坡莫合金(Fe-Ni)和Sendust(Fe-Al-Si)等)的复合材料组成。
例如，图1和图2所示的薄膜型磁头12′包括Altic基材1、三氧化二铝绝缘薄膜2、底层屏蔽膜3(Sendust：FeAlSi，坡莫合金：Fe-Ni等)、三氧化二铝薄膜4、MR元件5、三氧化二铝薄膜6、头遮护薄膜7(坡莫合金等)、三氧化二铝薄膜8、记录极尖9(坡莫合金等)、三氧化二铝保护膜10和线圈导体11。
当使用常规的游离磨料浆料研磨薄膜型磁头的ABS(空气承载表面(Air Bearingsurface))时，大多数情况下，由如坡莫合金的软金属和Sendust制成的金属膜由于材料之间的硬度差异，由于选择性研磨或磨擦而造成阶梯型表面如以“STEP”标出或粗糙的表面。因此，存在的问题是金属薄膜(如磁极部分)从陶瓷构成的ABS处凹进，这被称作PTR(极尖凹进)，增加了与记录介质的磁性空间(如图1所示)，从而导致明显增加凸头或头的浮动距离(floating distance)。
一般，将润滑剂用于研磨由多种硬度彼此不同的材料组成的复合材料，根据在被研磨材料上的润滑机理，这样的润滑剂主要分成三类：1)为脂肪酸的油性剂，如硬脂酸和油酸；2)防摩擦剂如磷酸酯和Zn-DTP；3)有机Mo化合物。
其中，防摩擦剂即使在恶劣的研磨条件下仍能减少摩擦，而在此条件下油性剂会丧失其润滑作用。已知在高温下，在低负荷条件到高负荷条件下防摩擦剂与摩擦表面的摩擦化学反应可形成润滑薄膜，(Seichiro Hironaka，润滑添加剂的作用机理，塑料加工论文集，33-43，1994；R.J.Hartley等人，防摩擦剂和高压剂，Tribologist，326-331，1995)。
这样的防摩擦剂中，分子链中含有硫原子的那些化合物由于在摩擦表面产生的摩擦热而分解，在研磨表面和被研磨物质之间形成含硫化物的无机薄膜，从而保持润滑性能。
同样的方式，分子链中含有磷原子的防摩擦剂由于在摩擦表面产生的摩擦热而分解，在研磨表面和被研磨物质之间形成由磷化物或磷酸盐组成的无机薄膜。认为含磷化合物中的亚磷酸酯化合物被摩擦热水解而形成无机膜。(Toshihide Omori等，“在磷的高压添加剂的铁表面的吸附和反应(第二报告)”，Tribologist，188-194，1990)。
已知含硫和磷原子的化合物也具有和仅包含硫原子或磷原子的化合物同样的作用。(Masafurni Mashiko，“润滑剂的化学和物理”，摩擦学基础和应用，15-34，1996)。
由于这些无机薄膜被化学吸附到被研磨物质上，该吸附力大于有机分子的物理吸附力，薄膜在各种温度下稳定。要除去无机薄膜需要大量能量，因此已知保持了在被研磨物质上薄膜的润滑作用，只要研磨条件没有恶劣到除去无机薄膜的程度(Toshio Sakuria，“润滑和研磨的化学”，润滑，635-642，1982)。
还研究了含硫的有机钼作为防摩擦剂(P.C.H.Mitchell“油溶性Mo-S化合物作为润滑添加剂”Wear 100(1984)281-300；Hehachiro Okabe编辑“石油产品添加剂的发展和最新技术”CMC(1988)p99-106；等)，研究了含硫有机钼作为研磨由硬度不同的材料组成的复合材料的润滑剂的可能性(日本专利申请No.10-255022)。
如上面所述，尽管防摩擦剂的作用已广为人知，传统上那些润滑摩擦剂一直用于降低设备部件的滑动表面如齿轮或涡轮表面的摩擦。另一方面，传统的复合材料如由多种不同硬度的材料组成的薄膜型磁头，研磨期间其上施加的负荷要比在滑动表面如齿轮表面的小得多，因此，完全可以不使用防摩擦剂就能够加工复合材料。然而，尚不能达到均一工作性。因此，一直没人尝试在游离磨料的浆料组合物中加入防摩擦剂作为防选择性研磨剂，达到防止选择性研磨由不同硬度的材料组成的复合材料，如本发明所做的那样。
日本专利申请No.10-113327和No.10-255022提出使用含防选择性研磨剂的游离磨料浆料组合物，所述防选择性研磨剂可以获得高精度的滑动表面，从而避免这样的选择性研磨或损坏。
日本专利申请No.10-113327中，通过在游离磨料浆料中加入分子量为300-20,000的聚醚和任意的有1-6羟基官能度的聚醚(可通过环氧丙烷和环氧乙烷的加成反应制得)作为防选择性研磨剂，可防止薄膜型磁头的ABS磨光(lap)处理引起的选择性研磨，以及改善研磨表面的条件。
日本专利申请No.10-255022描述了使用含硫有机钼化合物作为防选择性研磨剂。该化合物会由于研磨期间产生的摩擦热而分解，形成薄膜，不会引起与金属表面的任何反应。该薄膜具有层状结构，其中的各层主要由二硫化钼(MoS2)构成，各层通过范德华力(弱的分子间力)相互键合。接触区域的摩擦被二硫化钼中的层间摩擦所代替并降低。因此，减小了不同硬度的材料之间的研磨量差异，能有效避免软材料的选择性研磨。
已建议使用含有醇式羟基的各种游离磨料的浆料组合物。其中加入醇的常规游离磨料的浆料组合物一般使用一种含水分散体。JP-A 61-261386揭示磨料颗粒分散体类的浆料润滑剂，用于磨光和抛光，这类润滑剂可通过将磨料颗粒混合/分散到选自多醇、多醇的烷基醚、多醇的烯丙基醚、或它们的水溶液的一种介质中，达到防止在其使用期间由于润滑剂组分的蒸发引起的组成变化而使磨光和抛光性能下降。JP-A.9-256171揭示一种用于加工的含水的油性剂的组合物，以及含该组合物的加工液体，该组合物能满足下列性能；涂布Ni的基材表面的可加工性，即平面研磨或压花的可加工性；其中分散有磨料颗粒的加工液体的可分散性；在加工期间或加工后碎片与被研磨的薄膜没有粘结性(加工后的清洁性能)；形成磁性膜后低错性能优良。还有JP-A 8-41443、10-204419、10-249713等也揭示一种使用非离子型表面活性剂作为研磨颗粒分散剂的游离磨料的浆料组合物，这类表面活性剂是有醇式羟基的化合物，如聚氧化烯单烷基醚、聚氧化烯单烷基苯基醚和聚氧化烯单脂肪酸酯。然而，并无意使用这些物质来防止在研磨处理不同硬度材料时发生软材料的选择性研磨，以及提高研磨率。
然而，常规的游离磨料的浆料组合物主要具有防止金属薄膜的选择性研磨的作用，其目的仅限于防止选择性研磨，而磁头的凸起距离也应进一步减小，PTR值应进一步下降。因此，应该避免金属薄膜的选择性研磨，同时，应该减小使用游离磨料浆料的研磨加工期间在Atlic(基材)和三氧化二铝(绝缘膜)之间的边界形成的阶梯差(所谓的“台肩阶梯差”(shoulder step difference))。另外，对游离磨料浆料的研磨能力，还存在的问题是当润滑性能提高太多时，会降低研磨性能，因此会降低游离磨料浆料的研磨率。
本发明解决了这些问题。
本发明的目的是提供一种游离磨料的浆料组合物，它有利于在研磨加工中均一地研磨由不同硬度材料构成的复合材料，不会引起不同硬度材料的研磨量差异，即不会引起选择性研磨。
本发明的另一个目的是提供一种游离磨料的浆料组合物，它有利于用于均匀研磨薄膜型磁头，不会引起薄膜型磁头ABS上的刮痕；以及提供了使用该组合物的研磨方法。
本发明提供的游离磨料的浆料组合物有利于在加工步骤(尤其是薄膜型磁头)中使用，该步骤中均一地研磨由不同硬度材料构成的复合材料，不会引起不同硬度材料的研磨量差异，即不会引起选择性研磨，其中可以保持高研磨率并能达到高研磨质量；还提供了使用该组合物的研磨方法。
本发明的目的是提供一种可用于研磨包括不同硬度材料的复合材料的游离磨料的浆料组合物，所述的组合物含有磨料颗粒、其分子链中含有硫和磷的至少一个防摩擦剂作为防选择性研磨剂(除了含硫有机钼之外)、以及分散介质。防选择性研磨剂的加入量宜为浆料组合物重量的0.1％或更多。较好的防选择性研磨剂还含有至少一种选自表面活性剂、大分子表面改性剂或偶合剂的物质。
本发明提供了一种用于研磨包括许多不同硬度的材料的复合材料的游离磨料浆料组合物，所述组合物包括磨料颗粒、作为防选择性研磨剂的防摩擦剂以及非水分散介质，所述防选择性研磨剂选自磷酸酯、二硫代磷酸的金属盐、磷酸酯铵盐和硫化合物中的至少一种，但不包括含硫的有机钼，其含量为0.1％(重量)或更大。所述游离磨料浆料组合物还包括选自分散剂、表面活性剂、大分子表面改性剂和偶合剂中的至少一种组分。
本发明的另一个目的是提供制造薄膜型磁头的方法，该方法包括研磨将成为ABS(空气承载表面)表面的步骤，研磨加工中使用上面所述之一的游离磨料浆料组合物。
本发明提供一种制造有包括许多不同硬度材料的空气承载表面的薄膜型磁头的方法，该方法包括用前述的游离磨料浆料组合物研磨空气承载表面的步骤。
使用这样的游离磨料的浆料组合物，可减少固-固接触面，从而在研磨由多种不同硬度材料构成的复合材料时，可以选择性地降低被研磨的低硬度材料表面的摩擦系数。换句话说，通过减少低硬度材料的除去量，可以均匀研磨材料，不会引起不同硬度材料之间的研磨量差异。
本发明还有一个目的是提供用于研磨由不同硬度的材料构成的复合材料的游离磨料浆料组合物，该组合物包括磨料颗粒、分散介质和至少一种含醇式羟基的化合物、以及任意的分散剂。
本发明提供一种用于研磨包括许多不同硬度的材料的复合材料的游离磨料浆料组合物，所述组合物包括磨料颗粒、非水分散介质以及作为防选择性研磨剂的至少一种带有醇式羟基的化合物。
本发明的游离磨料的浆料组合物中，其上述有醇式羟基的化合物是由下式(I)表示的伯-叔醇：
R1-OH  (I)
(其中，R1表示C4-C18的烷基、烯基、烷基芳基或芳基)；或
本发明的游离磨料浆料组合物中，其上述有醇式羟基的化合物是由下式(II)表示的聚氧化烯单醚化合物：
R2O-(CnH2n+1O)mH   (II)
(其中，R2表示C1-C18的烷基、链烯基、炔基、烷基芳基或芳基；n是2-4的整数；m是1-4的整数)；或
本发明的游离磨料浆料组合物中，其上述有醇式羟基的化合物是由下式(III)表示的聚氧化烯单酯化合物：
R3COO-(CnH2n+1O)mH  (III)
(其中，R3表示C1-C18的烷基；n是2-4的整数；m是1-4的整数)。
本发明的第二方面是制造薄膜型磁头的方法，该方法包括研磨将成为薄膜型磁头的ABS(空气承载的表面)表面的步骤，研磨加工中使用上面所述之一的游离磨料浆料组合物。
本发明的特点是通过使用上述游离磨料的浆料组合物，避免金属薄膜的选择性研磨以及Altic和三氧化二铝之间的阶梯差。
本发明中，当使用有醇式羟基的化合物作为防选择性研磨剂时，可认为减少了选择性研磨，因为醇式羟基在分子中是一极性基团，能被选择性吸附在金属表面。另一方面，对Altic(基材)和三氧化二铝(绝缘和保护膜)，与金属相比，都很少与有醇式羟基的化合物相互作用，在吸附有醇式羟基化合物方面没有显著的差异。因此，认为这类化合物具有避免Altic和三氧化二铝之间的选择性研磨的优异的能力。另外，醇式羟基在固体表面的吸附比羧基小，因此期望通过使用这种化合物可以保持较大的研磨率进行研磨。
因此，为了达到在研磨复合材料时均匀研磨，不同硬度材料之间的研磨量没有差异，并保持游离磨料浆料的研磨效率，即高研磨率，在游离磨料浆料组合物中加入至少一种有醇式羟基的化合物为有效的方法。
图1是沿图2中的被研磨的薄膜型磁头沿I-I线的横截面图。
图2显示了薄膜型磁头的结构。
图3是切下的一段被固定到加工卡具上的透视图。
图4是示例一段的磨光加工棒的示意图。
本发明的实施方案中，浆料是游离磨料的浆料组合物，含有磨料颗粒、防摩擦剂作为防选择性研磨剂、以及分散介质。下面逐一说明各组分。
用作防选择性研磨剂的防摩擦剂具有改善游离磨料浆料组合物的研磨性能的作用。尤其是仅含硫原子或仅含磷原子，或含有这两种原子的防选择性研磨剂能改善在边界润滑中的摩擦性能。具体而言，这样的制剂通过在较高温度下在低负荷到中等负荷与摩擦表面的摩擦化学反应形成润滑膜，从而减少摩擦。
作为防选择性研磨剂的防摩擦剂包括磷酸酯、二硫代磷酸的金属盐、磷酸酯铵盐和硫化合物。
磷酸酯的例子包括：由下式表示的磷酸酯：
R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的磷酸三(对甲苯酯)(TCP)：
Figure C0010415700102
亚磷酸三(对甲苯酯)(TCPi)；磷酸三苯酯(TPP)；磷酸二苯酯(DPP)；亚磷酸三苯酯(TPPi)；亚磷酸二苯酯(DPPi)；磷酸对甲苯基二苯酯(CDP)；由下式表示的磷酸三(烯丙酯)：
(CH2＝CHCH2O)3-P＝O；
磷酸三油基酯；以及钼磷酸酯。其中，较好的是磷酸酯、磷酸三(对甲苯酯)和磷酸三(烯丙酯)。
二硫代磷酸的金属盐例子包括：由下式表示的二硫代磷酸锌(Zn-DTP)：
Figure C0010415700103
其中R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的磷硫化的聚烯烃(phosphosulfrated polyolefin)：
Figure C0010415700104
其中R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的硫代焦磷酸钡：
其中R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的硫代磷酸镍：
其中R是烷基或烷基芳基；
二硫代磷酸镍(Ni-DTP)；以及二硫代磷酸钴(Co-DTP)。其中，较好的是二硫代磷酸锌(Zn-DTP)、磷硫化聚烯烃、硫代焦磷酸钡和硫代磷酸镍。
硫化合物的例子包括二甲基环硫乙烷(isobutylene sulfide)；硫化鲸蜡油；硫化萜烯；单硫化二苯(DPMS)；二硫化二苯(DPDS)。
这些防选择性研磨剂中，较好的是磷酸酯和二硫代磷酸的金属盐，尤其是二硫代磷酸锌，磷酸酯(其中，上式中的R表示烷基或烷基芳基)、磷酸三(对苯基酯)和磷酸三(烯丙酯)更好。
因为这些防选择性研磨剂可以在它们与被研磨的物质之间形成无机膜，即使在较高温度的高负荷下也能避免摩擦和滞塞(seizure)。根据要求的研磨性能，这些剂可以单独使用或组合使用。
本发明的这一实施方案中，防选择性研磨剂量为0.1％(重量)或更多，0.5％(重量)或更多为宜，1.0％(重量)或更多更好。如果该量小于0.1％(重量)，其对被研磨物质的作用较小，很难达到均匀研磨多种不同硬度的材料。
本发明的另一个实施方案是游离磨料浆料组合物，它包括：作为防选择性研磨剂的有醇式羟基的化合物；分散介质；磨料颗粒；以及任意的分散剂如表面活性剂。本发明人对获得低PTR值进行了广泛深入的研究，以解决在Altic、三氧化二铝和金属膜间选择性研磨问题，选择性研磨是在研磨加工要求低PTR值的薄膜型磁头时产生的。结果，他们发现使用含至少一种有醇式羟基化合物作为防选择性研磨剂的游离磨料浆料组合物，可以避免在磨光加工时发生选择性研磨，可以获得低PTR值，同时保持高的研磨率。
本发明中使用的有醇式羟基的化合物的例子包括醇、聚氧化烯单醚化合物和聚氧化烯单酯化合物。
用于本发明的醇是伯-叔醇，较好的是由下式表示的伯醇：
R1-OH   (I)
其中，R1表示C4-C18，较好是C10-C18，更好是C10-C14的烷基、链烯基、炔基、烷基芳基或芳基，较好是烷基。这类醇的例子包括1-丁醇、异丁醇、2-丁醇、叔丁醇、1-丁烯-3-醇、3-丁烯-1-醇、2-丁烯-1-醇、1-丁炔-3-醇、2-丁炔-1-醇、3-丁炔-1-醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、叔戊醇、3-甲基-1-丁醇、1-戊烯-3-醇、2-戊烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、2-戊炔-1-醇、3-戊炔-1-醇、4-戊炔-1醇、4-戊炔-2-醇、1-己醇、2-己醇、3-己醇、2-甲基-1-戊醇、3-甲基-1-戊醇、2-甲基-2-戊醇、3-甲基-2-戊醇、3-甲基-3-戊醇、4-甲基-1-戊醇、4-甲基-2-戊醇、3，3-二甲基-1-丁醇、3，3-二甲基-2-丁醇、2，2-二甲基-1-丁醇、2-乙基丁醇、1-己烯-3-醇、2-己烯-1-醇、3-己烯-1-醇、4-己烯-1-醇、5-己烯-1-醇、2，4-己二烯-1-醇、1-己炔-3-醇、2-己炔-1-醇、3-己炔-1-醇、5-己炔-1-醇、5-己炔-3-醇、3-甲基-1-戊炔-3-醇、1-庚醇、2-庚醇、3-庚醇、4-庚醇、3-乙基-3-戊醇、2-甲基-2-己醇、2-庚烯-1-醇、4-庚烯-1-醇、1-庚炔-3-醇、2-庚炔-1-醇、3-庚炔-1-醇、4-庚炔-2-醇、5-庚炔-3-醇、5-甲基-1-己炔-3-醇、1-辛醇、2-辛醇、3-辛醇、4-辛醇、2-甲基-2-庚醇、3-甲基-3-庚醇、4-甲基-4-庚醇、5-甲基-1-庚醇、5-甲基-2-庚醇、5-甲基-3-庚醇、6-甲基-2-庚醇、6-甲基-3-庚醇、2，2-二甲基-3-己醇、2，3-二甲基-2-己醇、2，5-二甲基-2-己醇、2，5-二甲基-3-己醇、3，4-二甲基-3-己醇、3，5-二甲基-3-己醇、2-乙基-1-己醇、3-乙基-2-甲基-3-戊醇、1-癸醇、1-十二烷醇、1-十四烷醇、1-十六烷醇和1-十八烷醇。其中较好的是1-癸醇、1-十二烷醇和1-十四烷醇。
本发明使用的聚氧化烯单醚化合物可由下式表示：
R2O-(CnH2n+1O)mH  (II)
(其中，R2表示C1-C18，较好是C1-C10，更好是C1-C4的烷基、烯基、炔基、烷基芳基或芳基，较好是烷基；n是2-4的整数，较好是2-3，更好是2；m是1-4的整数，较好是1或2)。这类化合物的例子包括2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-正丙氧基乙醇、2-异丙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-异丁氧基乙醇、2-(己氧基)乙醇、2-(十二烷氧基)乙醇、2-(烯丙氧基)乙醇、2-苯氧基乙醇、2-(苄氧基)乙醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇、2-(2-异丁氧基乙氧基)乙醇、2-(2-叔丁氧基乙氧基)乙醇、2-[2-(己氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(十二烷氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(十四烷氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(十六烷氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(十八烷氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(2-乙氧基乙氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(2-丁氧基乙氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-[2-(十二烷氧基)乙氧基]乙氧基]乙醇、2-[2-[2-(十四烷氧基)乙氧基]乙氧基]乙醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、1-丁氧基-2-丙醇、1-苯氧基-2-丙醇、2-(2-甲氧基丙氧基)丙醇、2-[2-(辛基苯氧基)乙氧基]乙醇2-[2-壬基苯氧基)乙氧基]乙醇、2-[2-(壬基苯氧基)乙氧基]乙醇和2-[2-(二壬基苯氧基)乙氧基]乙醇。其中，尤其好的是2-乙氧基乙醇。
用于本发明的聚氧化烯单酯化合物可由下式表示：
R3OO-(CnH2n+1O)mH   (III)
(其中，R3表示C1-C18，较好是C1-C10，更好是C1-C3的烷基；n是2-4的整数，较好是2-3，更好是2；m是1-4的整数，较好是1或2)。这类化合物的例子包括：乙酸2-羟基乙酯、辛酸2-羟基乙酯、2-癸酸2-羟基乙酯、月桂酸2-羟基乙酯、棕榈酸2-羟基乙酯、油酸2-羟基乙酯、以及单油酸聚乙二醇酯2EO。
使用含有至少一种有醇式羟基化合物的游离磨料浆料组合物可以避免在研磨不同硬度的材料上发生的软材料的选择性研磨，可以使金属和陶瓷间的阶梯差最小，不会降低研磨效率(研磨率)。
用于本发明的有醇式羟基的化合物的沸点为80℃或更高，100℃或更高为宜。选择这样的沸点是因为有较高蒸发速率的防选择性研磨剂在研磨操作中会蒸发，因此研磨加工变得困难。
当有醇式羟基的化合物在本发明中用作防选择性研磨剂时，其量为游离磨料浆料组合物重量的0.5％(重量)或更多，1.0％(重量)或更多为宜，1.0-50％(重量)或更多更好。
要求本发明中使用的分散介质是非水溶剂，或是极低极性的非极性溶剂为宜，因为金属膜如由坡莫合金或Sendust构成的薄膜作为薄膜型磁头的部件易对水敏感且会生锈。术语“分散介质的极性”广义上指取决于分子中产生的偶极的性质，偶极的产生取决于分散介质分子中的原子类型、原子、原子团的键合类型和其立体化学的类型。由相互作用的分子的极性相对决定了极性的数值量。溶剂的极性由δ值定性表示(希尔布兰德溶解度参数(sp值))。δ值越大，极性越大，反之也如此。根据分散性、由极性和分子间相互作用(如氢键)的取向，δ值可分成几类，并且该值决定了溶剂与化合物的溶解选择性，即哪些化合物易于溶解在这种溶剂中。对适合用作本发明的游离磨料浆料组合物的分散介质的有机溶剂，要求低δ值的那些。如果δ值不够低，极性组分增加，分散介质会产生气味，或分散介质本身会危害人类和被研磨的物质。
而且，本发明中，为避免研磨加工中研磨浆料的蒸发，低蒸发率的分散介质为合适，从而可以进行稳定的研磨加工。如果分散介质蒸发率高，在研磨加工中分散介质会蒸发，因此研磨加工会不稳定。考虑上述观点，本发明中使用的分散介质较好的应具有：100℃或更高，较好为120℃或更高的沸点；10.0或更小，较好为8.0或更小的溶解度参数(sp值)；5.0或更小，较好为2.0或更小的相对速度。这样的分散介质的例子包括：由Exxon Chemical，Co.生产的无味异链烷烃溶剂(Isopar系列)和低味环烷溶剂(EXXSOL系列)；正石蜡溶剂(Whiterex系列)，和脂族工业溶剂，如MobilChemical生产的Pegasol、Pegawhite和Sertex。
分散介质的例子包括表面活性剂、大分子化合物以及表面改性剂，它们可以组合使用。
为从粉末制备稳定的分散体系，粉末应该具备在固体/液体界面上的优良的润湿性能。术语“润湿性能”在此指液体从固体表面排出气体的现象。在干燥粉末表面，空气被强烈吸附，因此应该被液体取代。为改善润湿性能，应该增强固相和液相之间的化学亲和力。当两相的极性和化学结构相似时，亲和力较大。常规的研磨颗粒一般具有亲水性，因为其表面具有极性官能团如羟基。因此，常规的磨料颗粒因为其优良的润湿性能可以容易地分散在高δ值的极性溶剂如水中。然而，本发明中使用的分散介质是非极性溶剂，为了将磨料(亲水性颗粒)均匀分散在非极性溶剂中，应该增强颗粒表面和分散介质间的亲和力，因此应该处理颗粒表面，使它具有疏水性。疏水性处理方法的例子包括加入分散剂，如表面活性剂。
使用表面活性剂作为分散剂的方法是基于这样一个事实，表面活性剂是具有长烃链(给出疏水性)和在其分子终端具有强极性基团(给出亲水性)的两性物质。具体而言，颗粒表面(为亲水性)与表面活性剂的极性基团相互作用，表面活性剂分子连接在颗粒表面，使烃链(为疏水性)朝外。换句话说，颗粒表面整体从亲水性改变为疏水性。因此，颗粒保留在非极性溶剂中而不会沉降。
用作本发明的分散剂的表面活性剂应该可以溶解于非极性溶剂。这样的表面活性剂一般在其分子结构中具有双键或三键，或支链。
这样的表面活性剂的例子包括：失水山梨糖醇脂肪酸酯，如失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇倍半油酸酯和失水山梨糖醇三油酸酯；甘油酯，如十甘油五油酸酯、十甘油五异硬脂酸酯、十甘油三油酸酯、六甘油五油酸酯、甘油单异硬脂酸酯和二甘油单异硬脂酸酯；聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯，如聚氧乙烯山梨糖醇四油酸酯；聚乙二醇脂肪酸酯，如聚乙二醇单油酸酯2EO和6EO；聚氧乙烯烷基醚，如POE(2)油基醚和POE(3)仲烷基醚。对本发明使用的表面活性剂量没有特别的限制，只要使颗粒的吸附达到饱和，因此，可根据磨料颗粒的表面性能和表面活性剂类型改变表面活性剂的使用量。这是因为在非极性溶剂中作为颗粒的第一层所吸附的表面活性剂量与含水体系相比很小，因此，通过吸附的表面活性剂来利用表面活性剂的疏水性-疏水性相互作用而形成第二层变得困难，通过增加表面活性剂量不能改变表面性能，而对含水体系的情况，其性能随表面活性剂量增加而变化。
可以使用表面改性剂如大分子化合物和硅烷偶合剂作为分散剂。这样的大分子表面改性剂的例子包括聚合物刷，其终端被强烈吸附到界面上，留下的部分伸进溶剂，如聚(2-乙烯基吡啶)-聚苯乙烯(PVPy-PS)和(2-乙烯基吡啶)-聚异戊二烯(PVPy-PIS)。大分子化合物被吸附到颗粒表面形成厚的吸附层。通过这一厚的吸附层，空间上阻碍了颗粒相互接近。使用表面改性剂的这种方法中，颗粒表面的表面官能团通过化学反应与表面改性剂键合，颗粒表面的亲水性改变为疏水性。不仅可以通过上述方法还可以通过疏水性处理，亲水性磨料颗粒可以均匀地分散在非极性溶剂中。
偶合剂的例子包括硅烷偶合剂，如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酰氧基丙基)三甲氧基硅烷、β-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨基乙基)γ-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、和γ-氯丙基三甲氧基硅烷；钛酸酯偶合剂，如异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三(十二烷基)苯磺酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸)钛酸酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸)钛酸酯、四辛基二(二(十三烷基)亚磷酸)钛酸酯、四(2，2-二烯丙氧基甲基-1-丁基二(二(十三烷基)亚磷酸))钛酸酯、二(二辛基焦磷酸)羟乙酸钛酸酯(Plenact KR138S，由Ajinomoto生产)、二(二辛基焦磷酸)亚乙基钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酸)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、异苯基三(N-氨基乙基氨基乙基)钛酸酯、二枯基苯基羟乙酸钛酸酯和二异硬脂酰基亚乙基钛酸酯；和有机铝偶合剂，如二异丙酸乙酰烷氧基铝(Plenact A1-M，由Ajinomoto KK生产)、乙酰烷氧基二异丙酸酯、异二丁醚、2-二(十八烷基醚)和2-乙基己基二异丙醚。
大分子表面改性剂或偶合剂量可根据使用的磨料颗粒的表面性能改变，但是，一般为0.01％(重量)，0.05-5.0％(重量)为宜。
对磨料颗粒没有限制，只要它们是通常用于研磨加工的磨料。其例子包括金刚石、三氧化二铝、碳化硅、氧化铈、氧化锆、氧化硅和氧化铁。为了加工薄膜型磁头，基材是硬的Altic，因此需使用金刚石磨料颗粒。金刚石颗粒的直径一般为1.0微米或更小，0.5微米或更小更好。对金刚石的晶体结构，根据制造方法分为两类，可根据研磨目的使用其中一种。游离磨料浆料中加入的金刚石颗粒量一般为0.05-1.0％(重量)，可以采用研磨效率或研磨表面的质量作为标准进行调节。
作为制备本发明的游离磨料浆料组合物的方法，可采用生产游离磨料浆料的常规方法。具体而言，将足够量的磨料颗粒混合到分散介质中，在其中溶解足够量的表面活性剂等。由于在这种条件下磨料颗粒表面为亲水性，颗粒在非极性溶剂中形成集聚体。为了从颗粒集聚体获得初级磨料颗粒需进行分散。在分散操作中，可使用常规的分散方法和设备。例如，可以使用超声波分散装置，各种球磨分散装置、捏合机和球磨机。通过使用分散设备，颗粒集聚体降解为初级颗粒，露出的新表面吸附表面活性剂，因此可改善润湿性能，制得具有优异的分散性的浆料，不会再引起集聚。
本发明中被研磨的物质是维克斯硬度(Hv)为26-360的软材料与维克斯硬度(Hv)为700-4,000的硬材料的混合物的复合材料。软材料和硬材料各由一种或多种材料组成。软材料尤其是金属，其例子包括Ti(Hv：60)、Pb(Hv：37)、Ag(Hv：26)、W(Hv：360)、V(Hv：55)、Nb(Hv：80)、Ta(Hv：355)、Pb(Hv：38)、Cr(Hv：130)、Ru(Hv：350)、Cu(Hv：117)、Pt(Hv：39)、Mo(Hv：160)、Th(Hv：38)、Ni(Hv：60)、Sendust(Fe-Al-Si，Hv：600)、坡莫合金(Hv：200)和铝(Hv：200)。硬材料尤其是陶瓷和玻璃，其例子包括石英玻璃(Hv：620)、Atlic(Al2O3-TiC，Hv：2,500)、TiC(Hv：3,200)、AlN(Hv：1,370)、Si3N4(Hv：2,160)、ZrO2(Hv：700)、cBN(Hv：4,000)、SiO2(Hv：620)、SiC(Hv：2,400)、hBN(Hv：4,700)、Atlic(Hv：2,500)、Al2O3(Hv：2,000)、Si3N4(Hv：2,160)、AlN(Hv：1,370)、MgO(Hv：920)、B4C(Hv：3,200)和TaN(Hv：l,080)。
尤其是当被研磨的物质是薄膜型磁头时，这种物质具有图1所示的结构，它包括不同硬度的材料如Atlic、Sendust、坡莫合金和三氧化二铝的混合物。
JIS Z2251定义了测量Hv的方法。具体而言，使用相对面角度为136°的金刚石四棱锥压头，在试验样品上形成一凹进。测定此时的试验负荷，由凹进的对角线长度得到凹进的表面积。用这些值，再通过下面公式可以计算Hv：
Hv＝0.102(F/S)＝0.102×(2Fsinθ/2)d2＝0.18909F/d2
其中，Hv表示维克斯硬度，F表示试验负荷(N)，S表示凹进的表面积，d表示凹进的平均对角线长度(毫米)，θ表示金刚石压头相对面之间的角度。JIS B7725中规定了维克斯硬度试验中使用的装置，规定由钢(JIS G4401，JIS G4805)、黄铜(JISH3100)或铜(JIS H3100)制成的片作为硬度标准的标准片。对这一标准片，规定其用于试验的表面其糙度按照JIS B0601(表面糙度)为0.1s镜面，规定标准片的上表面和下表面的平行度按照JIS B0621(对形状和定位的规定和指示)每50毫米为0.02毫米或更小。
本发明的游离磨料浆料组合物可施用到不同硬度和不同表面性质的任何复合材料，复合材料的例子包括光导纤维连接头、半导体元件、VTR头和软盘头(floppyhead)。下面参考对薄膜型磁头的加工描述本发明。
按照下列步骤制造凸起磁头：
1.切割出一条棒。从基体中排列了许多磁转换元件的薄片切割出一条棒。如图2所示，棒中成排排列了多个包含磁性转换器13的滑动触头。
2.如图3所示，用胶水将棒12固定在加工夹具上。
3.磨光处理。如图4所示通过下面的步骤进行滑动触头的ABS研磨；旋转主要包含锡的面板；压力P下将需研磨的基材(固定在加工夹具16上的棒12)放置在该旋转板14上；从供料喷嘴15提供游离磨料浆料等。
4.从加工夹具16上取下棒12。
5.进行轨道蚀刻处理(rail etching processing)。
6.将棒12切割成滑动触头。
这些步骤中，本发明涉及在磨光处理(步骤3)中棒的研磨。常规的滑动触头ABS的研磨加工是在控制狭口高度(throat height)和MR高度下使用游离磨料浆料进行。
术语“狭口高度(TH)”指决定薄膜型磁头的记录性能的一个因素，定义为在ABS和电绝缘薄膜线圈的绝缘体终端之间的磁极部分的距离(图1中标为TH)。
有磁阻再生元件的薄膜型磁头被称作MR-感应复合头，对MR-感应复合头，其磁阻重现元件的高度是决定记录/重现性质的因素之一，被称作MR-高度(MR-h)。MR-高度是磁阻重现元件的长度，其终端在ABS上露出，由ABS进行测量(在图1标为MR-h)。
实施例
实施例1-8，比较例1-3
本发明中，研究了包含Altic、Sendust和坡莫合金的薄膜型磁头在研磨加工中的润滑效果。
本发明实施例中使用的游离磨料浆料组合物的组分列于表1。使用非极性溶剂的Isopar M作为分散介质，为非离子型表面活性剂的失水山梨糖醇单油酸酯(SP-O10)用作表面活性剂。
在各实施例和比较例中使用二硫代磷酸锌(Z-112，由Asahi Denka Kogyo KK生产)、磷硫化聚烯烃(ADDITIN，由Nippon Yushi KK生产、硫代焦磷酸钡(LUBRIZOL，由Nippon Lubrizol KK生产)、硫代磷酸镍(Irgalub，由Ciba Specialty Chemicals KK生产)、磷酸三(对甲苯酯)(试剂，由Kanto Kafaku KK生产)、磷酸三(烯丙酯)(试剂，由Kanto Kafaku KK生产)、磷酸酯(PHOSPHANOL，由Toho Kagaku Kogyo KK生产)、硫化脂肪酸酯(Movbiladce DO，由Dainippon Ink Kagaku KK生产)中的一种作为润滑剂(抗摩擦剂)。
作为对比，按照同样的方式进行试验，不同之处是使用没有润滑剂(放摩擦剂)的浆料，或有油酸(Wako Junyaku生产的试剂)或macadamia胡桃油(由Nikko ChemicalsKK生产的试剂)(是可作为润滑剂的油性剂)的浆料代替含上述物质的浆料。
对研磨试验，使用自动精确磨光机，为HYPREZ型EJ-3801(由Nippon Engis制造)。下面为研磨条件：使用锡/铅面板作为磨光板；面板旋转速度为60rpm；按30秒间隔喷射3秒来提供浆状研磨液体；处理负荷为1,300克/厘米2；处理时间为30分钟。
使用扫描探针显微镜(AFM)测定研磨加工后薄膜型磁头的碳化铝钛和金属薄膜间的阶梯差来评价研磨性能。根据要求的性能改变PTR值，然而，一般认为约10nm或更小为宜，尤其是5nm或更小。为评价划痕，使用AFM和差示干涉显微镜。结果列于表1。
                                       表1
                                   实施例           比较例
  组成(重量％) 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3
  金刚石磨料 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
  表面活性剂(SP-O10) 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
  磷硫化聚烯烃 10.0 - - - - - - - - - -
  二硫代磷酸锌 - 10.0 - - - - - - - - -
  硫代焦磷酸钡 - - 10.0 - - - - - - - -
  硫代磷酸镍 - - - 10.0 - - - - - - -
  磷酸酯 - - - - 10.0 - - - - - -
  磷酸三(对甲苯酯) - - - - - 10.0 - - - - -
  磷酸三(烯丙酯) - - - - - - 10.0 - - - -
  硫化脂肪酸酯 - - - - - - - 10.0 - - -
  油酸 - - - - - - - - 10.0 - -
  macadamia胡桃油 - - - - - - - - - 10.0 -
  分散介质(Isopar M) 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9 88.9
  刮痕评价 好 好 好 好 好 好 好 好 好 差 差
  PTR值(nm) 3.97 3.40 3.93 4.01 3.82 4.00 4.12 3.97 5.98 6.67 10.64
由上述结果可知，使用含硫和/或磷的防摩擦剂研磨的薄膜型磁头的PTR值小于使用油酸或macadamia胡桃油或什么都不使用(比较例中)时的PTR值，并能均匀研磨由包括不同硬度材料的复合材料组成的薄膜型磁头。
实施例9
此实施例中，评价了游离磨料浆料组合物中防摩擦剂的有效量。使用不同量的二硫代磷酸锌作为防摩擦剂。按照和实施例1相同的方式进行研磨试验。浆料的配方和结果列于表2。
                                     表2
量(重量％) 0.001 0.005 0.01 0.05 0.075 0.1 0.5 1 5 10 50 80
PTR(nm) 10.50 9.23 7.73 5.11 4.02 3.82 3.83 3.79 3.85 3.82 3.77 3.81
由实施例1-9的结果可知，通过加入包含硫和磷的0.075％(重量)的防摩擦剂，获得优异的PTR值(5nm或更小)。当防摩擦剂量为0.1％(重量)或更多时PTR值变得稳定。由上面的结果，发现当防摩擦剂量为0.1％(重量)或更大时，可以均匀加工包括不同硬度的材料的复合材料。
由这些实施例的结果可知，通过在游离磨料浆料组合物中加入0.1％(重量)或更多的含硫和/或磷的防摩擦剂，可以均匀磨光包括不同硬度的材料的复合材料，不会因为硬度差异而引起选择性研磨。
实施例10
此实施例中，试验了在研磨加工包括Altic、Sendust和坡莫合金的薄膜型磁头时防止选择性研磨的效果。另外，含油酸或硬脂酸(已知为辅助磨料)的浆料、没有添加剂的浆料与本发明的浆料进行了比较。实施例和比较例中试验的游离磨料浆料的组成列于表3。
                   表3
    材料     重量比(重量％)
    0-0.25微米的金刚石颗粒     0.1
    表面活性剂(SP-O10)     1.0
    有醇式羟基的化合物     10.0
    分散介质(Isopar M)     88.9
    总计     100
使用为非极性溶剂的Isopar M作为分散介质，为非离子型表面活性剂的失水山梨糖醇单油酸酯(SP-O10，由Nikko Chemicals KK生产)作为表面活性剂。
对研磨试验，使用自动精确磨光机，为HYPREZ型EJ-3801(由Nippon Engis KK制造)。下面为研磨条件：使用锡/铅面板作为磨光板；面板旋转速度为60rpm；按30秒间隔喷射3秒来提供浆状研磨液体；处理负荷为1,300克/厘米2；处理时间为30分钟。
使用扫描探针显微镜(AFM)测定研磨加工后薄膜型磁头的Altic和金属薄膜间的阶梯差来评价研磨性能，即极尖凹进值(PTR值)。当PTR值为5nm或更小时，评价为“良好”。为评价划痕和薄膜糙度，使用AFM和差示干涉显微镜。
在上述条件下进行30分钟的研磨加工，由研磨加工之前和之后研磨物质的重量变化来测定研磨率。
结果列于表4。
                                      表4
    编号                材料     PTR(nm)   研磨表面   研磨率
    1 1-丁醇     2.69     良好     132
    2 1-丁醇     2.67     良好     136
    3 1-己醇     2.66     良好     137
    4 1-己醇     2.70     良好     141
    5 1-辛醇     2.67     良好     137
    6 1-辛醇     2.64     良好     135
    7 2-乙基-1-己醇     2.63     良好     134
    8 2-乙基-1-己醇     2.64     良好     136
    9 1-癸醇     2.65     优异     135
    10 1-癸醇     2.86     优异     141
    11 十四烷基醇     2.95     优异     142
    12 十四烷基醇     2.82     优异     142
    13 十八烷基醇     2.91     优异     144
    14 十八烷基醇     3.00     优异     140
    15 2-乙氧基乙醇     2.45     良好     131
    16 2-乙氧基乙醇     2.64     良好     135
    17 1-癸醇5％(重量)2-乙氧基乙醇5％(重量)     2.38     良好     136
    18 1-癸醇8％(重量)2-乙氧基乙醇2％(重量)     2.53     优异     134
    19 1-癸醇4％(重量)2-乙氧基乙醇3％(重量)2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇3％(重量)     2.38     良好     136
    20 油酸     5.98     良好     55
    21 硬脂酸     7.03   许多划痕     40
    22 没有添加剂     10.64   很多划痕     100
术语“研磨率”在此指相对于不含添加剂的游离磨料浆料组合物情况下薄膜型磁头的研磨量的各事例的研磨量(条件是无添加剂事例的研磨量为100的前体下)。
由这些结果发现当包括有醇式羟基化合物的游离磨料浆料用于研磨时，研磨的薄膜型磁头的PTR值小于其中加入油酸、硬脂酸或什么都没有加入的情况(比较例)的PTR值，可以均匀研磨由包括不同硬度的材料的复合材料组成的薄膜型磁头。另外，发现在使用含脂肪酸(油酸或硬脂酸)浆料的事例中，观察到明显降低了研磨率，而在包括有醇式羟基的化合物的游离磨料浆料事例中，即使与没有添加剂的事例相比也提高了研磨率。对研磨表面，有醇式羟基的化合物的浆料与加入了油酸、硬脂酸或什么都不加入的事例相比得到更好或相同的结果。另外，在1-癸醇和1-十四烷基醇的事例中研磨表面尤其好。
当使用包括至少一种有醇式羟基的化合物的游离磨料浆料来研磨表面型磁头时，PTR值变得小于加入油酸、硬脂酸或什么都不加入的事例中的PTR值，能够均匀研磨由包括不同硬度的材料的复合材料组成的表面型磁头。对研磨表面，有醇式羟基的化合物的浆料与加入了油酸、硬脂酸或什么都不加入的事例相比得到更好或相同的结果。
实施例11
此实施例中，评价有醇式羟基化合物的量在0-50％(重量)范围变化情况下的PTR值、研磨表面和相对研磨率。重复实施例10的相同步骤，不同之处是使用1-癸醇作为有醇式羟基的化合物。结果列于表5。
                          表5
 1-癸醇(重量％)     PTR(nm)     研磨表面     研磨率
    0.1     2.89     良好     105
    0.3     2.90     良好     105
    0.5     2.82     良好     119
    1.0     2.79     优异     122
    3.0     2.71     优异     125
    5.0     2.64     优异     130
    10.0     2.65     优异     135
    20.0     2.61     优异     134
    30.0     2.67     优异     138
    40.0     2.64     良好     138
    50.0     2.62     良好     139
  没有添加剂     10.64     很多划痕     100
由上面的结果可知，当1-癸醇量为0.5％(重量)或更多时，PTR值变小，防止了包括复合材料的薄膜型磁头的选择性研磨，与不加入添加剂(比较例)的事例相比，加入1-癸醇的研磨表面条件优良。而且，当此量为1.0％(重量)或更大，较好为1.0-30.0％(重量)时，研磨表面处于极佳条件，没有划痕或表面粗糙。
由这些实施例的结果发现，通过使用包含至少一种有醇式羟基的化合物的游离磨料浆料，可以进行均匀研磨加工，不会由于复合材料中各材料的硬度不同而引起软材料的选择性研磨。参考对薄膜型磁头的应用说明了本发明，然而，本发明不受这种研磨类型的限制。本发明还可应用于其它包括不同硬度的材料的复合材料。通过利用防摩擦剂(如硫/或磷化合物)或有醇式羟基的化合物作为防选择性研磨剂对材料表面的选择性作用，可以达到均匀研磨和高研磨率，不会引起不同材料之间的研磨量差异。

Claims (10)

1.一种用于研磨包括许多不同硬度的材料的复合材料的游离磨料浆料组合物，所述组合物包括磨料颗粒、作为防选择性研磨剂的防摩擦剂以及非水分散介质，所述防选择性研磨剂选自磷酸酯、二硫代磷酸的金属盐、磷酸酯铵盐和硫化合物中的至少一种，但不包括含硫的有机钼，其含量为0.1-80重量％。
2.如权利要求1所述的游离磨料浆料组合物，其特征在于所述防选择性研磨剂选自：
由下式表示的磷酸酯：
R是烷基或烷基芳基，
由下式表示的磷酸三(对甲苯酯)(TCP)：
亚磷酸三(对甲苯酯)(TCPi)、磷酸三苯酯(TPP)、磷酸二苯酯(DPP)、亚磷酸三苯酯(TPPi)、亚磷酸二苯酯(DPPi)、磷酸对甲苯基二苯酯(CDP)、由下式表示的磷酸三(烯丙酯)：
(CH2＝CHCH2O)3-P＝O
磷酸三油基酯、钼磷酸酯、由下式表示的二硫代磷酸锌(Zn-DTP)：
其中R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的磷硫化的聚烯烃：
其中R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的硫代焦磷酸钡：
Figure C001041570003C1
其中R是烷基或烷基芳基；
由下式表示的硫代磷酸镍：
Figure C001041570003C2
其中R是烷基或烷基芳基；
二硫代磷酸镍(Ni-DTP)、二硫代磷酸钴(Co-DTP)；
环硫异丁烷、硫化鲸蜡油、硫化萜烯、单硫化二苯(DPMS)以及二硫化二苯(DPDS)。
3.如权利要求1或2所述的组合物，其特征在于所述游离磨料浆料组合物还包括选自分散剂、表面活性剂、大分子表面改性剂和偶合剂中的至少一种组分。
4.一种用于研磨包括许多不同硬度的材料的复合材料的游离磨料浆料组合物，所述组合物包括磨料颗粒、非水分散介质以及作为防选择性研磨剂的至少一种带有醇式羟基的化合物。
5.如权利要求4所述的组合物，其特征在于所述带有醇式羟基的化合物是由下式(I)表示的伯-叔醇：
R1-OH    (I)
其中R1表示C4-C18烷基、烯基、烷基芳基或芳基。
6.如权利要求4所述的组合物，其特征在于所述带有醇式羟基的化合物是由下式(II)表示的聚氧化烯单醚化合物：
R2-O-(CnH2n+1O)mH     (II)
其中R2表示C1-C18烷基、链烯基、炔基、烷基芳基或芳基；n是2-4的整数，m是1-4的整数。
7.如权利要求4所述的组合物，其特征在于所述带有醇式羟基的化合物是由下式(III)表示的聚氧化烯单酯化合物：
R3COO-(CnH2n+1O)mH    (III)
其中R3表示C1-C18的烷基；n是2-4的整数，m是1-4的整数。
8.如权利要求4所述的组合物，其特征在于所述防选择性研磨剂的量为0.5-50重量％。
9.如权利要求4-7中任一权利要求所述的组合物，其特征在于所述游离磨料浆料组合物还包括选自分散剂、表面活性剂、大分子表面改性剂和偶合剂中的至少一种组分。
10.一种制造有包括许多不同硬度材料的空气承载表面的薄膜型磁头的方法，该方法包括用权利要求1或5所述的游离磨料浆料组合物研磨空气承载表面的步骤。
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