DE2007842C3 - Magnetischer Aufzeichnungsträger sowie Verfahren und Einrichtung zu seiner Herstellung - Google Patents
Magnetischer Aufzeichnungsträger sowie Verfahren und Einrichtung zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen magnetischen Aufzeichnungsträger sowie ein Verfahren und eine Einrichtung
zu seiner Herstellung, der aus einem Basismaterial besteht, das mit Kobali und Chrom beschichtet ist
Herkömmliche magnetische Aufzeichnungsträger sind mit magnetischem Oxidpulver beschichtet, das mittels eines Bindemittels an dem Basismaterial angeklebt ist Es ist jedoch auch bereits vorgeschlagen worden, magnetische Aufzeichnungsträger herzustellen, bei denen das aus Kunststoff bestehende Basismaterial mit einer Schicht von magnetisierbarem Metall beschichtet ist. Gemäß einem Vorschlag ist das Basismaterial mit Kobalt durch einen Vakuumaufdampfungsvorgang beschichtet. Die so hergestellten magnetischen Aufzeichnungsbänder haben jedoch eine relativ geringe Koerzitivkraft, sind gegei.Jber chemischer Korrosion anfällig und haben eine relativ schlechte Haftung an dem Basismaterial, so daß sie einer mechanischen Abnutzung unterliegen.
Herkömmliche magnetische Aufzeichnungsträger sind mit magnetischem Oxidpulver beschichtet, das mittels eines Bindemittels an dem Basismaterial angeklebt ist Es ist jedoch auch bereits vorgeschlagen worden, magnetische Aufzeichnungsträger herzustellen, bei denen das aus Kunststoff bestehende Basismaterial mit einer Schicht von magnetisierbarem Metall beschichtet ist. Gemäß einem Vorschlag ist das Basismaterial mit Kobalt durch einen Vakuumaufdampfungsvorgang beschichtet. Die so hergestellten magnetischen Aufzeichnungsbänder haben jedoch eine relativ geringe Koerzitivkraft, sind gegei.Jber chemischer Korrosion anfällig und haben eine relativ schlechte Haftung an dem Basismaterial, so daß sie einer mechanischen Abnutzung unterliegen.
In dieser Weise hergestellte Bänder haben sich kommerziell nicht durchsetzen können.
Gemäß einem weiteren Vorschlag (IEEE Transactions on Magnetics, Vol. MAG-3, Nr. 3, September 1967,
S. 205—207) werden aufeinanderfolgende Schichten von Chrom und Kobalt durch Verdampfung auf das
Basismaterial aufgebracht, jedoch leidet dieses Verfahren unter zwei Nachteilen. Zum einen muß das
Basismaterial während der Ablagerung eine hohe Temperatur haben, um eine genügende Koerzitivkraft
zu erzeugen, und diese Temperatur ist so hoch, daß die für magnetische Bänder verwendeten Basismaterialien
schmelzen wurden. Zum anderen muß ein hoher Anteil von Chrom verwendet werden. Bänder dieser Art
scheinen sich ebenfalls kommerziell nicht durchgesetzt zu haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten magnetischen Aufzeichnungsträger zu
schaffen, der sich einfach und problemlos herstellen läßt und verbesserte magnetische Eigenschäften und verbesserte
Gebrauchseigenschaften hat Aufgabe ist es außerdem, ein günstiges Verfahren und eine zweckmä^
ßige Einrichtung zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsträgers anzugeben.
Bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger besteht
Bei einem magnetischen Aufzeichnungsträger besteht
die erfindungsgemäße Lösung darin, daß Kobalt und Chrom als Mischung auftreten, wobei der Chromanteil 1
bis 20% des Gewichtes beträgt.
Der erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger läßt sich
besonders gut nach einem Verfahren herstellen, bei dem Kobalt und Chrom auf ein gemeinsames Basismaterial
bei einer Temperatur, die 1000C nicht wesentlich übersteigt, so aufgebracht werden, daß sie eine
gemeinsame Schicht bilden, die im wesentlichen eine Mischung aus Kobalt und Chrom ist und in der Chrom
im wesentlichen Ober die gesamte Schichtdicke verteilt ist und einen Gewichtsanteil von 1 bis 20% hat Der
erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger läßt sich besonders gut mit einer Einrichtung herstellen, die
aufweist Mittel zum gleichzeitigen Aufbringen von Kobalt und Chrom auf ein Basismaterial, so daß eine
Schicht aus magnetisierbarem Metall gebildet wird, wobei das magnetisierbar Metall eine Mischung von
Kobalt und Chrom ist, die Chrom im Bereich von 1 bis 20% enthält.
Aufzeichnungsträger gemäß der Erfindung haben somit relativ zu bekannten Aufzeichnungsträgern, bei
denen Kobali mit Chrom in getrennten Schichten
auftreten, eine höhere Koerzitivkraft und eine erhöhte remanente Induktion, und es wurde außerdem gefunden,
daß sie eine verbesserte Haftung an dem Basismaterial, eine verringerte mechanische Abnutzung beim Abspielen
und eine geringere Anfälligkeit gegenüber chemischer Korrosion haben. Darüber hinaus wurde gefunden,
daß die Verwendung der Chrom-Kobalt-Mischung die Rechteckförmigkeit der Hysteresisschleife verbessert.
Verglichen mit magnetisierbaren Oxidbändern ergibt sich außerdem eine Verbesserung der digitalen Aufzeichnungsdichte.
Ein Band z. B, das gemäß der Erfindung hergestellt ist und eine Schichtdicke von
ungefähr 035 μ,' eine remanente Induktion von 6000 Gauß und eine Koerzitivkraft von 420 Oe hat,
erreicht eine Aufzeichnungsdichte von mehr als das Doppelte als ein 6 μ dickes Fe2Oa-Band. ίο
Der Bereicli des Chromanteils ist kritisch, da Chrom
in Anteilen von weniger als 1% keinen vorteilhaften Effekt auf die Güte hat, und Chrom in Anteilen von
mehr als 20% führt dazu, daß die Schicht im wesentlichen nicht magnetisch wird. Zu bevorzugende
Anteile von Chrom liegen im Bereich von 3 bis 10%. Die
besten Ergeonisse wurden in diesein Bereich und vorzugsweise bei Schichtdicken von 0,1 bis 1 μ erzielt.
Es ist außerdem möglich, magnetische Aufzeichnungsträger unter Verwendung einer Chrom-Kobalt-Mischung
gemäß der Erfindung durch Erzeugung einer magnetischen Orientierung herzustellen, was dadurch
erfolgt, daß Jie Schicht bei einem passenden Einfallswinkel in einem magnetischen Feld abgelagert wird.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Sie zeigt ein Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Einrichtung, teilweise im Schnitt.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung werden das Kobalt und das Chrom von einem Bad
verdampft, das aus einer Mischung davon besteht, auf einen Basisfilm aus Kunststoffmaterial wie beispielsweise
Polyester aufgedampft. Das Aufdampfen erfolgt in solcher Weise, daß die Schicht auf dem Film 5% Chrom
und 95% Kobalt enthält. Die Metallmasse oder das Bad wird in einem Tiegel unter einem Vakuum von
0,5 χ HM bis 1 χ lO-'mmHg verdampft, und die
Verdampfung wird so gtüeuerl, daß eine Schicht auf dem Film von '/2 μ Dicke gebildet wird. Die erzeugte
Schicht hat eine Koerzitivität von 500Oe und eine remanente Induktion 5« von 8000 Gauß.
Es sei nun auf die Zeichnung Bezug genommen. Eine evakuierbare Kammer 8 enthält eine drehbar gehaltene
Trommel aus Aluminium 2 von 15 cm Durchmesser, die ungefähr 40 cm überhalb eines Tiegels 10 angeordnet
ist Ein Film 1 in Form eines Streifens von Polyestermaterial ist wendelförmig um die Trommel 2 in der
dargestellten Weise gewickelt Trommel 2 wird auf einer Welle 3 gedreht, an der ein Kegelrad 4 befestigt
ist Kegelrad 4 wird durch ein weiteres Kegelrad 5 gedreht, Kegelrad 5 wird durch eine weitere Welle 6
gedreht die mit einem Motor 7 verbunden ist Die Kegelräder 4 und 5 befinden sich innerhalb der Kammer
8, und Welle 6 ragt durch eine Grundplatte 9 der Kammer 8 und erstreckt sich bis zu einem Motor 7, der
außerhalb der Kammer 8 angeordnet isf.
Der Tiegel 10 ist mit einer Wicklung ti versehen, die
von einer Hochfrequenzquelle 12 gespeist wird, die außerhalb der Kammer 8 angeordnet ii» Die Leitungen
zu der Wicklung 11 verlaufen durch dir- Grundplatte 9.
Zum Betrieb wird eine Masse von 50 g einer Chrom-Kobalt-Mischung mit 2% Chromanteilen in den
Tiegel 10 gebracht Kammer 8 wird evakuiert, und die Massel wird induktiv durch das Feld der Wicklung 11
erhitzt, so daß sie eine Temperatur von ungefähr 1600 bis 18000C erreicht. Während die Massel verdampft,
wird die Trommel 2 mit einer Drehzahl von ungefähr 75 Umdrehungen pro Minute in Drehung versetzt, so daß
Kobalt und Chrom als Schicht auf dem Film 1 abgelagert werden. In dieser Weise wird die Schicht
progressiv aufgebaut. Es wurde gefunden, daß eine Schicht von ungefähr '/2 μ Dicke in ungefähr 15 Minuten
bei einem Druck von ungefähr 1 χ 10-4mmHg auf
einen 2 m langen Film aufgebaut werden kann. Solche Schicht hat eine Koerzitivität von 500 Oe und eine
remanente Induktion Br von 800 Gauß, wie das oben bereits angegeben ist
Die Temperatur des Films 1 wird aufgrund der Masse der Trommel 2 niedrig gehalten. Dies ist erforderlich,
weil -onst nicht nur der Film in den Temperaturen von
über ungefähr 200" C schmelzen würde, sondern weil der Film auch bei Temperaturen darunter verformt und
somit unbrauchbar werden würde. Werden Ablagerungen bei Temperaturen von 1000C .lach dizsem
Verfahren erzeugt, so werden Koerzitivitäten von 20 Oe erreicht. Außerdem wurde gefunden, daß die
Koerzitivität bei ungefähr 300 Oe liegt, wenn die Ablagerung nur bei normalem Einfall erfolgt.
Chrom verdampft schneller als Kobalt, und somit ist der anfängliche Teil der Schicht im Vergleich zu dem
Rest reicher als Chrom. Der anfängliche Teil der Schichi enthält ungefähr 20% Chrom und der Oberflächenteil
ungefähr 4%. Der mittlere Prozentsatz von Chrom in der Gesamtmenge beträgt ungefähr 5%. Hätte die
Schicht eine konstante Zusammensetzung mit 5% Chromanteilen, so würde die Koerzitivität ungefähr
220 Oe betragen, reines Kobalt würde ungefähr 120 Oe
ergeben, so daß dies r Effekt relativ vorteilhaft ist.
Ein Aufdampfen des magnetisierbaren Metalls auf das Basismaterial kann außerdem dadurch erfolgen, daß ein
Draht in einen Verdampfer geleitet wird, wobei der Draht entweder aus einer Mischung oder aus Kobalt
besteht, das mit Chrom beschichtet ist. Außerdem können getrennte kiibalt- und Chromquellen wie
beispielsweise Masseln oder Drähte verwendet werden. Zur Herstellung größerer Längen von Aufzeichnungs-
trägern kann der Film auf Aufnahmespulen aufgewik* keil und an einer Verdampfungsquelle öder an
Verdampfungsquellen hin- und herbewegt werden, um so die Schicht allmählich aufzubauen. Es kann auch ein
Vorbeibewegen an mehreren Quellen erfolgen* Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß die Erfindung sich
auch auf alle Verfahren bezieht, die zur Beschichtung des Basismaterials mit einer Schicht der gewünschten
Zusammensetzung dienen, beispielsweise auch auf Zerstäubungsverfahren.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (19)
1. Magnetischer Aufzeichnungsträger, der aus einem Basismaterial besteht, das mit Kobalt und
Chrom beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Kobalt und Chrom als Mischung
auftreten, wobei der Chromanteil ] bis 20% des Gewichtes beträgt.
2. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chromanteil 3 bis 10% des
Gewichtes beträgt.
3. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Schicht
im Bereich von 0,1 bis 1 μ liegt
4. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
das Basismaterial aus einem Film von Kunststoffmaterial besteht
5. Aufzeichnungsträger nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht bejjachbart zu dem Basismaterial einen
fcoheren Prozentsatz von Chrom erhält als an ihrer
Oöerfläche.
6. Aufzeichnungsträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß benachbart zu dem Basismaterial
Chrom ungefähr 10% der Mischung ausmacht und daß an der Oberfläche der Schicht Chrom
ungefähr 4% der Mischung ausmacht
7. Verfahren zur Herstellung eines Aufzeichnungsträgers gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß Kobalt und Chrom auf ein gemeinsames Basismaterial sei einer Temperatur, die 1000C nicht
wesentlich übersteigt, so aufgebracht werden, daß lie eine gemeinsame Schient bilden, die im
wesentlichen eine Mischung aus Kobalt und Chrom ist und in der Chrom im wesentlichen über die
gesamte Schichtdicke verteilt ist und einen Gewichtsanteil von 1 bis 20% hat.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennleichnet,
daß das Aufbringen Jer Schicht durch Aufdampfen von Kobalt und Chrom auf das Basismaterial erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß Kobilt und Chrom von einer einzigen
Quelle aus verdampft werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennteichnet,
daß Kobalt und Chrom jeweils von eigenen Quellen verdampft werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht so erzeugt
wird, daß die Mischung Chrom im Bereich von 3 bis 10% enthält.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis I μ erzeugt wird.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht in einer lolchen Weise erzeugt wird, daß sie benachbart zu
dem Basismaterial einen höheren Prozentsatz von Chrom enthält als an ihrer Oberfläche.
14= Verfahren nach Anspruch 13, dadurch
gekennzeichnet, daß benachbart zu dem Basismaterial Chrom 20% der Mischung ausmacht und daß an
der Oberfläche der Schicht Chrom ungefähr 4% der Mischung ausmacht
15, Einrichtung zur Herstellung eines magnetl·
sehen Aufzeichnungsträgers gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zürn gleichzeitigen
Aufbringen von Kobalt und Chrom auf ein Basismaterial, so daß eine Schicht aus magnetisierbarem
Metall gebildet wird, wobei das magnetisie,'-bare
Metall eine Mischung von Kobalt und Chrom ist, die Chrom im Bereich von 1 bis 20% enthält
16. Einrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung einer
Schicht von magnetisierbarem Metall durch Mittel zum Aufdampfen von Kobalt und Chrom auf das
Basismaterial gebildet sind.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Kobalt und
Chrom von einer einzigen Quelle aus aufdampft
18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung Chrom und
Kobalt jeweils von eigenen Quellen aus aufdampft
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung die
Schicht mit einer Dicke im Bereich von 0,1 bis 1 μ erzeugt
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |