DE2309594B2 - Anisotropes magnetisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Anisotropes magnetisches Aufzeichnungsmaterial und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein anisotropes magnetisches Aufzeichnungsmaterial gemäß dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen magnetischen Aufzeichnungsmaterials.
Zahlreiche magnetische Aufzeichnungsmaterialien werden dadurch hergestellt, daß man eine magnetische
Substanz in Pulverform auf ein Substrat, wie beispielsweise ein Metall, ein Kunststoffmaterial u. dgl.,
unter Verwendung eines Bindemittels aufbringt oder indem man eine magnetische Substanz in flüssiger
oder dampfförmiger Phase auf ein derartiges Substrat plattiert. Diese magnetischen Materialien sind jedoch
vielfach unzureichend im Hinblick auf die Anisotropie, auf eine Aufzeichnung mit hoher Schreibdichte, auf
die Gleichmäßigkeit in Größe und Abmessungsverhältnis der magnetischen Einhcitselemenle und der
Regelmäßigkeit der Orientierung sowie im Hinblick auf die Größe des magnetischen Strcuflusses. Die
Schwierigkeiten mit diesen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien werden im folgenden im einzelnen
näher erläutert.
I. Magnetische Anisotropie
Unter magnetischer Anisotropie ist die Eigenschaft zu verstehen, daß die magnetische Substanz besonders
in einer bestimmten Richtung leicht magnetisierbar ist. Wenn ein magnetisches Einheitselcment mit einer
derartigen Eigenschaft magnetisiert ist, ist die Magnetisierung wegen dieser Eigenschaft schwer rückgängig
zu machen. Aus diesem Grunde ist es wünschenswert, daß ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial eine
hohe Anisotropie besitzt. Bei magnetischen Einheitselementen kann die Anisotropie bedingt sein durch
die Form des Elementes (Formanisotropie). Um die Formanisotropie zu erhöhen, ist es erforderlich, in den
einzelnen magnetischen Eiulieitselementen das Verhältnis
von langer Achse (Ausdehnung in der Längsrichtung) zur kurzen Achse (Ausdehnung in der
Breite) zu erhöhen. Bei bekannten Verfahren, die mit dem Beschichten eines Substrats mit einem magnetischen
Pulver arbeiten, ist es unmöglich, das Verhältnis der langen zur kurzen Achse in den einzelnen
magnetischen Einheitselementen (Pulverteilchen) über eine bestimmte Grenze hinaus zu erhöhen. Es ist bei
diesen Verfahren auch sehr schwierig, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial zu erhalten, in dem die Größenverteilung
bei den magnetischen Einheitsteilchen innerhalb eines sehr engen Bereiches liegt. Aus diesen
Gründen ist es bei magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, die durch Beschichten eines Substrats mit
einer pulverförmigen magnetischen Substanz hergestellt sind, unmöglich, die Anisotropie über eine bestimmte
Grenze hinaus zu erhöhen.
Bei einem anderen bekannten Verfahren, das sich der Plattierung einer magnetischen Substanz auf ein
Substrat bedient, ist es möglich, die Anisotropie dadurch zu erhöhen, daß man die Dicke der plattierten
Schicht oder die Größe der Kristalle der plattierten magnetische^ Substanz einstellt. Diese Einstellung
bringt jedoch viele technische Schwierigkeiten mit sich, und die Erhöhung der Anisotropie führt häufig
zur Verschlechterung anderer Eigenschaften: deshalb ist es nur schwer möglich, ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial
mit einer gut ausgeglichenen Kombination verschiedener magnetischer Eigenschaften
zu erhalten.
2. Aufzeichnung mit hoher Schreibdichte
Unter dem Ausdruck »Aufzeichnung mit hoher Schieibdichte« ist eine Art von Aufzeichnung /u verstehen,
bei der eine relativ große Anzahl von Informationseinheiten (Bits) pro Flächeneinheit des magnetischen
Aufzeichnungsmaterials aufgezeichnet werden kann. Um somit ein Aufzeichnen mit hoher Schreibdichte
zu erzielen, ist es erforderlich, die Ausdehnung der einzelnen magnetischen Bereiche zu verringern,
Wenn nämlich die Größe des einzelnen magnetischen Bereichs geringer ist, kann die Aufzeichnung mit einer
hohen Schreibdichte erfolgen. Bei herkömmliehen magnetischen Aufzeichnungsmalerialien, die unter
Verwendung einer pulverförmigen magnetischen Substanz hergestellt sind, ist es zur Erzielung einer hohen
Schreibdichte wesentlich, daß die Teilchen der magnetischen Substanz so klein wie möglich sind und ein
möglichst großes Dimensionsverhältnis aufweisen. Wegen der Schwierigkeiten bei der Herstellung ist es
jedoch unmöglich, die Länge der Längsachse unter etwa 0,2 bis etwa 0,5 μ zu verringern. Im Falle eines
magnetischen Aufzcichnungsmaterials, das nach dem Plattieriingsverfahren hergestellt ist, ist es selbst dann,
wenn die Schreibdichte durch Verbesserung der Eigenschaften der magnetischen Substanz verbesssrt
wird, wegen der unerwünschten Verringerung der
Leistung oder anderer technischer Einschränkungen bei dem Plaltierungsverfahren unmöglich, die Dicke
des Plattierungsfilmes unter etwa 0,5 μ zu senken, und man muß davon ausgehen, daß die Mindestausdehnung
der magnetischen Aufzeichnungsbereiche von
ίο dem obenerwähnten Mindestwert für die Filmdicke
abhängt.
3. Gleichmäßigkeit in Größe und
Abmessungsverhältnis in den einzelnen
Abmessungsverhältnis in den einzelnen
magnetischen Einheitselementen
sowie Regelmäßigkeit der Orientierung
sowie Regelmäßigkeit der Orientierung
Bei magnetischen Aufzeichnungsmaterialien ist es zur Erhöhung der Leistung erforderlich, daß eine
Regelmäßigkeit bei den folgenden drei Faktoren erzielt wird, nämlich bei der Gr-':ße der einzelnen
magnetischen Einheitselemente, dem Abmessungsverhältnis sowie der Orientierung. Bei magnetischen
Aufzeichnungsmaterialien, die unter Verwendung einer pulverförmigen magnetischen Substanz hergestellt
sind. wVd eine relativ große Abweichung in der Größe der einzelnen magnetischen Einheitselemente (oder
Pulverteilchen) beobachtet, und das Abmcssungsverhältnis ist nicht gleichmäßig. Daher ist es sehr
schwielig, eine einheitliche Leistung bei diesen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien zu erhalten.
4. Hoher magnetischer Streufluß
Um hohe Leistungen zu erzielen, ist es erforderlich,
den magnetischen Streufluß zu erhöhen, und für die Erhöhung des magnetischen Streuflusses ist es erforderlich,
die Dicke der magnetischen Schicht zu vergrößern. Bei magnetischen Aufzeichiiuiigsmaterialien.
die entweder durch Beschichten eines Subsupats mit
einer pulverförmigen magnetischen Substanz oder durch Plattieren einer magnetischen Substanz auf ein
Substrat hergestellt sind, wird die Schreibdichte mit steigender Dicke der magnetischen Schicht wegen des
entmagnetisierenden Feldes verringert, und ein Aufzeichnen
mit hoher Schreibdichte wird unmöglich.
Aus der DT-AS 1 284 457 ist bereits ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial, bei dem säulenförmige
Magnetteilchen in Stäbchenform von sechseckigem Querschnitt mit einer Hülle aus nichtmagnetischem
Material umgeben und senkrecht auf dem Substrat
des Aufzeichnungsträgers angeordnet sind, sowie ein Ve'fahrcn zu seiner Herstellung bekannt, bei dem
keramische, eisenhaltige oder organische permanentmagnetische Teilchen vor dem Aufbringen auf das
Substrat mit einer gleichmäßigen Hülle ams Isolierstoff
umgeben werden. Die mit der Hülle umgebenen
Magnetteilchen werden dann auf das Substrat aufgebracht und mit Hilfe eines Magnetfeldes senkrecht
zur Substratoberflächc ausgerichtet, Die Hülle garantiert
weitgehend den gleichmäßigen Abstand der
Magnctparlikeln voncinandei. Die. bei üblichen Magnetaufzeichnungsträgern mit Magnetpartiksln,
die in einem Iso'ierinaterial in Richtung der Substratoberfläche
angeordnet sind, auftretenden Nachteile (niedriger Streufluß, inhomogene Verteilung usw.)
sind bei dieser bekannten Anordnung vermieden. Jedoch stellen das Herstellen der Magnetteitchen mit
sechseckigem Querschnitt und das Ausrichten der Stäbchen umständliche Verfahrensschritte dar, und
der Verringerung des Abstandes der einzelnen Magnelteilchen
sind deutliche Grenzen gesetzt.
Aufgabe der Erfindung ist somit ein magnetisches, anisotropes Aufzeichnungsmaterial mit regelmäßiger
Orientierung auszubilden, das eine ausgezeichnete Formanisotropie, Fähigkeit zur Bewirkung einer hohen
Schreibdichte, Gleichmäßigkeit der magnetischen Einheitselemente in Größe und Abmessungsverhältnis,
einen hohen magnetischen Streufluß, eine ausgezeichnete Abnutzungsfestigkeit und einen hohen magnetischen
Restfluß ohne Verschlechterung der Schreibdichte besitzt, sowie eine Koerzitivkraft und
einen magnetischen Restfluß in sehr weiten Bereichen aufweisen kann und das sich auf einfache Weise aus
ungeformten magnetisierbaren Material auf dem Substrat herstellen läßt, ohne daß eine Orientierung vorgenommen
werden muß.
Gegenstand der Erfindung ist ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial der in Anspruch I gekennzeichneten
Art sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Aufzeichnungsmaterials, das in Anspruch
6 gekennzeichnet ist.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen naher erläutert, worin
F i g. I eine schematische Darstellung des Aufbaues einer Ausführungsform des anodischen Oxidfilms ist,
der mit einer magnetischen Substanz beschickte Mikroporen aufweist und auf der Oberfläche von
Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gemäß der Erfindung gebildet ist,
F i g. 2 ein schematischer Schnitt durch das magnetische Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung,
der den magnetischen Streufluß in der". Material
erläutert, ist,
Fig. .1 die H-M-Hysteresekurve des magnetischen
Aufzeichnungsmaterials darstellt, das gemäß Beispiel 1 hergestellt ist,
F i g. 4 bis 65 H-M-Hysteresekurven der gemäß den Beispielen 5 bis 66 erhaltenen magnetischen Materialien
darstellen.
F i g. 66 bis 70 H-M-Hystoresekurven von im Handel erhältlichen magnetischen Materialien darstellen und
Fig. 71 und 72 grafische Darstellungen sind, die
die Einflüsse der Zeitdauer der anodischen Oxydation auf die Koerzitivkraft und den magnetischen Restfluß
in dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung erläutern.
In dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung muß in jedem Falle ein Film mit einer
großen Anzahl Mikroporen in einer ersten elektrolytischen Behandlung durch anodische Oxydation auf
der Oberfläche von Aluminium oder einer Aluminiumlegierung gebildet werden, und jede Mikropore muß
in einer zweiten elektrolytischen Behandlung mit einer magnetischen Substanz elektrolytisch beschickt
werden. Ein Beispiel fiir einen anodischen Oxidfilm, der auf Aluminium oder einer Aluminiumlegierung
gebildet ist, ist in F i g. 1 veranschaulicht. Durch die erste elektrolytische Behandlung, die im einzelnen
weiter unten beschrieben wird, wird ein Oxidfilm 3 auf einem Substrat I aus Aluminium oder einer
Aluminiumlegierung über einer Zwischenschicht 2 anodisch gebildet. Säulenförmige Poren 4 werden
durch den Film 3 vertikal wachsen gelassen; diese Poren bilden öffnungen auf der Fmuoberfläche. Sie
sind gewöhnlich in Abständen von etwa 400 bis 2000 Ä und im Falle von Schwefelsäure als Elektrolyt in
Abständen von 387 bis 645 Ä angeordnet. Wenn in diese Mikroporen eine magnetische Substanz elektrolytisch
eingelagert wird, sind mithin in dem gleichen Abstand einzelne magnetische Einheitselemente angeordnet.
Im allgemeinen wird die magnetische Substanz in jede Mikropore bis zu deren öffnung oder nahe
unter die öffnung eingelagert. Aus diesem Grund sind in dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung das Verhältnis der langen zur
to kurzen Achse und demzufolge die Formanisotropie groß.
Wie bereits erwähnt, ist in herkömmlichen magnetischen
Aufzeichnungsmaterialien, die nach der Beschichtungs- oder Plaltierungsmethode hergestellt
wurden, die Länge des magnetischen Bereichs unterhalb bestimmter Grenzen aus technischen Gründen
nicht reduzierbar. Im Gegensatz dazu ist in dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung
die magnetische Substanz in Poren, die in
jo einem Abstand von etwa 400 bis etwa 2000 A und
im Falle von Schwefelsäure als Elektrolyt in einem Abstand von 387 bis 645 A angeordnet sind, eingelagert,
so daß die einzelnen Einheitselemente aus gepackter magnetischer Substanz in Abständen entsprechend
diesen Porenabständen angeordnet sind. Somit kann die Länge zwischen den Mittelpunkten
zweier Elemente, d. h. der Abstand zwischen den magnetischen Bereichen, verglichen mit den herkömmlichen
Aufzeichnungsmaterialien, stark verringert werden. Außerdem ist es auf Grund der Tatsache,
daß die Abstände zwischen den Mikroporen des anodisch gebildeten Oxidfilms durch entsprechende
Einstellung der Behandlungsbedingungen verringert werden können, möglich, die Abstände zwischen zwei
aufzuzeichnenden magnetischen Bereichen unter 400 A
zu senken. Aus diesem Grund besitzt das magnetische Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung weit
bessere magnetische Eigenschaften als herkömmliche Aufzeichnungsmaterialien, insbesondere im Hinblick
auf seine Fähigkeit, ein Aufzeichnen mit hoher Schreibdichte zu gewährleisten.
Wie bereits oben erwähnt, ist es zu dem Zweck,
daß das magnetische Aufzeichnungsmaterial eine gleichmäßige Ausgangsleistung abgibt, erforderlich.
daß eine Gleichmäßigkeit in der Größe der einzelnen magnetischen Einheitselemente, des Verhältnisses zwischen
der langen und der kurzen Achse und der Orientierung erzielt werden kann; dieses Erfon.drnis
kann in dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung vermöge des spezifischen Aufbaus,
d. h. der Art der Packung der magnetischen Substanz in säulenförmigen Poren, die in einem durch
anodische Oxidation gebildeten überzug aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung in vertikaler
Richtung erzeugt worden sind, ebenfalls erfüllt werden, d. h., die Abweichung von Größe und Abmessungsverhältnis
kann in den einzelnen magnetischen Einheitselementen sehr stark verringert werden, weil die
Abweichung der Abmessungen in derartigen Poren,
wie sie durch die anodische Oxidation erzeugt werden,
sehr klein ist. Da diese Poren in dem Oxidfilm senkrecht zu der Oberfläche des Aluminiums oder der
Aluminiumlegierung gebildet werden, sind diu einzelnen magnetischen Einheitselemente, die durch die
Packung derartiger Poren mit magnetischem Maiterial gebildet werden, naturgemäß in der gleichen Richtung
regelmäßig angeordnet und gleichmäßig verteilt. Auch ist die Flußdichte in dem magnetischen Auf-
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Zeichnungsmaterial gemäß der Erfindung, da dieses aus in Längsrichtung angeordneten hochmagnetischen
Einheitselementen zusammengesetzt ist und der magnetische Streufluß derartiger Elemente, wie in F i g.
dargestellt, ausgenutzt wird, sehr hoch. Weiterhin wird, da in den magnetischen Aufzeichnungsmateriiiiicn
gemäß der Erfindung die Magnetisierung in vertikaler Richtung durch Verwendung der magnetischen
Eigenschaften der magnetisjhen Substanz, die
in den säulenförmigen Poren des durch anodische Oxidation erzeugten Überzuges eingelagert ist, die
Schreibdichte selbst dann in keiner Weise verringert und kein entmagnetisierendes Feld gebildet, wenn das
Volumen des magnetischen Materials durch Erhöhung der Länge der Säulen an gepackter magnetischer rs
Substanz durch Erhöhung der Dicke des auf Aluminium oder einer Aluminiumlegierung durch
anodische Oxidation erzeugten Films erhöht wird, wie leicht aus F i g. 2 zu ersehen ist.
Schließlich kann das erfindungsgemäße magnetische Aufzeichnungsmaterial durch einfaches Füllen
von Poren in auf Aluminium oder dessen Legierungen gebildeten Oxidfilmen mit einer magnetischen Substanz
hergestellt werden.
Im allgemeinen wird die magnetische Substanz in jede Pore vollständig vom Boden bis zu der Öffnung
der Pore oder eine Stelle knapp unterhalb der Öffnung dT Pore gepackt. In den Fällen, in denen die magnetische
Substanz vollständig bis zur Porenöffnung hinauf gepackt wird, wird durch Abrieb an den Stellen 30;
der Oberfläche des magnetischen Aufzeichnungsmaterials, die häufig mit dem Magnetkopf zusammentreffen,
ein Pulver aus dem Oxidfilm und der magnetischen Substanz gebildet, was zuweilen die Aufzeichnung
beeinträchtigt. Aus diesem Grund wird die 35; magnetische Substanz vorzugsweise bis zu einer Stelle
knapp unterhalb der Porenöffnung statt bis zur Öffnung der Pore selbst gepackt.
Das Verfahren zur Herstellung des magnetischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Erfindung wird
im folgenden näher erläutert.
Zunächst wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung einer gewöhnlichen anodischen Oxidation
unterworfen. Neben reinem Aluminium werden AIuminiumlegicrungen
in Form von Walzblechen. Formplatten, Folien u. dgl. verwendet. Außerdem kann man
laminierte Bleche und Foüen aus reinem Aluminium und Aluminiumlegierungen verwenden. Schließlich
können Gußerzeugnisse aus Aluminium verwendet werden.
Bei der Herstellung der Oxidfilme auf anodischem Wege auf Aluminiumoberflächen durch die erste
elektrolytische Behandlung wird die Glätte der FiImoberfläche
stark von der Oberflächenbeschaffenheit des zu verwendenden Aluminiumsubstrats beeinflußt.
So können die Ausgangssubstrate aus Aluminium solche sein, die vorher einer Feinbehandlung durch
Feinwalzen xmd chemisches oder elektrochemisches
Polieren je nach dem an die Oberflächenbeschaffenheit
gestellten Ansprüchen unterzogen worden sind. Als bei der ersten elektrolytischen Behandlung verwendbare
Elektrolyt kann man einen sauren Elektrolyten
verwenden, der als Hauptbestandteil anorganische und bzw. oder organische Säuren wie beispielsweise
Schwefelsäure, Chromsäure, Oxalsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure/Oxalsäure, Schwefetsäure/Phosphorsäure
oder Schwefelsäure/Sulfosalicylsäure, enthält
oder ein alkalischer Elektrolyt, der als Hauptbestandteil
Natriumhydroxid, Trinatriumphosphat, Ammoniumborat, Natriumborat, Natriumglukonat
oder andere alkalische Salze enthält, verwendet werden.
Wird die erste elektrolytische Behandlung unter Verwendung eines sauren Elektrolyten und von
Gleichstrom durchgeführt, so erzielt man einen harten Film. Wird die Elektrolyse unter Verwendung von
Wechselstrom und einem sauren Elektrolyten vorgenommen, so erhält man einen verhältnismäßig biegsamen
Film. Wird ein alkalischer Elektrolyt verwendet und die Elektrolyse mit Gleichstrom durchgeführt,
so erhält man einen verhältnismäßig weichen Film mit ausgezeichneter Biegsamkeit.
In jedem Falle besitzt der durch anodische Oxidation erhaltene Oxidfilm eine Struktur, wie sie schematisch
in F i g. 1 dargestellt ist. Die säulenförmigen Poren 4 werden in dem durch anodische Oxidation
gebildeten Oxidfilm 3. der auf dem Substrat 1 aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung über die
Zwischenschicht 2 entsteht, wachsen gelassen, und jede Pore 4 erstreckt sich senkrecht zur Filmoberfläche
und bildet eine Öffnung auf der Oberfläche des Films. Der Durchmesser der Poren variiert je nach Art des
verwendeten Elektrolyten und liegt im allgemeinen innerhalb eines Bereiches von etwa 100 bis etwa
400 Ä. Im allgemeinen beträgt die Entfernung zwischen den Mittelpunkten zweier benachbarter Poren
etwa 400 bis etwa 2000 A. Die Poren werden in dem Oxidfilm regelmäßig in senkrechter Richtung zur
Richtung der Filmoberfläche gebildet.
Eine magnetische Substanz wird in die so gebildeten Poren von deren Boden aus bis zur Öffnung oder einer
Stelle knapp unterhalb der Öffnung eingelagert. Vorzugsweise wird diese Einlagerung oder Packung
der magnetischen Substanz in die Poren des Oxidfilms elektrochemisch durch eine zweite elektrolytische
Behandlung durchgeführt. Das Aluminium oder die Aluminiumlegierung, das bzw. die der oben erläuterten
anodischen Oxidation unterworfen wurde, wird als eine Elektrode verwendet, und diese Elektrode
aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung wird in einen Elektrolyten eingetaucht, der aus einer wäßrigen
Lösung eins oder mehrere Metallsalze, wie beispielsweise des Eisens, des Kobalts, des Nickels, des Mangans
oder des Chroms, besteht. Diese Metallsalze werden gewöhnlich in Konzentrationen von 5 bis
60 g/l verwendet, wenn eines von ihnen allein verwendet wird, bzw. mit Konzentrationen von 5 bis
600 g/l, wenn zwei oder mehrere von ihnen zusammen
verwendet werden. Die Elektrolyse wird dadurch bewirkt, daß man einen elektrischen Strom,
beispielsweise Gleichstrom, Wechselstrom, Uberlagerungsstrom
aus Gleich- und Wechselstrom, oder einen periodischen Rückstrom durch diese Elektrode
aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung und eine andere geeignete Elektrode schickt, wobei die
Metalle, ihre Oxide, Legierungen oder intermetallische Verbindungen am Boden jeder Pore auszufallen
beginnen und der Niederschlag innerhalb der Pore dicker wird und schließlich die Öffnung der Pore
erreicht. Ob der Niederschlag die Porenöffhung
erreicht oder nicht, läßt sich leicht aus der Dauer der zweiten elektrolytischen Behandlung oder durch visuelle
Beobachtung feststellen. Solange z. B. die Oberfläche des Oxidfilms auf dem Aluminium oder der
Aluminiumlegierung, das bzw. die als die eine Elektrode verwendet wird, einen für einen
anodischen überzug charakteristischen spezifischen Glanz aufweist, ist der Niederschlag noch nicht bis
zu der öffnung der Pore gedrungen.
Das auf diese Weise behandelte Substrat aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung wird gemäß
herkömmlichen Verfahren gewaschen und getrocknet, und es kann als magnetisches Aufzeichnungsmaterial,
so wie es ist, verwendet werden. Man kann aber auch die Poren verschließen, indem man das Produkt in
kochendes Wasser taucht oder es in verdichtetem Wasserdampfhält.
Beispiele für Bestandteile von verwendbaren Elektrolyten für die erste und zweite elektrolytische Behandlung
sind im folgenden näher aufgeführt, wobei es sich versteht, daß auch äquivalente Bestandteile
Verwendung finden können.
I. Elektrolyt für die erste elektrolytische Behandlung
1. Hauptbestandteile
a) anorganische Säuren:
Schwefelsäure, Chromsäure, Phosphorsäure;
b) organische Säuren:
Sulfonsäure.Sulfosalicylsäure, Maleinsäure, Oxalsäure,
Phthalsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Sulfaminsäure, Äpfelsäure, Weinsäure;
c) alkalische Substanzen:
Natriumhydroxid, Ammoniumborat, Trinatriumphosphat, Natriumborat, Natriumglukonat.
2. Zusatzmittel
Natriumglukonai, Natriumeitrat, Ammoniumsulfat, Thioharnstoff, Laurylnatriumsulfat, Äthylendiamintetraessigsäure
(Natriumsalz), Acidamid, D-GIukose, Saponin, Tenside.
II. Elektrolyt für die zweite eiektrolytische Behandlung 1. Hauptbestandteile
Eisen-, Kobalt-. Nickel-, Mangan-, Chromsalze (zur Einstellung des pH Wertes werden Schwefelsäure,
Essigsäure, Natriumhydroxid, Ammoniak u. dgl. verwendet).
2. Zusatzstoffe
Magnesium-, Kupfer-, Aluminium-, Vanadium-, Gold-, Zinn-, Zink- und seltene Erdmetallsalze, Glycerin,
Äthylenglyco!, mehrwertige Alkohole, Harnstoff, Ammoniumsulfat, Thioharnstoff, Borsäure, Cre-10
Elektrolysi/dauer: 5 bis 60 Minuten.
Strom: Wechsel- oder Gleichstrom.
pH: unter 8 (vorzugsweise 2 bis 8).
Das nach Durchführung der ersten und zweiten
elektrolytischen Behandlung unter den erläuterten
Bedingungen erhaltene Produkt kann unmittelbar als
magnetisches Aufzeichnungsmaterial verwendet werden, ohne daß man eine Orientierungsbehandlung
od. dgl. vornimmt; es ist jedoch auf jeden Fall möglich,
ίο je nach Bedarf eine Porenversiegelung vorzunehmen.
elektrolytischen Behandlung unter den erläuterten
Bedingungen erhaltene Produkt kann unmittelbar als
magnetisches Aufzeichnungsmaterial verwendet werden, ohne daß man eine Orientierungsbehandlung
od. dgl. vornimmt; es ist jedoch auf jeden Fall möglich,
ίο je nach Bedarf eine Porenversiegelung vorzunehmen.
Die Filme, die durch die erste eiektrolytische Behandlung gebildet worden sind, besitzen ganz allgemein
die folgenden Eigenschaften:
I. Gleichmäßigkeit des Films
Im Falle der Verwendung von Aluminium hoher
Reinheit besitzt der erhaltene Film eine gleichmäßige
Dicke, und selbst im Fall der Verwendung einer
Aluminiumlegierung (Aluminium plus Kupfer, Magnesium. Zink usw.) ist die Filmdicke verhältnismäßig gleichmäßig; die Gleichmäßigkeit der Dicke ist
vielmehr von der Art des verwendeten Elektrolyten
abhängig.
Im Falle der Verwendung von Aluminium hoher
Reinheit besitzt der erhaltene Film eine gleichmäßige
Dicke, und selbst im Fall der Verwendung einer
Aluminiumlegierung (Aluminium plus Kupfer, Magnesium. Zink usw.) ist die Filmdicke verhältnismäßig gleichmäßig; die Gleichmäßigkeit der Dicke ist
vielmehr von der Art des verwendeten Elektrolyten
abhängig.
2. Anhaften
Das Anhaften des Films an dem Metallsubstrat ist
ausgezeichnet, d. h., der Film löst sich von dem
Substrat weder durch gewöhnlichen Stoß noch durch
Biegen.
ausgezeichnet, d. h., der Film löst sich von dem
Substrat weder durch gewöhnlichen Stoß noch durch
Biegen.
3. Härte
Verfahrensbedingungen für die erste und zweite elektrolytisGhe Behandlung sind im folgenden angegeben.
I. Bedingungen für die erste eiektrolytische Behandlung
(anodische Oxidation)
Temperatur: 0 bis 400C.
Stromdicke: 0,1 bis 5 A/dm2.
Elektrolysedauer: 5 bis 60 Minuten.
Strom: Gleich- oder Wechsel- oder Überlagerungsstrom aus beiden.
Rühren. Durch Lufteinblasen oder Kreisenlassen der Flüssigkeit
II. Bedingungen für die zweite eiektrolytische Behandlung
Temperatur: 5 bis 500C
Spannung: 12 bis 30 V.
Spannung: 12 bis 30 V.
je niedriger die Temperatur des Elektrolyten, je
höher die Stromdichte und je niedriger die Säurekonzentration sind, desto härter wird der Film. Wenn
der erhaltene Film mit kochendem Wasser oder
Wasserdampf versiegelt wird, wird die Filmhärte
etwas verringert. Im allgemeinen ist im Falle der Anwendung von Schwefelsäureelektrolyse die Härte des
erhaltenen Films so groß, daß sie einem Wert von
200 kg/mm2 erreicht. Mit zunehmender Menge einer
Legierungskomponente wird der Film ganz allgemein
weicher, und Filme, die Kupfer, Zink, Silizium und
dergleichen in großen Mengen enthalten, sind besonders weich. Von den Filmen, die durch Oxal-,
Schwefel- oder Chromsäureelektrolyse erzeugt wurden, ist der Film, der aus der Oxalsäureelektrolyse
stammt, am härtesten, der nächst härteste Film ist
derjenige, der aus der Schwefelsäureelektrolyse
stammt, und der weichste der Film, der durch
so Chromsäureelektrolyse erhalten wurde. Ganz allgemein haben die Filme, die durch Gleichstromelektrolyse erhalten wurden, eine größere Härte als die durch
Wechselstromelektrolyse erzeugten.
höher die Stromdichte und je niedriger die Säurekonzentration sind, desto härter wird der Film. Wenn
der erhaltene Film mit kochendem Wasser oder
Wasserdampf versiegelt wird, wird die Filmhärte
etwas verringert. Im allgemeinen ist im Falle der Anwendung von Schwefelsäureelektrolyse die Härte des
erhaltenen Films so groß, daß sie einem Wert von
200 kg/mm2 erreicht. Mit zunehmender Menge einer
Legierungskomponente wird der Film ganz allgemein
weicher, und Filme, die Kupfer, Zink, Silizium und
dergleichen in großen Mengen enthalten, sind besonders weich. Von den Filmen, die durch Oxal-,
Schwefel- oder Chromsäureelektrolyse erzeugt wurden, ist der Film, der aus der Oxalsäureelektrolyse
stammt, am härtesten, der nächst härteste Film ist
derjenige, der aus der Schwefelsäureelektrolyse
stammt, und der weichste der Film, der durch
so Chromsäureelektrolyse erhalten wurde. Ganz allgemein haben die Filme, die durch Gleichstromelektrolyse erhalten wurden, eine größere Härte als die durch
Wechselstromelektrolyse erzeugten.
4. Porosität
Die Zahl der Mikroporen in dem Film ist um so
niedriger, je niedriger die Temperatur des Elektrolyten, je höher die Stromdichte und je niedriger die
Elektrolytkonzentration sind.
niedriger, je niedriger die Temperatur des Elektrolyten, je höher die Stromdichte und je niedriger die
Elektrolytkonzentration sind.
5. Abnutzungsfestigkeit
Die Abnutzungsfestigkeit des durch anodische Oxidation erhaltenen Oxidfilms ist im Vergleich zu herkömmlichen magnetischen Filmen, die durch Beschichten oder Plattieren erzeugt sind, ausgezeichnet
Wenn beispielsweise em Sehlftiftn«»*-"'·« — «^-·■
Die Abnutzungsfestigkeit des durch anodische Oxidation erhaltenen Oxidfilms ist im Vergleich zu herkömmlichen magnetischen Filmen, die durch Beschichten oder Plattieren erzeugt sind, ausgezeichnet
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9-μ-ΡΠπι, der durch Schwefelsäureelektrolyse herge- öffnung gebildet werden, ebenfalls gleichmäßig ver
stellt wurde, fallen gelassen wird, hält das der Film teilt. Demgemäß ist es nicht erforderlich, eine Teilchen
über 250 Sekunden lang aus. orientierung vorzunehmen.
Die oben aufgerührten fünf Eigenschaften des durch 3. Der magnetische Restfluß kann allein dadurcl
anodische Oxidation hergestellten Films beeinflussen 5 erhöht werden, daß man die Dicke des Films unc
die Eigenschaften des magnetischen Aufzeichnungs- damit das Volumen der magnetischen Substanz ir
materials, das nach der zweiten elektrolytischen Be- jeder Mikropore erhöht. Da der magnetische Restflut
handlung des Films gebildet wird, außerordentlich. auf diese Weise unabhängig von der Anordnung dei
Wie oben erwähnt, ist der durch anodische Oxida- magnetischen Einheitselemente erhöht werden kann
tion hergestellte Oxidfilm hinsichtlich seiner Abnut- io ist seine Erhöhung ohne Beeinträchtigung der Schreib
zungsfestigkeit ausgezeichnet, und selbst wenn abge- dichte möglich.
riebene Teile dieses Films an einem Magnetkopf 4. Der Durchmesser der magnetischen Einheits
anhaften sollten, so beeinträchtigt dies nicht die Eigen- elemente wird durch den Durchmesser der Mikropore
schäften des Magnetkopfes, da der Film unmagnetisth die durch anodische Oxidation gebildet ist, bestimm1
ist. 15 und liegt im allgemeinen zwischen etwa 100 bis et we
In dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß 400 A; er ist wesentlich kleiner als die Länge, die dei
der Erfindung können Koerzitivkraft und magne- Filmdicke entspricht, die normalerweise zwischer
tischer Restfluß leicht innerhalb viel größerer Bereiche etwa 3 bis etwa 10 μ liegt. Auf diese Weise kann eine
eingestellt werden, als dies bei herkömmlichen ma- ausgezeichnete Formanisotropie erzielt werden.
gnetiscNn Aufzeichnungsmaterialien der Fall ist. xo 5. Die Entfernung zwischen zwei benachbarter indem man solche Faktoren wie Größe und Anzahl magnetischen Einheitselementen, nämlich die Entferder Poren auf dem Oxidfilm, Filmdicke und Art des nung zwischen zwei benachbarten Poren, die durch magnetischen Materials, das in die Poren gepackt anodische Oxidation gebildet worden sind, beträgt wird, in geeigneter Weise auswählt. Die Koerzitiv- gewöhnlich etwa 400 bis etwa 2000 A und ist damit kraft wird gewöhnlich durch eine Kombination der 25 wesentlich geringer als die kleinste magnetische BeBedingungen der ersten und zweiten elektrolytischen reichslänge, die bei herkömmlichen magnetischen Behandlung festgelegt, und der magnetische Restfluß Aufzeichnungsmaterialien erreicht wird. Somit kann wird hauptsächlich durch die Dicke des Films, der eine Aufzeichnung mit wesentlich höherer Dichte durch die erste elektrolytische Behandlung gebildet erzielt werden.
gnetiscNn Aufzeichnungsmaterialien der Fall ist. xo 5. Die Entfernung zwischen zwei benachbarter indem man solche Faktoren wie Größe und Anzahl magnetischen Einheitselementen, nämlich die Entferder Poren auf dem Oxidfilm, Filmdicke und Art des nung zwischen zwei benachbarten Poren, die durch magnetischen Materials, das in die Poren gepackt anodische Oxidation gebildet worden sind, beträgt wird, in geeigneter Weise auswählt. Die Koerzitiv- gewöhnlich etwa 400 bis etwa 2000 A und ist damit kraft wird gewöhnlich durch eine Kombination der 25 wesentlich geringer als die kleinste magnetische BeBedingungen der ersten und zweiten elektrolytischen reichslänge, die bei herkömmlichen magnetischen Behandlung festgelegt, und der magnetische Restfluß Aufzeichnungsmaterialien erreicht wird. Somit kann wird hauptsächlich durch die Dicke des Films, der eine Aufzeichnung mit wesentlich höherer Dichte durch die erste elektrolytische Behandlung gebildet erzielt werden.
wird, bestimmt. Mit steigender Filmdicke wird die 30 6. Koerzitivkraft urld magnetischer Restfluß können
Porenlänge größer und damit das Volumen der in den innerhalb weiter Bereiche frei gewählt werden, indem
Poren enthaltenen magnetischen Substanz, was zur man die Bedingungen für die erste und zweite elektro-
Folge hat, daß der magnetische Restfluß erhöht lytische Behandlung entsprechend auswählt. Bei dem
werden kann. magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Er-
Bei dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial, das 35 findung können eine Koerzitivkraft bis zu 3000 Oersted
nach der erwähnten ersten und zweiten elektroly und ein magnetischer Restfluß bis zu 2000 Gauss
tischen Behandlung erhalten worden ist, behäil die erzielt werden.
Oberfläche den Zustand bei, den sie nach der ersten 7. Da die Filmoberfläche, die mit einem Magnetkopf
elektrolytischen Behandlung aufgewiesen hat. selbst in Berührung steht, aus unmagnetischem Aluminiumwenn
der zweite elektrolytische Behandlungsschritt 40 oxid besteht, so werden die Eigenschaften des Magneterfolgt
ist. Die Poren, die regelmäßig über den durch kopfes selbst dann nicht beeinträchtigt, wenn die
anodische Oxidation erhaltenen Oxidfilm verteilt Oberfläche von dem Magnetkopf abgfsben wird und
sind, werden mit einer magnetischen Substanz gefüllt, sich Pulver aus Aluminiumoxid am Magnetkopf
wobei eine Struktur entsteht, in der nadelartige ansammelt.
winzige Elemente der magnetischen Substanz regel- 45 Die folgenden Beispiele dienen der Erläuterung der
mäßig senkrecht zur Oberfläche des Aluminiums oder Erfindung,
der Aluminiumlegierung nebeneinander angeordnet Beispiel 1
sind, wobei Aluminiumoxid zwischen jeweils zwei Ein Aluminiumblech von 0,5 mm Dicke wurde
nebeneinanderliegenden Elementen das Zwischen- unter den unten erläuterten Bedingungen der ersten
medium bildet. Vermöge dieser spezifischen Struktur 50 elektrolytischen Behandlung unterworfen, und es
erhält das magnetische Aufzeichnungsmaterial gemäß wurde eine anodisch gebildete Öxidsefneht von etwa
der Erfindung die obenerwähnten verschiedensten 5 μ Dicke auf der ÖberÖache döS Almrriniumbleches
Vorteile gegenüber herkömmlichen magnetischen Auf- erhalten. Das so behandelte Aluminiumblech wurde
Zeichnungsmaterialien, was noch aus den weiter unten danach der zweiten elektrolvtischen Behandlung unter
aufgeführten Beispielen deutlicher wird. 55 den ebenfalls unten angegebenen Bedingungen unter-
Die charakteristischen Merkmale sowie die Vorteile worfen, wobei eine Kobalt/Nickel-Verbindung in die
des magnetischen Aufzeichnungsmaterials gemäß der Poren des durch anodisehe Oxidation aufgebrachten
Erfindung seien nun zusammengefaßt: Oxidfilms eingelagert wurde. Anschließend wurde das
1. Da die Oberfläche des magnetischen Films aus Aluminiumblech in kochendes Wasser getaucht, um
anodisch aufgebrachtem Aluminiumoxid zusammen- 60 die Poren zu verschließengesetzt ist, besitzt das magnetische Aufzeichnungs- D . „ ._
material gemäß der Erfindung eine ausgezeichnete Bedmgungen der ersten Elektrolyse
AbnutzungsfestigkeiL Schwefelsäure 150 g/I
2. Da die Poren, die durch anodiscfae Oxidation Aluminiumphosphat 5 g/I
gebildet wurden, gleichmäßig verteilt sind, sind die 65 Temperatur 2Ö°C
magnetischen Elemente, die durch Einlagern einer Stromdichte 1,5 A/dm2
magnetischen Substanz in diese Poren vom Boden (Gleichstrom}
der Pore bis zu ihrer Öffnung oder kurz unter ihre Behanilungsdauer 30 Mirt.
Bedingungen für die zweite elektrolytische Behandlung
Kobaltsulfat 30 g/l
Nickelsulfat 15 g/l
Borsäure , 30 g/l
Glycerin 5 ml/1
Stromdicke 0,8 A/dm2
(Wechselstrom von 50 Hz)
Behandlungsdauer 30 Min.
Behandlungsdauer 30 Min.
Eine Probe des erhaltenen magnetischen Materials (Größe: 6x6mai; Dicke der magnetischen Schicht:
etwa 5 μ) wurde mit einem Magnetometer des Probenvibrationstyps vermessen, um die magnetischen Eigenschaften
senkrecht zur Probenoberfläche (6,0 mm 0) zu bestimmen und die H-M-Kurve gemäß F i g. 3
zu erhalten. Die Koerzitivkraft HC der Proben betrug 1175 Oersted und die Intensität Mt der Restmagnetisierung
betrug 0,106 elektromagnetische CGS-Einheiten. Die Intensität der Sättigungsmagnetishrung
betrug 0,133 elektromagnetische CGS-Einheiten. In Richtung parallel zur Probenoberfläche wurde keine
Magnetisierung ermittelt.
Die Tatsache, daß Magnetisierung in senkrechter PJchtung zur Oberfläche, jedoch nicht in paralleler
Richtung zur Oberfläche ermittelt wurde, bedeutet, daß die Probe eine derartige Anisotropie besaß, daß
sie sich leicht in senkrechter Richtung zur Oberfläche magnetisieren läßt. Die Tatsache, daß eine derartig
hohe Anisotropie erzielt werden konnte, zeigt, daß die Poren, die sich senkrecht in dem durch anodische
Oxidation aufgebrachten Oxidüberzug erstrecken, nach Beschickung mit einem orientierten Kristall aus
magnetischer Substanz eine ausgezeichnete Formanisotropie in dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung ergeben.
Da die Intensität der Restmagnetisierung 0,106 elektromagnetische CGS-Einheiten betrug und die
Poren gleichmäßig in Abständen von etwa 400 A verteilt waren, beträgt der Abstand, in dem die
Richtung des magnetischen Flusses wechselt, selbst dann, wenn 5 Elemente zusammen in der gleichen
Richtung magnetisiert werden, lediglich etwa 2000 Ä. Das bedeutet, daß eine so hohe Aufzeichnungsdichte
erzielt wird, wie sie etwa 60000 BPl entspricht. Angesichts der Tatsache, daß bei handelsüblichen
magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, die durch Plattieren erhalten worden sind, der Maximalwert
etwa 4000 BPI und bei magnetischen Aufzeichnungsmaterialien, die durch Beschichten erhalten worden
sind, der Maximalwert lediglich etwa 1200 BPI beträgt, ergibt sich, daß bei dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial
gemäß der Erfindung eine Aufzeichnung mit hoher Dichte von etwa dem lOfachen Wert erzielt
werden kann.
Die Aufzeichnungs- und Löschversuche wurden unter Verwendung einer Probe von
20 cm χ 30 cm χ 0,5 mm des magnetischen Aufzeichnungsmaterials, das gemäß diesem Beispiel erzeugt
worden ist, durchgeführt. Es wurde gefunden, daß sowohl Aufnahme wie auch Löschung mit hoher
Genauigkeit durchgeführt werden konnten.
Ein Blech aus einer Aluminiumlegierung wurde zunächst der ersten elektrolytischen Behandlung und
den unten angegebenen Bedingungen unterworfen, wonach man an der Oberfläche einen anodisch erzeugten
Oxidfilm von einer Dicke von etwa 3 μ erhielt, und das so behandelte Blech wurde unter
den ebenfalls unten beschriebenen Bedingungen der zweiten elektrolytischen Behandlung unterzogen, wonach
man in den Poren im Oxidfilm einen Niederschlag einer Eisen/Kobait-Legierung erhielt; schließlich
wurde die Poren verschließbehasdlung in kochendem Wasser durchgerührt. Das erhaltene magnetische
Aufzeichnungsmaterial besaß magnetische Eigenschaf-
ten, die denen des Materials gemäß Beispiel 1 ähnelten, und es wies bei dem Aufnahme- und Löschversuch,
der in der gleichen Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, durchgerührt wurde, gute Ergebnisse
auf.
Bedingungen der ersten elektrolytischen Behandlung
Phosphorsäure 300 g/l
Temperatur 30 C ^
Stromdichte 2 A/dnr
j0 (Gleichstrom)
Behandlungsdauer 15 Min.
Bedingungen der zweiten elektrolytischen Behandlung Eisen(11(-Ammoniumsulfat · · ■ 20 g/l
Kobaltsulfat 20 g/l
Thioharnstoff 30 g/l
Borsäure 15 g/l
Zitronensäure 3 g/l
Temperatur 20" C
Stromdichte 0,8 A/dm2
(Wechselstrom von 50 Hz) Behandlungsdauer 5 Min.
Ein Blech aus einer Aluminiumlegierung wurde unter den unten angegebenen Bedingungen der
ersten elektrolytischen Behandlung unterworfen, wonach man auf der Oberfläche einen durch anodische
Oxidation erzeugten Oxidfilm mit einer Dicke von etwa 3 μ erhielt; das'so behandelte Blech wurde unter
den ebenfalls unten angegebenen Bedingungen der zweiten elektrolytischen Behandlung unterworfen, wobei
in die Poren des Oxidfilims eine Kobalt/Nickel-Legierung eingelagert wurde; danach wurde das Blech
in kochendes Wasser getaucht, um die Mikroporen zu versiegeln. Das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmaterial
besaß Eigenschaften, die denen des gemäß Beispiel 1 erhaltenen Aufzeichnungsmaterials
ähnelten, und bei der Durchführung des gleichen Aufzeichnungs- und Löschversuchs, wie im Beispiel 1
beschrieben, wurden gute Ergebnisse erzielt.
Bedingungen der ersten eleklrolytischen Behandlung
Chromsäure 25 g/l
Temperatur 400C
Stromdichte 0,5 A/dm2
(Gleichstrom) Behandlungsdauer 40 Min.
Bedingungen der zweiten elektrolytischen Behandlung
Kobaltsulfat 30 g/1
Nickelsulfat 15 g/1
Borsäure 15 g/l
Ammoniumsulfat 15 g/l
Temperatur 200C
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! 23 09 594 /0
J 15 '16
I Stromdichte 0,8 A/dm2 so behandelte Aluminiumblech wurde der zweite!
i (Wechselstrom elektrolytischen Behandlung in einem Bad unter
: von 50 Hz) worfen, das aus 1 I Wasser mit einem Gehalt voi
i Behandlungsdaucr 30 Min. 30 g Kobaltsulfat, 30 g Borsäure und 20 ecm Glyzerir
I R · ι 4 5 bestand, wobei als Elektrolysebedingungen eine EIek
j Beispiel ^ trolysespan η ung von 15,2 Volt, eine Elektrolysetem
j Ein geformtes Blech aus einer Aluminiumlegierung peratur von 23° C, eine Elektrolysedauer von 10 Mi
j wurde der ersten elektrolytischen Behandlung unter nuten und ein pH-Wert von 5,5 unter Verwendunj
den unten angegebenen Bedingungen unterworfen, von Wechselstrom angewandt wurden; man erhiel
wonach man einen anodisch erzeugten Oxidüberzug io einen Niederschlag von Kobalt in jeder der Poren ir
von einer Dicke von etwa 3 μ erhielt; das so erhaltene dem durch anodische Oxidation gebildeten Oxidfilm
Blech wurde der zweiten elektrolytischen Behandlung der vom Boden jeder Pore bis zu einer Stelle knapr.
unter den ebenfalls unten angegebenen Bedingungen . unterhalb der öffnung der Pore reichte; danach
unterworfen, wobei man in den Poren des Oxidfilmes wurde das so behandelte Aluminiumblech zum Ver
einen Niederschlag aus einer Eisen/Nickel-Legierung 15 schließen der Poren in kochendes Wassci getaucht
einlagerte; danach wurde das Aluminiumblech zum Man erhielt ein magnetisches Aufzeichnungsmaterial
Verschließen der Poren in kochendes Wasser getaucht. dessen magnetische Eigenschaften mit Hilfe eine*
Das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmaterial Magnetometers des Probenvibrationstyps (Model
besaß magnetische Eigenschaften, die denen des gemäß VSMP-I, wie oben erwähnt) bestimmt wurden. Mar
Beispiel 1 erhaltenen Aufzeichnungsmaterial ähnlich 20 erhielt die in F i g. 4 dargestellte Hysteresekurve
waren; außerdem wurden bei Durchführung des im bei der die Werte aus der Messung, die in der zui
Beispiel 1 beschriebenen Aufnahme- und Löschver- Oberfläche senkrechten Richtung durchgerührt wurde
suchs gute Ergebnisse erhallen. als Kurve A und die Daten der Messung, die in zui
_. ,. , ,,,·,„,„ Oberfläche paralleler Richtuns durchgeführt wurden
Bedingungen der ersten elektrolytischen Behandlung 15 ajs Kurve ß aufgetragen sind. In der Hysteresekurve ,4
Oxalsäure 30 g/1 die durch Messung in der zur Oberfläche senkrechter
Aluminiumoxalat 5 g/l Richtung erhalten wurde, betrug die Koerzitivkraft Hi
Temperatur 300C 1000 Oersted und der magnetische Restfluß Mi
Stromdichte 0,8 A/dm2 0,03 elektromagnetische CGS-Einheiten, während ir
(Ubertragungsstiom 30 der Hysteresekurve B, die durch Messung in der zui
aus Gleich- und Oberfläche parallelen Richtung erhalten wurde, die
Wechselstrom) Koerzitivkraft Hc 550 Oersted und der magnetische
Behandlungsdauer 45 Min. Restfluß 0.018 elektromagnetische CGS-Einheiten be·
Bedingungen der zweiten elektrolytischen Behandlung
r-· ^n B e i s ρ i e 1 e 6 bis 66
Eisen(II)-sulfat 20 g/1
Nickelsulfat 15 g/l In der gleichen Weise, wie im Beispiel 5 beschrieben
Thioharnstoff 30 g/l wurden magnetische Aufzeichnungsmaterialien her-
Borsäure 15 g/l gestellt, indem man die erste und die zweite elektro-
Zitronensäure 2 g/l 40 lytische Behandlung unter Bedingungen und untei
Temperatur 20° C Verwendung von Bädern durchführte, wie sie in Ta-
Stromdichte 0,8 A/dm2 belle 1 angegeben sind. Gemäß Beispielen 61 bis 6f
(Wechselstrom wurde die erste elektrolytische Behandlung unter Ver-
von 50 Hz) wendung eines Wechselstromes durchgeführt.
Behandlungsdauer 10 Min. 45 Die magnetischen Eigenschaften der erhaltenen
. . magnetischen Aufzeichnungsmaterialien wurden in
Beispiel 5 ^εΓ g|ejchen Weise wie im Beispiel 5 beschrieben.
Ein Aluminiumblech wurde in der ersten elektro- feststellt und aus den Ergebnissen Hysteresekurven,
lytischen Behandlung in einem Bad aus 1 I Wasser, wie sie in den Fig. 5 bis 65 dargestellt sind, erhalten,
das 55 β Schwefelsäure und 1 g Aluminium unter 50 In jeder dieser Figuren bezeichnet die Kurve A das
Anwendung einer Stromdichte von 0,5 A/dm2 (Gleich- Meßergebnis in der zur Oberfläche vertikalen und die
strom), einer Elektrolysetemperatur von 200C und Kurve B das Meßergebnis in zur Oberfläche paralleler
einer Elektrolysedauer von 20 Minuten elektrolysiert. Richtung. Die Daten von Koerzitivkraft und magne-
und man erhielt auf der Oberfläche des Aluminium- tischem Restfluß sind ebenfalls in Tabelle 1 dargestellt,
blechs einen Oxidfilm von einer Dicke von 3 μ; da- 55 in der auch die Ergebnisse vom Beispiel 5 zu finden
nach wurde das Blech mit Wasser gewaschen. Das sind.
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/l)
Oxalsäure (g/l)
Aluminium (g/l)
55
1
1
150
2,6
2,6
9 | 10 | 11 | 12 |
150 | 150 | 822 | 822 |
2,56 | 2,56 | 3,74 | 3,74 |
18
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur (° C)
Dauer (Min.)
Dicke des anodisch erzeugten
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteile des zweiten
Elektrolyten
Elektrolyten
Kobaltsalz (g/l)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/l)
Magneciumsalz (g/I)
Eisensarz (g/l)
Ammoniumsulfamat (g/l)
Borsäure (g/l)
Glycerin (ml/1)
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/l)
Ammoniumsulfat (g/l)
Zitronensäure (g/l)
Bedingungen der zweiten
Elektrolyse
Elektrolyse
Elektrolysespannung (V)
Temperatur (c C)
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertikaler Richtung (Oe)
Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Einheiten)
Hc in horizontaler Richtung (Oe).. Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(6,0 mm Durchmesser)
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/I)
Oxalsäure (g/l)
Aluminium (g/l)
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur (° C)
Dauer (Min.)
Dicke des anodisch erzeugten
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteile des zweiten
Elektrolyten
Elektrolyten
Kobaltsalz (g/l)
Nickelsalz (g/l)
0,5 20 20
3,2
30
30 20
15,2 23 10 5,5
1000
0,03 550
0,018
30 30
9,5
100
15
30
14,8 17,4 20
5,75
800
0,043 200
0,013
2 20 40
24,9
1100
(Fortsetzung)
8 | 9 | IO |
Io u>
O O Io |
0,5 20 40 |
I 20 30 |
11,8 | 5,9 | IU |
50 | 30 | 70 30 |
IO | 50 | |
15 | 20 20 |
20 10 |
30 | 50 | |
15,5 27,4 10 3,63 |
14,5 23,6 30 5,8 |
15,1 41 30 5,7 |
100 | 475 | 1250 |
0,047 600 |
0,022 200 |
0,065 550 |
0,015 | 0,002 | 0,007 |
30
-0
-0
5,8
100
30
20
20
16,1
25,5
10
6,3
10
6,3
1150
0,033
650
650
0.005
4 20 20
50 10
30 20
17.8 15 6
700
0,037 150
0.002
13
14
17
18
19
20
822 3,74
30 20
822 2,43
2 29 15
15 35
50
822 2,43
822
2,43
2,43
147
2,69
2,69
21,5
30
30
8,3
50
50
50
313,5
3,72
3,72
17,4
25
25
16,4
50
50
147,4
2,69
2,69
19,6
30
30
10,3
50
147,4 2,69
1,5 20 60
24,4 70
19
Mangansalz (g/l)
Magnesiumsalz (g/l)
Eisensalz (g/l)
Aromoniumsulfamat (g/l)
Borsäure (g/5)
Glycerin (ml/1)
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/l)
Ammoniumsulfat (g/l)
Zitronensäure (g/l)
Bedingungen der zweiten Elektrolyse
Elektrolysespannung [V)
Temperatur (0C)
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertikaler Richtung (Oe)... Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Einheiten)
Hc in horizontaler Richtung (Oe). Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(6,0 mm Durchmesser)
(Fortsetzung)
30
30
15,5 45,4 2C 5,8
11550
0,094 60C
0,01
14
30 20
30
15 19 10 5,8
150
0 880
(Fortsetzung)
15 | 16 |
30 | 30 |
20 | |
20 | |
30 | |
50 | |
15 | 15 |
22 | 17,8 |
10 | 30 |
5.75 | 5,88 |
1675 | 1100 |
0,066 | 0,058 |
1250 | 650 |
0.01S | 0,013 |
17
50
30
15
30
15 24 30 5,76
1100
0,06 450
0,011
IB
50 60
15 30
116 24,5 30 5,98
1550
0,093 600
0,009
19 | 20 |
50 | |
30 | |
30 | |
30 | 30 |
20 | |
20 | |
15 | 15.2 |
41.8 | 23 |
25 | 20 |
5.82 | 6,38 |
1400 | 1500 |
0,025 | 0,085 |
500 | 1100 |
0,003 | 0,02 |
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/l)
Oxalsäure (g/l)
Chromsäure (g/l)
Aluminium (g/l)
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm7)
Temperatur (0C)
Dauer (Min.)
Dicke dos anodisch erzeugten Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteile den zweiten Elektrolyten
Kobaltsalz (g/I)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/1)
Eisensalz (g/l)
Ammoniumsulfamat (g/l)
Borsäure (g/l)
Glycerin (ml/))
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/l)
A,tnmoniumsulfat (g/l)
Zitronensäure {gfi)
21
313,5
3,72
30 45
28,8 50
30 15 30
46,1 1.76
42,5 40
4,9 50
30 20 20
46.1 1,76
0,6 45 40
5,6
100
100 30 30 15
46,1
1,76
1,76
25 | 26 | S | 50 |
46,1 | 46,1 | ||
1,76 | 1,76 | ||
0,4 | 0,8 | ||
30 | 50 | ||
60 | 20 | ||
4.7 | 4 | ||
20 | 70 | ||
80 | 50 | ||
30 | 30 | ||
20 | |||
30 | |||
27 | 28 |
29,3 | 29,3 |
0,78 | 0.78 |
0,9 | 0,5 |
43 | 52 |
40 | 40 |
4,3 | 0,6 |
50 | 30 |
30 | 30 |
10 | 10 |
35 | |
30 |
(Fortsetzung)
Ii
22
Bedingungen der zweiten Elektrolyse
Etaktrolysespannung (V)
Temperatur (0C)
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertiicaler Richtung (Oe)
Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Einheiten)
Hc in horizontaler Richtung (Oe).. Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(6,0 mm Durchmesser)
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/l)
Oxalsäure (g/l)
Chromsäure (g/l)
Aluminium (g/l)
Bedingungen der eisten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur
Dauer (Min.)
Dicke des anodisch erzeugten Oxidfilms (μ.beiderseitig)
Bestandteile des zweiten Elektrolyten
Kobaltsalz (g/l)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/l)
Eisensalz (g/I)
Ammoniumsulfamat (g/l)
Borsäure (g/1)
Glycerin (ml/1)
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/I)
Ammoniumsulfat (g/T)
Zitronensäure (g/l)
Bedingungen der zweiten Elektrolyse
Elektrolysespannung (V)
Temperatur PQ
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertikaler Richtung (Oe)
15,5 28 30 5,63
J
0,08 950
0,014
0,028
600
600
0,006
29
81,5 i,34
0,85 42 40
2,9
30 15
30 30
15
16 33 40
5,5
2800 23
15
41
10
5,61
700
0,025
250
250
0,004
Beispiel
I 25
I 25
15
39,5
30
5,98
800
800
0,034
250
250
0,004
16
27
30
27
30
6,45
1050
1050
0,018
11350
11350
0,021
26
(Fortsetzung)
16
28
15
28
15
6,37
950
950
0,015
800
800
0,017
27
15
22
10
5,62
£400
22
10
5,62
£400
0,028
1350
1350
0,006
31 | Beispiel | 32 | 33 | 34 | |
30 | 29,3 | ||||
81,5 | 40,7 | 40,7 | 40,7 | ||
0,78 | 0,31 | 0,31 | 0,31 | ||
1,34 | 0,3 | 0,44 | 0,4 | 0,5 | |
1 | 30 | 53,5 | 46,5 | 53 | |
50· | 30 | 20 | 40 | 20 | |
20 | |||||
2,7 | 70 | 50 | 35 | 30 | |
25 | 30 | 15 | 70 | ||
25 | 50 | 15 | |||
50 | |||||
50 | 30 | ||||
30 | 15 | ||||
20 | 20 | ||||
20 | 20 | 20 | 30 | ||
30 | 50 | ||||
15 | 15 | 15 | 15 | ||
15 | 43 | 20,8 | 25,5 | 22,8 | |
59 | 30 | 15 | 10 | 10 | |
10 | 6,4 | 5,69 | 5$ | 5,61 | |
5,65 | 2000 | 1400 | 1500 | 1850 | |
1900 | |||||
28
15
19,8
10
6
19,8
10
6
!1150
0,028
700
700
0,01
I 35 |
36 |
74,3 | 74,3 |
0,97 | 0,97 |
0,48 | 0,28 |
39,8 | 43,2 |
20 | 40 |
J,8 | |
50 | |
50 | !00 |
50 | |
30 | |
30 | |
15 | 10 |
30 | 30 |
15 | 15 |
40 | 23 |
10 | 10 |
5,67 | 5,89 |
1200 | 1200 |
ψ in h %Mr in r
% (CGS
1(6,0 mm
Restam Schu
Oxal Chrr
Beding Stro: Tem Da u
Dicke Oxic
Bestan Elek Kob Nid Mar Mai ' Eise
Bor GIy. Har Thi< Am
Bedim EIeJ Elel
Ten Dai pH
Hein Mr in
(CC Hein Mr in
23
(Fortsetzung)
24
29 | |
Mr in vertikaler Richtung | |
(CGS-Einheiten) | 0,052 |
Hc in horizontaler Richtung (Oe).. | 1350 |
Mr in horizontaler Richtung | |
(CGS-Einheiten) | 0,009 |
(6,0 mm Durchmesser) |
30
0,059
0,059
750
Beispiel | 32 | 33 | 34 | 35 36 | |
31 | 0,027 | 0,027 | 0,040 | 0,020 0,023 | |
0,050 | 1175 | 1250 | 1100 | 900 1100 | |
1300 | 0,008 | 0,007 | 0,013 | 0.006 0,006 | |
0,015 |
0,008
(Fortsetzung)
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/l)
Oxalsäure (g/l)
Chromsäure (g/l)
Phosphorsäure (g/l)
Phosphorige Säure (g/l)
Aluminium (g/l)
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur (' C)
Dauer (Min.)
Dicke des anodisch erzeugten
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteile des zweiten
Elektrolyten
Elektrolyten
Kobaltsalz (g/l)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/l)
Magnesiumsalz (g/l)
Eisensalz (g/l)
Borsäure (g/l)
Glycerin (ml/1)
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/l)
Ammoniumsulfat (g/l)
Bedingungen der zweiten
Elektrolyse
Elektrolyse
Elektrolysespannung (V)
Temperatur ("C)
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertikaler Richtung (Oe).... Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Einheiten)
Hc in horizontaler Richtung (Oe).. Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(6,0 mm Durchmesser)
38 | 39 | Beispiel | 40 | 41 | 42 | 1 43 |
|
37 | 150 | 150 | 150 | ||||
74,3 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | ||
1,65 | |||||||
0,93 | 1,43 | ||||||
0.97 | 1 | 1,4 | 0,7 | 2 | 1 | 1,5 | |
0.55 | 20 | 39 | 29 | 20 | 30 | 28 | |
53,4 | 60 | 20 | 40 | 20 | 40 | 30 | |
40 | 7,8 | ||||||
1,8 | 50 | 50 | 70 | 50 | 50 | ||
100 | 30 | 100 | 50 | ||||
50 - | 50 | ||||||
20 | 10 | 10 | |||||
20 | |||||||
20 | 20 | 20 | 20 | 30 | |||
20 | 15 | 10 | 15 | 10 | 10 | 15 | |
30 | 30 | ||||||
20 | |||||||
30 | 16 | 14,2 | 15 | 15 | 15,5 | 14,8 | |
15 | 22 | 12 | 21,5 | 20 | 23 | 26 | |
48 | 25 | 15 | 10 | 20 | 25 | 15 | |
20 | 5,5 | 5,7 | 6,1 | 5,8 | 5,6 | 5,9 | |
5,79 | 350 | 700 | 800 | 92,5 | 700 | 1000 | |
1150 | 0,021 | 0,010 | 0.016 | 0,053 | 0,022 | 0,033 | |
0,023 | 325 | 650 | 550 | 225 | 600 | 575 | |
1100 | 0,026 | 0,028 | 0,024 | 0,005 | 0,026 | 0,076 | |
0,006 | |||||||
150 300
1250
0,036 650
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/l)
Oxalsäure (g/l)
Chromsäure (g/l)
Phosphorsäure (g/l)
Phosphorige Säure (g/l)
Aluminium (g/I)
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur ( C)
Dauer (Min.)
Dicke des anodisch erzeugten
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteile des zweiten
Elektrolyten
Kobaltsalz (g/l)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/l)
Magnesiumsalz (g/l)
Eisensalz (g/l)
Borsäure (g/l)
Glycerin (ml/1)
Harnstoff (g/I)
Thioharnstoff (g/l)
Ammoniumsulfat (g/l)
Bedingungen der zweiten Elektrolyse
Elektrolysespannung (V)
Temperatur ('C)
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertikaler Richtung (Oe)
Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(CGS-Einheiten)
Hc in horizontaler Richtung (Oe) .. Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(CGS-Einheiten)
(6,0 mm Durchmesser)
(Fortsetzung)
26
0,052
225
225
0,004
46
150
150
2
23
20
23
20
40
20
30
30
15
15
20
30
5,9
20
30
5,9
1560
0,060
400
400
0,009
47
150
150
28
30
30
19
70
30
30
20
10
10
16
20
20
5,65
20
20
5,65
1075
0,051
800
800
0,026
48 | 49 |
150 | 300 |
150 | 50 |
1,5 | 1 |
30 | 30 |
20 | 60 |
17,9 | |
50 | |
50 | |
50 | |
10 | |
20 | 15 |
15 | 20 |
16 | 15,5 |
15 | 22 |
20 | 20 |
5,7 | 6 |
1300 | 800 |
0,062 | 0,050 |
625 | 200 |
0,016 | 0,004 |
50
300
50
20
20
20
70
20
20
20
10
20
10
20
15,5
30
25
5,9
30
25
5,9
2050
0,061
900
900
0,009
51
300
50
26
40
40
10
40
40
30
20
15
20
15
(Fortsetzung)
16
24
30
6,1
24
30
6,1
675
0,027
900
900
0,031
300
1560
0,068 600
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/1)
Oxalsäure (g/l)
Phosphorsäure (g/1)
Sulfosalieylsäure (g/I)
Natriumbisulfat (g/l)
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur (0C)
Dauer (Min.)
54 | 55 | Beispiel | 56 | 57 | 58 | 59 | |
53 | 150 | 150 | 110 | ||||
150 | 50 | 50 | |||||
50 | 150 | ||||||
100 | |||||||
120 | 240 | 120 | |||||
1,5 | 1,5 | 2 | 1,5 | 1,5 | 1 | ||
1,5 | 35 | 35 | 25 . | 30 | 30 | 34 | |
35 | 10 | 5 | 30 | 20 | 30 | 30 | |
15 | |||||||
165
27
(Fortsetzung)
Ί.
28
Dicke des anodisch erzeugten Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteiledeszweiten Elektrolyten
Kobaltsalz (g/l)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/l)
Magnesiumsalz (g/I)
Eisensalz (g/l)
Ammoniumsulfamate (g/l).
Borsäure (g/l)
Glycerin (ml/1)
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/l)
Ammoniumsulfat (g/l)
Bedingungen der zweiten Elektrolyse
Elektrolysespannung (V)
Temperatur ("C)
Dauer (Min.)
pH-Wert
Hc in vertikaler Richtung (Oe)
Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Einheiten)
Hc in horizontaler Richtung (Oe) .. Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten)
(6,0 mm Durchmesser)
53 | 54 |
50 | 50 |
IO | 10 |
20 | 20 |
IO | 10 |
15 | 15 |
20 | 20 |
15 | 10 |
5,6 | 5,5 |
200 | 200 |
0,042 | 0,032 |
550 | 550 |
0,010 | 0,008 |
55 | 56 |
50 | 60 |
10 | 10 |
20 | 15 |
10 | 15 |
10 | |
15 | 15 |
20 | 25 |
10 | 20 |
5,5 | 5,7 |
250 | 300 |
0,022 | 0,074 |
550 | 550 |
0,006 | 0,010 |
57
50
10
30
10
10
15
16
20
5,6
16
20
5,6
200
0,054
500
500
0,007
58 | 59 |
50 | 50 |
50 | 50 |
20 | 20 |
IO | 20 |
15 | 15 |
17 | 24 |
JO | 10 |
5,5 | 5,8 |
1550 | 000 |
0,070 | 0,023 |
800 | 650 |
0,014 | 0,018 |
15 35
30 10 10
15,5 22 15 6
600
0,028 650
0,020
(Fortsetzung)
Bestandteile des ersten Elektrolyten
Schwefelsäure (g/l)
Oxalsäure (g/l)
Phosphorsäure (g/l)
SulfosaHcylsäure ig/1)
Natriumbisulfat (g/l)
Bedingungen der ersten Elektrolyse
Stromdichte (A/dm2)
Temperatur (0C)
Dauer (Min.)
Dicke des anodisch erzeugten Oxidfilms (μ beiderseitig)
Bestandteile des zweiten Elektrolyten
Kobaltsalz (g/I)
Nickelsalz (g/l)
Mangansalz (g/l)
Magnesiumsalz (g/l)
Eisensalz (g/l)
61
300
5,5
30
20
30
20
50
i0
62
300
4 20 20
50 50
Beispiel
64
150
300
300
6
20
30
20
30
70
10
65 | 66 |
150 | 150 |
300 | |
5,5 | 1,5 |
26 | 20 |
30 | 30 |
50 | |
50 | |
30 |
(Fortsetzung)
61
Ammoniumsulfamate (g/l)
Borsäure (g/l) 20
Glycerin (ml/1) IO
Harnstoff (g/l)
Thioharnstoff (g/I) 10
Ammoniumsulfat (g/1)
Bedingungen der zweiten Elektrolyse
Elektrolysespannung (V) 13,5
Temperatur (0C) 18
Dauer (Min.) 15
pH-Wert 5,5
Wc in vertikaler Richtung (Oe) 1350
Mr in vertikaler Richtung
(CGS-Eiriheiten) 0.074
Hc in horizontaler Richtung (Oe) 650
Mr in horizontaler Richtung
(CGS-Einheiten) "! 0.010
(6,0 mm Durchmesser)
Drei magnetische Aufzeichnungsmaterialien wurden hergestellt, indem rren die erste eleklrolytische Behandlung
in der in Tabelle 2 angegebenen Zeitdauer in einem ersten Elektrolysebad, das 150 g/l Schwefelsäure
enthielt, bei einer Stromdichte von 1,5 A/dm2 und einer Temperatur von 20° C durchführte und daran
die zweite elektrolytische Behandlung in der ebenfalls in Tabelle 2 angegebenen Zeitdauer in einem zweiten
Elektrolysebad, das 50 g/l Koballsulfat und 50 g/l Mangansulfat enthielt, bei einer Temperatur von
25C C und einem pH-Wert von 5,5 unter einer Elektrolysespannung
von 15VoIt (Proben!, 2 und 3) anschloß.
Weitere drei magnetische Aufzeichnungsmaterialien wurden hergestellt, indem man die erste elektrolytische
Behandlung während der in Tabelle 2 angegebenen Zeitdauer in einem ersten Elektrolysebad, das 150 g/1
Schwefelsäure und 50 g/l Oxalsäure enthielt, bei einer Stromdichte von 1,5 A/dm2 und einer Temperatur
von 351C und anschließend die zweite elektrolytische
Behandlung in einem zweiten Elektrolysebad, das
0.058
700
700
0.012
Beispiel
63 64
63 64
30
20
20
15
18
20
18
20
5,5
1100
0.064
700
700
0.012
20
10
10
IO
15
20
20
5.7
1400
0,027
650
650
0,007
65 | 66 |
20 | 30 |
10 | 10 |
10 | |
15 | 15,1 |
21 | 23 |
15 | 30 |
5.6 | 6 |
1100 | 7(K) |
0,030 | 0.056 |
800 | 175 |
0.018 | 0.003 |
50 g/l Kobaltsulfat und 10 g/l Magnesiumsulfat enthielt,
bei einer Temperatur von 22° C und einem pH-Wert von 5,5 unter einer Elektrolysespannung
von 15VoIt während der ebenfalls in Tabelle 2 angegebenen
Dauer (Proben 4, 5 und 6) durchführte.
" Bei jeder der Proben 1 bis 6 wurden Koerzitivkraft
und magnetischer Restfluß sowohl in zur Probenoberfläche senkrechter als auch paralleler Richtung bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammen-
. gestellt und in Fig. 71 (Proben 1 bis 3) und 72 (Pro-
ben 4 und 5) graphisch dargestellt.
Aus den in Tabelle 2 und in den Fig. 71 und 72 dargestellten Ergebnissen kann man ersehen, daß in
dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung der magnetische Restfluß durch Erhöhung
der Filmdicke erhöht werden kann (die Dicke des durch anodische Oxidation erzeugten Filmes erhöht
sich mit der Zeitdauer für die erste elektrolytische Behandlung und die magnetische Filmdicke mit der
Zeitdauer für die zweite elektrolytische Behandlung).
während für die Koerzitivkraft keine wesentliche Änderung erzielt wird.
Dauer der ersten | Dauer der zweiten | Koerzitivkraft Hc (Oe) | in horizontaler | Magnetischer RcstHuB | in horizontaler | |
elektronischen | elektronischen | Richtung | (elektromagnetische | Richtung | ||
Behandlung | Behandlung | 650 | CGS-Einheit/0.56 cm2) | 0,006 | ||
in vertikaler | 690 | 0,013 | ||||
(Min.) | (Min.) | Richtung | 700 | in vertikaler | 0,014 | |
10 | 10 | 1350 | 550 | Richtung | 0,006 | |
I | 20 | 20 | 1375 | 550 | 0,035 | 0,008 |
2 | 30 | 30 | 1380 | 550 | 0,066 | 0,010 |
3 | 5 | 10 | 1300 | 0,083 | ||
4 | 10 | 15 | 1250 | 0,022 | ||
5 | 15 | 20 | !200 | 0,032 | ||
6 | 0,041 | |||||
Magnetische Aufzeichnungsmaterialien gemäß der Erfindung, die gemäß den Beispielen 13, 30, 34, 39,
52 und 66 erhalten wurden, wurden mit 5 im Handel erhältlichen Produkten (Vergleichsproben 1 bis 5)
im Hinblick auf die magnetischen Eigenschaften verglichen; die Messung wurde unter Verwendung des
obenerwähnten Magnetometers durchgeführt, und von jeder Probe wurde ein Magnetband-Probestreifen
stück von 6,0 mm Durchmesser verwendet.
Die Ergebnisse der Messung sind in Tabelle;
zusammengefaßt, und die H-M-Hysteresekurven de Vergleichsproben 1 bis 5 der im Handel erhältlichei
magnetischen Aufzeichnungsbänder sind in det F i g. 66 bis 70 dargestellt.
entinem
lung
lung
craft
ber-
ber-
beien-
' 72
in
der
ing
des
öht
:he
der
in
der
ing
des
öht
:he
der
ig),
•he
•he
Magnetisches Aufzeichnungsmaterial
Erfindungsgemäße Produkte nach
Beispiel 13
Beispiel 39
Handelsübliche Produkte
Vergleichsprobe 1
Vergleichsprobe 2
Vergleichsprobe 3
Vergleichsprobe 4
Vergleichsprobe 5
Wie den obigen Ergebnissen entnommen werden kann, ist bei sämtlichen im Handel erhältlichen magnetischen
Aufzeichnungsmaterialien der magnetische Restfluß in zur magnetischen Oberfläche paralleler
Richtung höher als der magnetische Restfluß in zur magnetischen Oberfläche senkrechter Richtung. Beispielsweise
beträgt der magnetische Restfluß Mr für Vergleichsprobe 4 in zur magnetischen Oberfläche
paralleler Richtung, berechnet nach der Hysteresekurve gemäß Fig. 69 0,015 elektromagnetische CGS-Einheiten,
während der magnetische Restfluß Mr in zur magnetischen Oberfläche vertikaler Richtung
0,010 elektromagnetische CGS-Einheite:n beträgt. Bei diesem Vergleichsbeispiel 4 beträgt außerdem die
Koerzitivkraft Hc in zur magnetischen Oberfläche paralleler Richtung 250 bis 260 Oersteid und in zur
magnetischen Oberfläche vertikaler Richtung 375 bis 380 Oersted.
Im Gegensatz dazu beträgt bei dem magnetischen Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung, wie es
beispielsweise gemäß Beispiel 66 erhalten worden ist, der magnetische Restfluß M/-0,003 elektromagnetische
CGS-Einheiteti in zur magnetischen Oberfläche paralleler Richtung und 0,056 elektromagnetische CGS-Einheiten
in zur magnetischen Oberfläche senkrechter Richtung, während die Koerzitivkraft Hc in zur magnetischen
Oberfläche paralleler Richtung 175 Oersted und in zur magnetischen Oberfläche senkrechter
Richtung 700 Oersted beträgt. Wie weiter aus der Hysteresekurve des magnetischen Aufzeichnungsmaterials
(F i g. 65) ersehen werden kann, ist das Recht-
Koerzitivkraft | Hc(Oe I | Magnetischer Restfluß Mr (elektromagnetische CGS-Einiifiit'0,56cnr) |
in horizontaler Richtung |
in vertikaler Richtuni! |
in horizontaler Richtung |
in vertikaler Richtung |
0.009 |
1550 | 600 | 0.094 | 0.007 |
1900 | 750 | 0.059 | 0.013 |
1850 | 1100 | 0,040 | 0.027 |
700 | 700 | 0.011 | 0.007 |
1550 | 600 | 0,067 | 0.003 |
700 | 175 | 0.056 | 0,018 |
300 bis 320 | 270 bis 280 | 0.008 | 0.020 |
340 bis 350 | 270 bis 280 | 0.010 | 0.025 |
350 bis 360 | 310 bis 315 | 0.0 i0 | 0.015 |
375 bis 380 | 250 bis 260 | 0.010 | 0.018 |
320 | 310 bis 315 | 0.012 | |
eckigkeitsverhältnis der Hysteresekurve, die in zui Oberfläche senkrechter Richtung gemessen wurde
sehr groß und entspricht dem Rechteckigkeitsverhält nis der H-M-Hysteresekurve, die durch Messung ir
zur magnetischen Oberfläche paralleler Richtung füi die im Handel erhältlichen Materialien erhalter
wurde, wenngleich es wesentlich besser ist als da; Rechteckigkeitsverhältnis der H-M-Hysteresekurve
die Tür im Handel erhältlich^ Materialien in zui magnetischen Oberfläche paralleler Richtung gemessen
wurde. Umgekehrt liegen die Verhältnisse irr Hinblick auf die H-M-Hysteresekurve, die durcl·
Messung in zur magnetischen Oberfläche parallele! Richtung für das magnetische Material gemäß dei
Erfindung erhalten wurde.
Mit anderen Worten, in dem magnetischen Aufzeich
nungsmaterial gemäß der Erfindung erfolgt eine leich
lere Magnetisierung in zur magnetischen Oberflächf senkrechter Richtung, und in dieser Hinsicht unter
scheidet sich das magnetische Aufzeichnungsmateria gemäß der Erfindung von'den herkömmlichen magnetischen
Materialien, in denen die Magnetisierung leichter in zur magnetischen Oberfläche parallelei
Richtung erfolgt. Außerdem besitzt das magnetische Aufzeichnungsmaterial gemäß der Erfindung eine vie
höhere Koerzitivkraft als herkömmliche magnetische Materialien und zeichnet sich gegenüber diesen weiterhin
dadurch aus, daß magnetischer Restfluß und Koerzitivkraft je nach Wunsch eingestellt werden können
Beispielsweise ist das magnetische Aufzeichnungsmaterial, das gemäß Beispiel 12 erhalten wurde, ein
is Beispiel fur ein Material mit hohem magne-Restfluß,
jedoch niedriger Koerzitivkraft, s magnetische Aufzeichnungsmaterial, das
Beispiel 39 erhalten wurde, ist wiederum ein s Beispiel dafür, daß ein geeigneter magnetisstfluß
und eine geeignete Koerzitivkraft un
abhängig davon erzielt werden, in welcher Richtung die Magnetisierung leichter erfolgt. Diese kennzeichnenden
Merkmale lassen sich bei herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungsmaterialien überhaupt
nicht beobachten.
t -ifl'
Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
Claims (16)
- Patentansprüche:■ I. Anisotropes magnetisches Aufzeichnungsmaterial mit einem Substrat und senkrecht darauf regelmäßig angeordneten Partikeln aus magnetischer Substanz, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht, auf dessen bzw. deren Oberfläche durch anodische Oxidation ein oxidischer überzug mit einer großen Anzahl Mikroporen gebildet ist, von denen jede mit der magnetischen Substanz beschickt ist.
- 2. Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Substanz in jeder (5 Pore von deren Boden bis knapp unter die Porenöffnung gepackt ist.
- 3. Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikroporen in dem durch anodische Oxidation gebildeten Film einen Durch- messer von 100 bis 400 Ä aufweisen und die Entfernung zwischen den Mittelpunkten zwei benachbarter Poren 400 bis 2000 A beträgt.
- 4. Material gemäß Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Substanz in die Poren elektrochemisch eingelagert ist.
- 5. Material gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Substanz ein Metall. Metalloxid, eine Legierung oder eine intermetallische Verbindung ist, die aus einem Kobalt-, Nickel-, Nungan-, Chrom- und/oder Eisensalz stammt.
- 6. Verfahren zur Herstell .ng der magnetischen Aufzeichnungsmaterial^, genäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. daß man Aluminium oder eine Aluminiumlegierung zur erzeugung eines Oberflächenfilms mit einer großen Anzahl Mikroporen einer anodischen Oxidation unterwirft und in diese Poren, von deren Boden bis zur öffnung oder einer Stelle knapp unterhalb der öffnung elektrolytisch eine magnetische Substanz einlagert.
- 7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die anodische Oxidation bei 0 bis 40 C und einer Stromdichte von 0,1 bis 5 A/dm2 5 bis 60 Minuten lang unter Verwendung eines Gleich-, Wechsel-, Uberlagerungs- oder periodischen Rückstroms sowie unter Rühren durch Lufteinblasen oder Zirkulieren lassen der Flüssigkeit durchführt.
- 8. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die elektrolytische Abscheidung bei einer Temperatur von 5 bis 50 C und einem pH-Wert von unter 8 5 bis 60 Minuten lang unter Anwendung einer Spannung von !2 bis 30 Volt und unter Verwendung eines Gleich-. Wechsel-, Uberlagerungs- oder periodischen Rückstroms durchführt.
- 9. Verfahren gemäß Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß man einen pH-Wert von 2 bis 8 wählt.
- 10. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das erhaltene magnetische Aufzeichnungsmaterial zum Verschließen der Poren mit kochendem Wasser oder kompremiertem Wasserdampf behandelt.
- 11. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man für die anodische Oxidationeinen Elektrolyten verwendet, der mindestenseinen der folgenden Bestandteile enthält: Schwefel- ; säure. Chromsäure, Phosphorsäure, eine Sulfon-säure, Sulfosalicylsäure, Maleinsäure, Oxalsäure, . ZLiPhthalsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, SuIf- jnaminsäure, Apfelsäure oder Weinsäure. i jst
- 12. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch ge- de kennzeichneudaßmanfürdieanodische Oxidation ; sie einen Elektrolyten verwendet, der mindestens ' zu einen der folgenden Bestandteile enthäl): Natrium- ; d;i hydroxid, Ammoniumborat, Trinatriumphosphat, ; hi Natriumborat und Natriumglukonat. el·
- 13. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch ge- ; di kennzeichnet, daß man für die anodische Oxida- Fi tion einen Elektrolyten verwendet, der mindestens ei eines der folgenden Zusatzmittel enthält: Natrium- ; hi glukonat, Natriumzitrat, Ammoniumsulfat, Thio- rj harnstoff, Laurylnatriumsulfat, Äthylendiamin- β tetraessigsäure (Natriumsalz), Acetamid, D-GIu- <j kose. Saponin und Tenside. ti
- 14. Verfahren gemäß Anspruch 6. dadurch ge- n kennzeichnet, daß man für die elektrolytische Ab- n scheidung einen Elektrolyten verwendet, der min- e destens einen der folgenden Bestandteile enthält: <j Eisen-, Kobalt-. Nickel-, Mangan- und Chromsalz. λ
- 15. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch ge- (< kennzeichnet, daß man für die rlektrolytische Ab- j, scheidung einen Elektrolyten verwendet, der min- ( destens einen der folgenden Zusatzstoffe enthält: r ein Magnesium-, Kupfer-, Aluminium-. Vanadium-. c Gold-. Zinn-. Zink- oder seltenes Erdmetallsalz. > Glycerin. Äthylenglykol. einen mehrwertigen Al- , kohol. Harnstoff. Ammoniumsulfat. Thioharnstoff. Borsäure. Kresolsulfonsäurc und Sulfosalicylsäure. k
- 16. Verfahren gemäß Anspruch 8. dadurch ge- ; kennzeichnet, daß mar. die Einstellung des , pH-Wertes durch Zugabe von Essigsäure, Schwefel- : säure. Natronlauge oder Ammoniak zu dem für die elektrolytische Abscheidung verwendeten Elektrolyten vornimmt.
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