DE4109939C2

DE4109939C2 - Amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte und Verfahren zur Herstellung desselben

Info

Publication number: DE4109939C2
Application number: DE4109939A
Authority: DE
Inventors: Kazuo Muramatsu; Nobuhiro Ohta; Shunsuke Takada; Motoharu Sato; Masami Takao; Hiroko Nagata; Satoru Takada
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-03-29
Filing date: 1991-03-26
Publication date: 1994-10-06
Anticipated expiration: 2011-03-27
Also published as: GB2242423A; GB2242423B; US5326607A; GB9106590D0; DE4109939A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein strukturiertes amorphes Kohlenstoff substrat für eine Magnetplatte, eine Magnetplatte die eine strukturierte Oberfläche hat, um ein Haften bzw. Schmieren zwischen der Oberfläche der Magnetplatte und der Oberfläche eines schwimmend gelagerten Magnetkopfs zu verhindern und auf ein Verfahren zum Herstellen eines strukturierten amorphen Kohlenstoffsubstrats mit einem verbesserten Strukturier verfahren.

Eine übliche Magnetplatte wird dadurch hergestellt, daß ein Magnetfilm auf der Oberfläche eines Ni-P-plattierten Aluminiumsubstrats ausgebildet wird. Beim Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Daten von einer Magnetplatte an einer Magnetplatteneinheit wird ein schwimmend gelagerter Magnetkopf im Schwebezustand über der sich drehenden Ma gnetplatte gehalten. In einigen Fällen setzt sich die Oberflä che des schwimmend gelagerten Magnetkopfs auf der Oberflä che der Magnetplatte fest, wenn die Magnetplatte im Ruhe zustand ist. Eine solche Festsitzerscheinung ist auf eine große Anziehung resultierend aus der Grenzflächenspannung zwischen der Oberfläche des schwimmend gelagerten Magnet kopfs und der Oberfläche der Magnetplatte zurückzuführen, wenn die Oberfläche des schwimmend gelagerten Magnetkopfs und jene der Magnetplatte sehr glatt sind, der schwimmend gelagerte Magnetkopf mit einem unendlich kleinen Zwischen raum zwischen seiner Oberfläche und der Oberfläche der Ma gnetplatte angeordnet ist und der unendlich kleine Zwi schenraum mit O₂-, N₂- oder H₂O-Molekülen ausgefüllt ist. Beim Starten eines Motors zum Antreiben der Magnet platte unter einer solchen Festsitz-Erscheinung verbraucht der Motor viel elektrische Energie.

Um diese Festsitz-Erscheinung zu verhindern, ist die Ober fläche eines Aluminiumsubstrats für eine Magnetplatte hochglanzpoliert, die hochglanzpolierte Oberfläche wird strukturiert, um die Oberflächenrauhigkeit einzustellen, und dann wird ein magnetischer Film auf der strukturierten Oberfläche des Aluminiumsubstrats ausgebildet. Gemäß einem bekannten Strukturierverfahren wird ein Schleifband gegen die Oberfläche eines sich drehenden Ni-P-plattierten Alu miniumsubstrats mit einer Rolle gedrückt, und das Schleif band wird in radialer Richtung über die Oberfläche des Ni- P-plattierten Aluminiumsubstrats bewegt. Das Schleifband als solches wird dadurch gebildet, daß Schleifkörner, wie Siliziumcarbidkörner, Aluminiumoxidkörner oder Diamant körner haftend auf der Oberfläche eines Bandes aufgebracht sind. Bei einem derartigen mechanischen Strukturierverfah ren wird die Oberfläche des Ni-P-plattierten Aluminiumsub strats mit konzentrischen, kreisförmigen Streifen, d. h. einer konzentrischen Struktur, strukturiert.

Bei einer weiteren üblichen Magnetplatte wird ein amorphes Kohlenstoffsubstrat eingesetzt, wie dies beispielsweise in Kobe Seiko Giho, Band 39, Nr. 4, Seiten 35 bis 38 (1989) angegeben ist. Das amorphe Kohlenstoffsubstrat ist ge wichtsmäßig leicht, hat eine hohe Festigkeit, eine ausge zeichnete Wärmebeständigkeit und eine ausgezeichnete Ober flächengenauigkeit, und man kann hieraus eine Magnetplatte ausbilden, welche das Vermögen hat, Daten mit einer Zei chendichte aufzuzeichnen, die größer als jene bei einer Magnetplatte ist, bei der ein Aluminiumsubstrat eingesetzt wird.

Es ist jedoch äußerst schwierig, die Oberfläche eines Alu miniumsubstrats für eine Magnetplatte mit einer solchen Oberfläche zu polieren, die eine geeignete Oberflächenrau higkeit hat, wenn man die üblichen mechanischen Struktu rierverfahren einsetzt. Es kann leicht passieren, daß die zu strukturierende Oberfläche eine zu große Oberflächen rauhigkeit hat. Obgleich es bevorzugt wird, die Höhe des Magnetkopfes gegenüber der Oberfläche der Magnetplatte zu verkleinern, d. h. den Abstand zu verringern, um die Zei chendichte zu erhöhen, führt eine zu rauhe Oberfläche des Aluminiumsubstrats einer Magnetplatte unvermeidlich zu ei ner Vergrößerung des Abstandes, wodurch die Zeichendichte herabgesetzt wird. Ferner wurden bisher keine Untersuchun gen hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit des üblichen amorphen Kohlenstoffsubstrats zum Verhindern des Festsit zens oder im Hinblick auf die Verbesserung der magneti schen Aufzeichnungseigenschaften durchgeführt.

Aus der DE-A 38 37 724 ist ein amorphes Kohlenstoffsubstrat bekannt, das für Magnetplatten geeignet ist, wobei für dieses eine gute Oberflächengenauigkeit dadurch erreicht wird, daß es bei hoher Temperatur und isotropem Druck erhitzt wird. Damit können Rauhigkeiten von etwa 300 nm erreicht werden.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, eine praktische An wendung eines amorphen Kohlenstoffsubstrats bereitzustel len, das gewichtsmäßig leicht ist und eine hohe Festig keit, eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit und eine aus gezeichnete Oberflächengenauigkeit hat, wobei dieses Sub strat für eine Magnetplatte geeignet sein soll.

Es ist die Aufgabe der Erfindung ein amorphes Kohlenstoff substrat für eine Magnetplatte bereitzustellen, wel ches ein Festsitzen zwischen einem Magnetkopf und der Ma gnetplatte verhindern kann, bei dem die Eigenschaften des magnetischen Films verbessert sind, und bei dem sich der Abstand zwischen dem Magnetkopf und Magnetplatte verrin gern läßt. Ferner soll auch ein Verfahren zum Herstellen eines solchen amorphen Kohlenstoffsubstrats bereitgestellt werden.

Auch soll nach der Erfindung ferner eine Magnetplatte be reitgestellt werden, die man dadurch erhält, daß man einen magnetischen Film auf einem solchen amorphen Kohlenstoff substrat vorsieht.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der PA 1, 4 und 5 gelöst.

Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Hauptansprüche.

Ein amorphes Kohlenstoffsubstrat nach der Erfindung wird von einem hochdichten amorphen Kohlenstoff gebildet, der Eigenschaften hat, die im wesentlichen gleich jenen von Graphit sind, der kaum Poren hat und eine Dichte von 1,80 g/cm³ oder größer besitzt, wobei man diesen dadurch erhält, daß man harten Kohlenstoff einer isostatischen Warmpreßbehandlung unterzieht.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung haben Untersuchun gen hinsichtlich der Methoden zum Strukturieren von amor phen Kohlenstoffsubstraten unter Berücksichtigung der Ei genschaften der amorphen Kohlenstoffsubstrate durchge führt, und hierbei hat sich herausgestellt, daß die Ober flächen von amorphen Kohlenstoffsubstraten sich mit einer strukturierten Oberfläche mit einer geeigneten Oberflä chenrauhigkeit dadurch versehen lassen, daß ein amorphes Kohlenstoffsubstrat bei einer vorbestimmten Temperatur in einer oxidierenden Atmosphäre erwärmt wird, nachdem die Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats mit einer Oberfläche poliert wurde, die eine vorbestimmte Oberflä chenrauhigkeit besitzt.

Wenn ein oberflächenpoliertes, amorphes Kohlenstoffsub strat auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird, tritt bei dem amorphen Kohlenstoffsubstrat eine Oxidationsreak tion auf, die sich folgendermaßen ausdrücken läßt:
C+O₂=CO₂, C+1/20₂=CO, C+H₂O=CO+H₂,
und hierbei wird Kohlenstoff vergast, um äußerst kleine Unregelmäßigkeiten auf der polierten Oberfläche zu bilden. Somit läßt sich die Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats leicht dadurch mit einer Oberfläche mit einer geeigneten Oberflä chenrauhigkeit versehen, daß man selektiv die Bedingungen bei dem Wärmebehandlungsverfahren wählt, und daher erhält man eine Oberfläche, die keine zu große Oberflächenrauhig keit hat. Das amorphe Kohlenstoffsubstrat mit einer Ober fläche mit einer geeigneten Oberflächenrauhigkeit verhin dert das Festsitzen zwischen einem Magnetkopf und der Oberfläche einer Magnetplatte, so daß sich der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte verringern läßt und die Eigenschaften eines magnetischen Films sich ver bessern lassen, der auf der Oberfläche des amorphen Koh lenstoffsubstrats ausgebildet wird.

Ein ungleichmäßig strukturiertes oder konzentrisch struk turiertes, amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnet platte nach der Erfindung läßt sich mit Hilfe eines entsprechenden Strukturierverfahrens herstellen.

1) Erste bevorzugte Ausführungsform: ungleichmäßig strukturiertes amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte.

Nachstehend wird die Bedeutung der Oberflächenrauhigkeit Ra und des Verhältnisses Ra₂/Ra₁ (Ra₁: Umfangsoberflächen rauhigkeit, Ra₂: radiale Oberflächenrauhigkeit) eines un regelmäßig strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats für eine Magnetplatte gemäß einer ersten bevorzugten Aus führungsform nach der Erfindung näher erläutert.

Ein amorphes Kohlenstoffsubstrat, das eine Oberfläche mit einer unregelmäßigen Struktur hat, insbesondere eine Ober fläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra hat, die in Um fangsrichtung und in Radialrichtung gleich ist, ermöglicht ein Herabsetzen der Aufzeichnungs- und Wiedergabefehler und ein Herabsetzen des Rauschens (S/N-Verhältnisses) bei der Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten in Verbindung mit einer Magnetplatte, die ein amorphes Kohlenstoffsub strat hat, und es läßt sich die Zeichendichte hinsichtlich der Speicherung auf der Magnetplatte erhöhen. Wenn jedoch das Verhältnis Ra₂/Ra₁ nicht im Bereich von 0,75 bis 1,25 liegt, nehmen die Aufzeichnungs- und Wiedergabefehler und das Rauschen (S/N-Verhältnis) zu. Daher muß das Verhältnis Ra₂/Ra₁ in den Bereich von 0,75 bis 1,25 liegen.

Wenn die Oberflächenrauhigkeit (mittlere Oberflächenrau higkeit) Ra kleiner als 200 nm ist, kann leicht ein Festhän gen zwischen Magnetkopf und Magnetplatte auf treten. Wenn die Oberflächenrauhigkeit Ra 1000 nm überschrei tet, ist es schwierig den Abstand kleiner als 0,1 µm einzustellen. Daher muß die Oberflächenrauhigkeit Ra in dem Be reich von 200 bis 1000 nm liegen.

Da das amorphe Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte nach der Erfindung das Vermögen hat, die Zeichendichte ei ner Magnetplatte zu erhöhen, wenn man dieselbe hierfür einsetzt, und die Fähigkeit hat, den Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte zu reduzieren, ist das amorphe Kohlenstoffsubstrat insbesondere zur Herstellung einer Hochleistungs-Magnetplatte geeignet.

Nachstehend werden Beispiele von unregelmäßig strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstraten gemäß bevorzugten Aus führungsformen nach der Erfindung und amorphe Kohlenstoff substrate als Vergleichsbeispiele, die nicht die Bedingun gen hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit nach der Erfin dung erfüllen, näher beschrieben.

Zuerst werden Verfahren zum Herstellen der amorphen Koh lenstoffsubstrate gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung und jene bei der Herstellung von Ver gleichsbeispielen näher beschrieben.

Rohlinge für die Substrate werden mittels Warmpressen ei nes Harzgemisches aus einem in Wärme aushärtenden Harz und einem Phenolformaldehydharz in Form einer Magnetplatte hergestellt, und die Rohlinge werden bei etwa 1450°C in einer Atmosphäre von N₂ Gas zum Vorbrennen wärmebehandelt. Die vorgebrannten Rohlinge werden dann bei etwa 2900°C un ter einem isostatischen Druck bei etwa 303,9 MPa (3000 atm) in einer isostatischen Warmpreßvorrichtung (HIP) zum isostatischen Warmpressen gebrannt. Die gebrannten Rohlinge werden einer Stirnflächenoberflächenbearbeitung und einer Polierbehand lung der Oberfläche unterworfen, um halbfertige, amorphe Kohlenstoffsubstrate mit einem Durchmesser von 88,9 mm (3,5 Inch) zu erhalten.

Die halbfertigen, amorphen Kohlenstoffsubstrate werden ei ner Strukturbehandlung unterzogen, bei der die halbferti gen amorphen Kohlenstoffsubstrate unter unterschiedlichen Polierbedingungen zum Strukturieren poliert werden. Sub stratbehälter, die jeweils 25, polierte, amorphe Kohlen stoffsubstrate enthalten, wurden in einer Atmosphäre, ins besondere in Anwesenheit von Sauerstoff, bei einer vorbe stimmten Temperatur während einer vorbestimmten Zeit er wärmt, um die Beispiele 1 bis 7 des amorphen Kohlenstoff substrats, welche nach der Erfindung ausgelegt sind, und die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zu erhalten.

Die Oberflächenrauhigkeit Ra jedes Beispiels 1 bis 7 des strukturierten amorphen Kohlenstoffsubstrats nach der Er findung und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 wurde gemes sen, und das Verhältnis Ra₂/Ra₁ für jedes strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrat wurde ermittelt. Die Oberflä chenrauhigkeit Ra wurde mit Hilfe einer Oberflächenrauhig keitsprüfeinrichtung Talystep® (Rank Taylar Hobson Co.) unter den folgenden Meßbedingungen gemessen.

Durchmesser des Abnehmers:\|2,5 µm
Hub:	1 mm
Grenzwert:	0,08 mm
Vergrößerung:	×1 000 000 vertikal

Die Meßergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Die amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden vollständig gereinigt, und eine CoNiCr Mediumschicht (magnetischer Film) und ein Schutzkohlenstoffilm wurden aufeinanderfol gend jeweils auf den amorphen Kohlenstoffsubstraten mit Hilfe einer Magnetron-Zerstäubungsvorrichtung ausgebildet, und dann wurde ein Schmiermittel auf der Oberfläche des Schutzkohlenstoffilms aufgebracht, um Magnetplatten zu er halten.

Die Eigenschaften der Magnetplatten, welche Beispiele des amorphen Kohlenstoffsubstrats nach der Erfindung darstel len, und jener, die die Vergleichsbeispiele darstellen, wurden unter Verwendung einer Prüfeinrichtung Disk Certi fier® (Proquip Co.) gemessen, und die Meßergebnisse wur den hinsichtlich des Haftens, des Magnetkopf-Aufsitzens, der Aufzeichnungs- und Wiedergabecharakteristika und der Rauschcharakteristika ausgewertet. Die Auswerteergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Beim Messen der Eigenschaften der Magnetplatte belief sich der Abstand zwischen dem Ma gnetkopf und der Magnetplatte auf etwa 0,08 µm.

Wie sich aus Tabelle 1 ergibt, trat weder ein Festsitzen noch ein Magnetkopf-Aufsitzen bei den Magnetplatten gemäß den Beispielen 1 bis 7 selbst dann auf, wenn der Abstand so gering wie etwa 0,08 µm war, und die Magnetplatten nach den Beispielen 1 bis 7 haben ausgezeichnete Aufzeich nungs- und Wiedergabeeigenschaften und ausgezeichnete Rauscheigenschaften.

Ein Haften trat bei der Magnetplatte nach dem Ver gleichsbeispiel 1 auf, die eine Oberfläche mit einer Ober flächenrauhigkeit Ra von 150 nm hatte, und dies dürfte auf die zu kleine Oberflächenrauhigkeit Ra zurückzuführen sein. Ein Aufsitzen des Magnetkopfes trat bei der Magnetplatte nach dem Vergleichsbeispiel 2 auf, die eine Oberflächen rauhigkeit Ra von 1200 nm hatte, und der Magnetkopf konnte nicht mit einem Abstand von etwa 0,08 µm angeordnet wer den, was darauf zurückzuführen sein dürfte, daß die Ober flächenrauhigkeit Ra zu groß ist. Zu starke Aufzeichnungs- und Wiedergabefehler traten bei den Magnetplatten nach den Vergleichsbeispielen 3 und 4 auf, die jeweils ein Verhält nis Ra₂/Ra₁ zwischen 0,71 und 1,28 hatten. Es dürfte dar auf zurückzuführen sein, daß die Strukturierung gerichtet war. Die Rauscheigenschaften dieser Magnetplatten waren nicht zufriedenstellend. Wie sich aus der vorstehenden Be schreibung ergibt, kann das amorphe Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte, welches nach der Erfindung eine un regelmäßig strukturierte Oberfläche mit einer Oberflächen rauhigkeit Ra im Bereich von 200 bis 1000 nm und einem Ver hältnis Ra₂/Ra₁ im Bereich von 0,75 bis 1,25 hat, ein Festsitzen zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte verhindern, der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte läßt sich reduzieren, und die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften des darauf ausgebildeten Ma gnetfilms lassen sich verbessern. Dieses amorphe Kohlen stoffsubstrat ist insbesondere für Hochleistungs-Magnet platten geeignet.

2) Zweite bevorzugte Ausführungsform: konzentrisch strukturiertes amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte.

Nachstehend wird ein konzentrisch strukturiertes, amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung nä her beschrieben.

Ein Hauptzweck des Strukturierens eines amorphen Kohlen stoffsubstrats für eine Magnetplatte ist darin zu sehen, ein Festsitzen zwischen einem Magnetkopf und der Magnet platte zu verhindern. Wenn eine konzentrische Struktur auf der Oberfläche eines amorphen Kohlenstoffsubstrats ausge bildet wird, insbesondere, wenn die Oberflächenrauhigkeit eines amorphen Kohlenstoffsubstrats in bezug auf eine radiale Richtung größer als in bezug auf eine Umfangs richtung ist, sind die Koerzitivkraft und das Viereckver hältnis in einer Umfangsrichtung größer als in einer ra dialen Richtung, und zwar um 20 bis 30%. Da der Magnetkopf sich in eine Umfangsrichtung relativ zu der Magnetplatte bei einem Aufzeichungs- oder Wiedergabevorgang bewegt, werden die Umfangsmagneteigenschaften des magnetischen Films beträchtlich durch die konzentrische Struktur ver bessert. Daher lassen sich die magnetischen Eigenschaften des magnetischen Films (Mediumschicht) ohne die Zugabe ei nes teuren Elementes wie Pt oder Ta, zu dem magnetischen Film verbessern.

Das konzentrisch strukturierte, amorphe Kohlenstoffsub strat ist mit konzentrischen, kreisförmigen Streifen auf der Oberfläche versehen, und die Oberflächenrauhigkeit Ra der Oberfläche in radialer Richtung liegt in der Größen ordnung von 300 bis 5000 nm. Ein derartiger Oberflächenzustand verhindert ein Haften zwischen dem Magnetkopf und der Ma gnetplatte, verbessert die magnetische Anisotropie in Um fangsrichtung, insbesondere in einer Richtung längs der Streifen, und er verbessert die magnetischen Eigenschaften bezüglich der Bewegungsrichtung des Magnetkopfes relativ zu der Magnetplatte.

Eine geeignete Oberflächenrauhigkeit Ra in bezug auf eine Radialrichtung des konzentrisch strukturierten, amor phen Kohlenstoffsubstrats liegt in der Größenordnung von 300 bis 5000 nm. Eine Oberflächenrauhigkeit Ra von kleiner als 300 nm hat keine ausreichenden Wirkungen im Hinblick auf das Verhindern des Haftens und der Verbesserung der magneti schen Eigenschaften in einer Umfangsrichtung. Eine Ober flächenrauhigkeit Ra, die 5000 nm übersteigt, ist zu groß, und hierdurch wird die Stabilität hinsichtlich der Schwe befähigkeit des Magnetkopfes beeinträchtigt.

Konzentrisch strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrate gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform nach der Er findung werden nachstehend näher beschrieben, wobei die amorphen Kohlenstoffsubstrate, die auf ihren Oberflächen mit konzentrischen kreisförmigen Streifen nach der Erfin dung versehen sind, als strukturierte amorphe Kohlenstoff substrate bezeichnet sind, und amorphe Kohlenstoffsub strate, die Oberflächen haben, die nur mit Polieren endbe arbeitet sind, als polierte, amorphe Kohlenstoffsubstrate bezeichnet werden.

Beispiel 1

Die Herstellung von polierten, amorphen Kohlenstoffsub straten wird vor der Erläuterung der strukturierten, amor phen Kohlenstoffsubstrate nach der Erfindung beschrieben. Rohlinge für die Substrate in Form einer Magnetplatte wer den durch Warmpressen eines Phenol-Formaldehydharzes, d. h. eines in Wärme aushärtenden Harzes, hergestellt, welcher zu hartem Kohlenstoff gebrannt werden kann, und dann wer den die Rohlinge bei 1500°C in einer Atmosphäre von N₂ zum Vorbrennen erwärmt. Die vorgebrannten Rohlinge werden bei 2600°C unter einem isostatischen Druck von 182,34 MPa (1800 atm) in ei ner isostatischen Warmpreßvorrichtung zum isostatischen Warmpressen gebrannt. Dann werden die Rohlinge Stirnflä chenbearbeitungen unterzogen, und die Oberfläche wird po liert, um polierte amorphe Kohlenstoffsubstrate mit einem Durchmesser von 88,9 mm (3,5 Inch) zu erhalten, die eine hochglanzpolierte Oberfläche mit einer Oberflächenrauhig keit Ra von 200 nm haben.

Dann wurde ein Schleifband gegen die polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate gedrückt, und es wurde radial zur Strukturierung bewegt, während sich die polierten, amor phen Kohlenstoffsubstrate derart drehten, daß man konzen trische, kreisförmige Streifen als Markierungen auf den Oberflächen der polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate erhielt, um strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrate zu erhalten.

Für die Strukturierbehandlung wurden folgende Bedingungen eingehalten: Qualität des Schleifbandes: 6000, Drehge schwindigkeit des amorphen Kohlenstoffsubstrats: 80 l/min, Härte der Rolle: 90, Druck auf das Schleifband: 0,5 bis 2 kg/cm², Strukturierzeit: 1 min, Kühlmittel: 5% Yushiroken ®MIC-5 wäßrige Lösung (Yushiro Kagaku K.K.).

Die Oberflächenrauhigkeit Ra der strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate im Hinblick auf eine Radialrichtung wurden mit Hilfe einer Oberflächenrauhigkeitsprüfeinrich tung DEKTAK® gemessen. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Dann wurden ein 3000 nm dicker Cr-Film (untere Schicht), ein 6000 nm dicker Co₇₀Ni₁₇Cr₁₃-Film (magnetische Schicht) und ein 3000 nm dicker C-Film (Schutzschicht) aufein anderfolgend in dieser Reihenfolge auf den texturierten, amorphen Kohlenstoffsubstraten mittels einer Gleichstrom- Magnetron-Zerstäubungsvorrichtung aufgebracht, um Bei spiele der Magnetplatten zu erhalten. Die Koerzitivkraft bezüglich einer Umfangsrichtung und die Koerzitivkraft be zogen auf eine Radialrichtung wurden bei diesen als Bei spiele dienenden Magnetplatten mittels eines Vibrationsma gnetometers (VSM) gemessen. Die als Beispiele dienenden Magnetplatten wurden Hafttests 10 Tage lang bei einer ho hen Temperatur und einer hohen Feuchtigkeit (85%) unter worfen, um das Vermögen der als Beispiele dienenden Ma gnetplatten hinsichtlich des Verhinderns eines Haftens zu ermitteln. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. Die Magnetplatten, die als Vergleichsbeispiele dienen, wurden hergestellt, indem die polierten amorphen Kohlen stoffsubstrate eingesetzt wurden. Die Koerzitivkraft bei den Vergleichsbeispielen wurde gemessen, und das Vermögen derselben im Hinblick auf das Verhindern eines Haftens wurde ermittelt.

Wie sich aus Tabelle 2 ergibt, haben die als Beispiele dienenden Magnetplatten mit den strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstraten nach der Erfindung ein ausgezeichne tes Vermögen hinsichtlich des Verhinderns eines Haftens und verbesserte magnetische Eigenschaften in einer Um fangsrichtung.

Beispiel 2

Ein strukturiertes amorphes Kohlenstoffsubstrat wie bei Beispiel 2, das eine Oberfläche mit konzentrischen, kreis förmigen Streifen und eine Oberflächenrauhigkeit in einem vorbestimmten Bereich hat, erhält man dadurch, daß die konzentrischen, kreisförmigen Streifen als Markierungen auf der Oberfläche des polierten amorphen Kohlenstoffsub strats mittels eines Schleifbandes erstellt wurden, um die Oberfläche des polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats zu strukturieren, und dann wurde das strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrat einer Wärmebehandlung unterzogen, um die Oberfläche desselben zu oxidieren.

Polierte, amorphe Kohlenstoffsubstrate mit einem Durchmes ser von 88,9 mm (3,5 Inch), die jeweils eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von 200 nm hatten, wurden auf dieselbe Weise wie bei der Herstellung des Beispiels 1 hergestellt. Konzentrische, kreisförmige Streifen mit ei ner sehr geringen Tiefe wurden als Markierungen mittels eines Schleifbandes in den Oberflächen der polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate erstellt. Die Bedingungen zum Strukturieren der polierten, amorphen Kohlenstoffsub strate sind nachstehend wie folgt angegeben: Qualität des Schleifbandes: 6000, Drehgeschwindigkeit des amorphen Kohlenstoffsubstrats: 800 1/min, Härte der Rolle: 90, Druck auf das Schleifband: 0,5 kg/cm², Strukturierzeit: 1 min, Kühlmittel: 5% Yushiro ken ®MIC-5 (Yushiro Kagaku K.K.) wäßrige Lösung.

Dann wurden die amorphen Kohlenstoffsubstrate, die jeweils eine Oberfläche mit konzentrischen, kreisförmigen Streifen mit einer sehr geringen Tiefe hatten, bei 600°C unter schiedlich lange in Bereichen von 20 bis 60 min in der At mosphäre eines Elektroofens erwärmt, um die strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstrate fertigzustellen. Wäh rend des Erwärmungsverfahrens wurde Kohlenstoff vergast und es lief eine Oxidationsreaktion gemäß der folgenden Gleichung C+O₂=CO₂, C+1/2O₂=CO, C+H₂O=CO+H₂ ab, um selektiv die mit dem Schleifband erstellten Strei fen zu oxidieren, so daß die Tiefe der Streifen in ge eigneter Weise eingestellt wurde. Die strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden auf dieselbe Herstel lungsweise für Magnetplatten wie bei der Herstellung des Beispiels 1 hergestellt, um Beispiele der Magnetplatten zu erhalten. Die Oberflächenrauhigkeit der strukturierten amorphen Kohlenstoffsubstrate und die Eigenschaften der als Beispiele erhaltenen Magnetplatten sind in Tabelle 3 gezeigt. Die Eigenschaften und das Leistungsvermögen der Magnetplatten sind zufriedenstellend.

3) Dritte bevorzugte Ausführungsform: konzentrisch strukturiertes, amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte

Ein konzentrisch strukturiertes, amorphes Kohlenstoffsub strat gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.

Wenn das Verhältnis Ra₂/Ra₁ kleiner als 1,75 ist, ist die Umfangsstruktur nicht zufriedenstellend, und die magnetischen Umfangseigenschaften des magnetischen Films (Mittelschicht) lassen sich nicht in zufriedenstellender Weise verbessern. Daher muß das Verhältnis Ra₂/Ra₁ 1,75 betragen oder größer sein.

Eine Magnetplatte mit einem amorphen Kohlenstoffsubstrat, das eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von kleiner als 400 nm hat, kann leicht zu einem Festsitzen zwi schen dem Magnetkopf und der Magnetplatte führen. Anderer seits kann eine Magnetplatte mit einem amorphen Kohlen stoffsubstrat, das eine Oberfläche mit einer Oberflächen rauhigkeit Ra von größer als 2000 nm hat, nicht den Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte reduzieren. Daher muß die Oberflächenrauhigkeit Ra des amorphen Koh lenstoffsubstrats im Bereich von 400 bis 2000 nm liegen.

Das amorphe Kohlenstoffsubstrat nach der Erfindung verrin gert den Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnet platte, und es ist insbesondere für eine billige Magnet platte geeignet, da das amorphe Kohlenstoffsubstrat die magnetischen Eigenschaften des darauf ausgebildeten magne tischen Films verbessert und hierzu kein teueres Element, wie Pt oder Ta, eingesetzt wird.

Ein konzentrisch strukturiertes, amorphes Kohlenstoffsub strat gemäß der vorliegenden Erfindung und ein amorphes Kohlenstoffsubstrat als ein Vergleichsbeispiel, das eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit hat, welche nicht die Bedingungen nach der Erfindung erfüllt, werden nachstehend näher beschrieben.

Ein Verfahren zum Herstellen des koaxial strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats gemäß einer bevorzugten Aus führungsform nach der Erfindung und des Vergleichsbei spiels stimmt mit jenem zum Herstellen eines unregelmäßig strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats überein, und daher kann eine nähere Beschreibung entfallen.

Quadratische Teststücke mit 5 mm² wurden aus den als Bei spielen dienenden Magnetplatten zugeschnitten, d. h. sie wurden einerseits aus den konzentrisch strukturierten amorphen Kohlenstoffsubstraten nach der Erfindung und je nen nach den Vergleichsbeispielen zugeschnitten. Die ma gnetostatischen Eigenschaften in einer Umfangsrichtung und in einer Radialrichtung der Teststücke wurden gemessen.

Das Vermögen des Verhinderns eines Haftens und das Vermö gen des Verhinderns eines Aufsitzens des Magnetkopfes der Magnetplatten wurde getestet, und die radial und die in Umfangsrichtung gerichteten Koerzitivkräfte derselben wur den durch Anordnen eines MIG-(Metall im Spalt)-Magnet kopfs mit einem Abstand von etwa 0,15 µm gemessen. Die Er gebnisse sind in der Tabelle 4 gezeigt.

Wie sich aus der Tabelle 4 ergibt, treten bei den als Bei spiele dienenden Magnetplatten, die jeweils den Beispielen 1 bis 4 des konzentrisch strukturierten amorphen Kohlen stoffsubstrats gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung zugeordnet sind, weder ein Haften noch ein Aufsitzen des Magnetkopfes selbst dann nicht auf, wenn der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte mit etwa 0,15 µm angenommen wird, und man erhielt eine Ko erzitivkraft Hc. Die Magnetplatten, die jeweils nach den Vergleichsbeispielen 1 und 2 ausgestaltet waren, hatten Oberflächen mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von weniger als 400 nm, und es trat ein Haften bzw. Festsitzen auf, wel ches vermutlich auf eine zu kleine Oberflächenrauhigkeit Ra zurückzuführen ist.

Da die jeweiligen Magnetplatten nach den Vergleichsbei spielen 1 und 2 ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ von kleiner als 1,75 hatten, konnte die Umfangskoerzitivkraft Hc hiervon nicht verbessert werden. Die Magnetplatten nach den jewei ligen Vergleichsbeispielen 3 und 4 hatten Oberflächen mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra, die größer als 2000 nm war, wobei ein Aufsetzen des Magnetkopfs auftrat, und der Ab stand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte nicht reduziert werden konnte.

Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, kann das konzentrisch strukturierte, amorphe Kohlenstoffsub strat nach der Erfindung, das eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 400 bis 2000 nm und ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ von 1,75 oder größer hat, ein Fest sitzen zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte ver hindern, der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Ma gnetplatte kann verringert werden, und die magnetischen Umfangseigenschaften des Magnetfilms lassen sich beträcht lich verbessern. Das konzentrisch strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrat ist insbesondere für eine billige Ma gnetplatte geeignet, die einen Magnetfilm hat, der kein teures Element, wie Pt oder Ta, enthält.

4) Verfahren zum Herstellen von amorphen Kohlenstoffsubstraten für Magnetplatten

Ein Verfahren zum Herstellen eines amorphen Kohlenstoff substrats für eine Magnetplatte nach der Erfindung wird nachstehend näher beschrieben.

Das Verfahren gemäß der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Oberflä che eines amorphen Kohlenstoffsubstrats mit einer Oberflä che mit einer vorbestimmten Oberflächenrauhigkeit poliert wird, und daß dann das amorphe Kohlenstoffsubstrat unter einer vorbestimmten Temperatur in einer oxidierenden Atmo sphäre erwärmt wird, um äußerst kleine, wellenförmige Un regelmäßigkeiten auf der polierten Oberfläche durch eine Oxidationsreaktion gemäß der Gleichung C+O₂=CO₂ auszu bilden. Die Wärmebehandlungsbedingungen werden selektiv derart bestimmt, daß die Oberfläche des amorphen Kohlen stoffsubstrats nicht in zu starkem Maße aufgerauht wird, und daß man bei der Strukturierung eine geeignete Oberflä chenrauhigkeit erhält.

Eine geeignete Wärmebehandlungstemperatur liegt in dem Be reich von 400 bis 700°C. Eine Wärmebehandlungstemperatur unter 400°C macht eine relativ lange Zeitdauer für die Aufrauhung der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsub strats erforderlich. Eine Wärmebehandlungstemperatur von höher als 700°C führt zur Ausbildung einer zu rauhen Ober fläche.

Das Verfahren zum Herstellen eines amorphen Kohlenstoff substrats nach der Erfindung wird nachstehend näher be schrieben.

Zuerst werden Rohlinge für Substrate durch Warmpressen ei nes Phenol-Formaldehydharzes, d. h. eines sich in Wärme aushärtenden Harzes, gebildet, der sich zu hartem Kohlen stoff brennen läßt, und zwar werden diese in Form einer Magnetplatte ausgebildet. Dann werden die Rohlinge bei 1500°C in einer Atmosphäre von N₂ Gas zum Vorbrennen ge brannt. Die vorgebrannten Rohlinge werden bei 2600°C unter einem isostatischen Druck von 182,34 MPa (1800 atm) mittels einer iso statischen Warmpreßvorrichtung für ein isostatisches Warm pressen gebrannt, um halbfertige amorphe Kohlenstoffsub strate zu erhalten. Die halbfertigen amorphen Kohlenstoff substrate werden einer Stirnflächenbearbeitung und einem Hochglanzpolieren unterworfen, um amorphe Kohlenstoffsub strate für Magnetplatten mit einem Durchmesser von 88,9 mm (3,5 Inch) zu erhalten, die jeweils eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 200 bis 230 nm haben.

Die amorphen Kohlenstoffsubstrate werden in Losgrößen von jeweils 25 amorphen Kohlenstoffsubstraten aufgeteilt, die in einer rostfreien Stahlkassette enthalten sind. Die Los größen der amorphen Kohlenstoffsubstrate werden in einem Elektroofen in einer Atmosphäre bei unterschiedlichen Tem peraturen und während unterschiedlichen Behandlungszeiten, wie dies in Tabelle 5 gezeigt ist, jeweils zum Strukturie ren wärmebehandelt. Zu Vergleichszwecken werden einige der amorphen Kohlenstoffsubstrate, die jeweils eine polierte Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 200 bis 230 nm haben, mit einem Schleifband entsprechend der vorangehend beschriebenen Vorgehensweise strukturiert. Die Bedingungen für das Strukturieren unter Anwendung des Schleifbandes sind nachstehend angegebenen: Qualität des Schleifbandes: 6000, Druck auf das Schleifband: 2 kg, Drehgeschwindigkeit des amorphen Kohlenstoffsubstrats: 800 1/min Härte der Rolle: 90 Strukturierzeit: 2 min.

Die Oberflächenrauhigkeit Ra der so erhaltenen amorphen Kohlenstoffsubstrate wurde gemessen. Die Meßergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.

Wie sich aus der Tabelle 5 ergibt, konnte bei einer Erwär mungstemperatur zum Strukturieren im Bereich von 400 bis 700°C die hochglanzpolierte Oberfläche des amorphen Koh lenstoffsubstrats mit einer Oberfläche mit einer Oberflä chenrauhigkeit Ra im Bereich von 300 bis 1000 nm strukturiert werden, wie dies mit dicken Linien in der Tabelle 5 ange geben ist, wobei die Wärmebehandlungszeiten selektiv ent sprechend bestimmt wurden. Beim Strukturieren des amorphen Kohlenstoffsubstrats unter einer relativ niedrigen Tempe ratur in der Größenordnung von 400°C kann die Wärmebehand lungszeit dadurch verkürzt werden, daß man die Sauerstoff konzentration der Atmosphäre erhöht.

Magnetplatten wurden durch diese Verarbeitung und Behand lung der strukturierten amorphen Kohlenstoffsubstrate her gestellt. Die Magnetplatten wurden Hafttests mit Hilfe ei ner dynamischen Reibprüfeinrichtung unterworfen. Die hoch glanzpolierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden zur Strukturierung jeweils unter unterschiedlichen Wärmebe handlungsbedingungen erwärmt: 500°C×60 min, 600°C×10 min und 700°C×5 min. Dann wurden aufeinanderfolgend in dieser Reihenfolge ein 10 000 nm dicker Cr Film (untere Schicht), ein 6000 nm dicker CoNiCr Film (magnetische Schicht) und ein 5000 nm dicker C Film (Schutzschicht) je weils auf die strukturierten, amorphen Kohlenstoffsub strate durch Zerstäuben aufgebracht, um Magnetplatten her zustellen. Diese Filme wurden auch auf den amorphen Koh lenstoffsubstraten aufgebracht, die mittels eines Schleif bandes erhaltene strukturierte Oberflächen hatten, und sie wurden auch auf die polierten Oberflächen aufgebracht, um Magnetplatten als Vergleichbeispiele herzustellen. Die Ma gnetplatten, welche als Vergleichsbeispiele dienen, wurden ebenfalls Haftprüfungen unterzogen.

Die Ergebnisse der Haftprüfungen sind in Tabelle 6 ge zeigt. Wie sich aus Tabelle 6 ergibt, konnte der Abstand nicht auf weniger als 0,2 µm reduziert werden, obgleich kein Festsitzen bei der Magnetplatte auftrat, die ein amorphes Kohlenstoffsubstrat mit einer Oberfläche hatte, die mittels des Schleifbandes auf eine übliche Struktu rierweise strukturiert war.

Andererseits trat bei den Magnetplatten aus den amorphen Kohlenstoffsubstraten, die nach der Erfindung strukturiert waren, kein Festsitzen auf, und der Abstand konnte auf 0,1 µm oder weniger herabgesetzt werden.

5) Verfahren zum Herstellen von unregelmäßig strukturierten, amorphen Kohlenstoff substraten für Magnetplatten

Die Oberflächen von amorphen Kohlenstoffsubstraten werden zur Erzielung einer Oberfläche mit einer Oberflächenrau higkeit in einem vorbestimmten Bereich gemäß der voranste hend angegebenen Methode poliert, und dann werden die po lierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate in einer oxidieren den Atmosphäre erwärmt, ohne die Oberflächen der amorphen Kohlenstoffsubstrate zu strukturieren.

Die Oberflächen der amorphen Kohlenstoffsubstrate werden derart poliert, daß die Oberflächenrauhigkeit Ra im Be reich von 50 bis 400 nm ist und das Verhältnis Ra₂/Ra₁ im Be reich von 0,85 bis 1,15 liegt.

Die Anordnung der unregelmäßigen Strukturierung hängt von der Art und Weise des Polierens der Oberfläche ab. Wenn das Verhältnis Ra₂/Ra₁ außerhalb des Bereiches von 0,85 bis 1,15 liegt, ist es unmöglich, eine unregelmäßig struk turierte Oberfläche mit einem Verhältnis Ra₂/Ra₁ in einem Bereich von 0,75 bis 1,25 durch ein anschließendes Wärme behandlungsverfahren auszubilden, und die Aufzeichnungs- und Wiedergabefehler und das Rauschen (S/N-Verhältnis) der Magnetplatten aus amorphen Kohlenstoffsubstraten, die ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ außerhalb des Bereiches von 0,75 bis 1,25 haben, nehmen zu. Daher müssen die Oberflächen der amorphen Kohlenstoffsubstrate derart poliert sein, daß das Verhältnis Ra₂/Ra₁ in dem Bereich von 0,85 bis 1,15 ist.

Wenn die Oberflächenrauhigkeit Ra (mittlere Oberflächen rauhigkeit) des polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats kleiner als 50 nm ist, kann bei einer aus einem solchen amor phen Kohlenstoffsubstrat hergestellten Magnetplatte leicht ein Festsitzen auftreten. Wenn die Oberflächenrauhigkeit Ra des polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats größer als 400 nm ist, ist es schwierig, den Abstand zwischen einem Ma gnetkopf und einer Magnetplatte unter Verwendung eines derartigen amorphen Kohlenstoffsubstrats auf 0,1 µm oder kleiner herabzusetzen. Daher muß die Oberflächenrauhigkeit Ra der polierten amorphen Kohlenstoffsubstrate im Bereich von 50 bis 400 nm liegen.

Ein Verfahren zum Polieren des amorphen Kohlenstoffsub strats mit einer Oberflächenrauhigkeit in dem vorstehend genannten Bereich wird nachstehend angegeben. Ein billi ges, in der Industrie einsetzbares, körniges Schleifgut mit einer Härte gleich oder größer als jene des amorphen Kohlenstoffsubstrats wird zum Polieren als Endbearbeitung eingesetzt. Vorzugsweise werden Schleifkörner aus Diamant, Aluminiumoxid, SiC, ZrO₂, Selenoxid, SiO₂ oder ein Gemisch einiger dieser Substanzen zum Polieren verwendet. Die Oberflächenrauhigkeit des polierten, amorphen Kohlenstoff substrats hängt von der Korngröße des körnigen Schleif gutes ab. Mängel, wie Kratzer, werden in der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats erzeugt, und es ist schwierig, die Oberfläche mit einer gewünschten Genauig keit zu polieren, wenn die mittlere Korngröße 1 µm über schreitet. Kratzer werden örtlich oxidiert und vergrößern sich zu Ausnehmungen bei der anschließenden Wärmebehand lung, wobei Oberflächendefekte und -Fehler in der Oberflä che entstehen. Derartige Oberflächenverwerfungen beein trächtigen die Haltbarkeit einer Magnetplatte, wenn man ein derart defektes, amorphes Kohlenstoffsubstrat bei der praktischen Anwendung einsetzt. Schleifkörner einer ande ren Substanz als der vorstehend genannten Substanzen kön nen eingesetzt werden. Schleifkörner mit einem unzulängli chen Schleifvermögen bilden jedoch kleine Vertiefungen, d. h. sogenannte Orangenschalen, in der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats. Schleifkörner mit einer mittleren Teilchengröße von 1 µm oder kleiner polieren die Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats mit einer hochglanzpolierten Oberfläche, die eine Oberflächenrauhig keit von 400 nm oder kleiner hat.

Vorzugsweise wird eine weiche Flächenplatte, wie eine Sn- Flächenplatte oder eine Cu-Flächenplatte, eingesetzt. Da das amorphe Kohlenstoffsubstrat im Vergleich zu einem Alu miniumsubstrat spröde ist, werden Schleifkörner auf einer harten Flächenplatte, wie einer Oberfläche einer Gußeisen platte, durcheinandergeworfen, wodurch viele Oberflächen mängel einschließlich Kratzer, Orangenschalen und Abtra gungen an der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats erzeugt werden. Schleifkörner schneiden sich in die Ober fläche einer weichen Plattenoberfläche ein und können nicht herumgewirbelt werden, so daß die Schleifkörner keine derartigen Oberflächendefekte hervorrufen.

Die Oberfläche einer weichen Flächenplatte muß abgerichtet werden, nachdem die weiche Flächenplatte eine vorbestimmte zeitlang in Benutzung war. Um die Häufigkeit des Abrich tens zu reduzieren, kann eine Verbundflächenplatte einge setzt werden, die dadurch hergestellt wird, daß eine harte Auflage mit einer Härte von 60 oder größer, wie eine Po lyurethanauflage, auf die Oberflächen einer weichen oder harten Flächenplatte aufgebracht wird. Eine derartige Ver bundflächenplatte verhindert ähnlich wie eine weiche Flä chenplatte die Bildung von Oberflächendefekten in der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats, und die War tungskosten lassen sich reduzieren, da die Verbundflächen platte einfach dadurch repariert werden kann, daß die harte Auflage durch eine neue ersetzt wird. In bevorzugter Weise werden Schleifkörner wenigstens aus der Gruppe ein gesetzt, die Diamant, Aluminiumoxid, SiC, ZrO₃, Silenoxid und SiO₂ umfaßt, und es wird eine weiche Flächenplatte oder eine Verbundflächenplatte mit einer harten Auflage mit einer Härte von 60 oder größer zum Polieren der Ober fläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats eingesetzt.

Eine unregelmäßige Strukturierung läßt sich gemäß der nachstehend angegebenen Verfahrensweise erzielen. Das amorphe Kohlenstoffsubstrat wird gegen die Oberfläche ei ner weichen Flächenplatte und einer harten Auflage einer Verbundflächenplatte gedrückt, die mit einer Aufschlämmung der vorstehend genannten Schleifkörner benetzt ist, und das amorphe Kohlenstoffsubstrat wird gedreht und führt eine Umlaufbewegung aus, um die Oberfläche so zu polieren, daß man eine unregelmäßig strukturierte Fläche mit einem Verhältnis Ra₂/Ra₁ im Bereich von 0,85 bis 1,15 erhält.

Dann wird das unregelmäßig strukturierte, amorphe Kohlen stoffsubstrat auf eine Temperatur im Bereich von 300 bis 1000°C, vorzugsweise von 400 bis 700°C erwärmt, um eine Oxidationsreaktion gemäß C+O₂=CO₂ zu bewirken. Die Er wärmungstemperatur und die Erwärmungszeit werden selektiv derart bestimmt, daß die Oberfläche des unregelmäßig strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats im fertigge stellten Zustand mit einer unregelmäßig strukturierten Oberfläche erstellt werden kann, die eine geeignete Ober flächenrauhigkeit hat.

Ein Verfahren zum Herstellen eines unregelmäßig struktu rierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats für eine Magnet platte gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, unregelmä ßig strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrate, die nach diesem Verfahren hergestellt sind, und unregelmäßig struk turierte, amorphe Kohlenstoffsubstrate als Vergleichsbei spiele, welche nicht die Erfordernisse nach der Erfindung erfüllen, werden nachstehend näher beschrieben.

Ein Gemisch aus einem in Wärme aushärtbaren Harz, der zu amorphem Kohlenstoff mittels Karbonisation umgewandelt wird, und einem Phenol-Formaldehydharz wurde zur Form ei ner Magnetplatte warmgepreßt, um Rohlinge für amorphe Koh lenstoffsubstrate zu erhalten, und dann wurden die Rohlinge zum Vorbrennen bei etwa 1850°C in einer N₂-Gasat mosphäre gebrannt. Dann wurden die vorgebrannten Rohlinge bei etwa 2150°C unter einem isostatischen Druck von etwa 30,39 MPa (300 atm) in einer isostatischen Warmpreßvorrichtung zum isostatischen Warmpressen gebrannt, um amorphes Kohlen stoffsubstrat zu erhalten.

Die amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden unter unter schiedlichen Strukturierbedingungen strukturiert.

Auswirkungen des Endpolierens unter Einsatz einer weichen Flächenplatte.

Die amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden zum Grobpolieren auf einer doppelseitigen Poliermaschine 16B (Speedfam Co.) unter Verwendung von Gußeisenflächenplatten poliert, wel che mit einer Aufschlämmung aus SiC Schleifkörnern benetzt waren. Die Bedingungen für das Grobpolieren sind folgende: Schleifkonzentration der Aufschlämmung: 35 Gew.%, Druck auf das Werkstück: 300 g/cm², Drehgeschwindigkeit der unte ren Flächenplatte: 100 1/min, Aufschlämmungsaufgaberate: 600 ml/min, Polierzeit: 45 min.

Die grobpolierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden einer Ultraschallreinigungsbehandlung unterworfen, um die Schleifkörner vollständig zu entfernen. Die grobpolierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden mit einer einseitigen Poliermaschine 12B unter Verwendung einer Sn-Flächenplatte abschließend poliert. Wenn einige der grobpolierten, amor phen Kohlenstoffsubstrate abschließend unter Verwendung einer Gußeisenplatte zu Vergleichszwecken poliert wurden, traten in der Oberfläche sichtbare Abplatzungen an den amorphen Kohlenstoffsubstraten in Folge des Hin- und Her schleuderns der Schleifkörner auf. Abtragende Aufschläm mungen, die ZrO₂ Schleifkörner mit jeweils unterschiedli chen mittleren Korngrößen enthalten, wurden für das ab schließende Polieren eingesetzt, um die Beispiele 1 bis 5 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 jeweils zu erhalten, welche unterschiedliche Oberflächenrauhigkeiten Ra und un terschiedliche Verhältnisse Ra₂/Ra₁ haben. Die gemessenen Oberflächenrauhigkeiten Ra und die Verhältnisse Ra₂/Ra₁ der Beispiele 1 bis 5 und der Vergleichsbeispiele 1 bis 4 sind in der Tabelle 7 gezeigt.

Die fertigpolierten amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden unter vorbestimmten Bedingungen in einer Atmosphäre (in Anwesenheit von Sauerstoff) erwärmt, um abschließend die Beispiele 1 bis 5 und die Vergleichsbeispiele 1 bis 4 zu erhalten.

Die gemessenen Oberflächenrauhigkeiten Ra und die Verhält nisse Ra₂/Ra₁ der fertiggestellten Beispiele 1 bis 5 und der fertiggestellten Vergleichsbeispiele 1 bis 4 sind in der Tabelle 7 gezeigt.

Die amorphen Kohlenstoffsubstrate nach den Beispielen 1 bis 5 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden voll ständig gereinigt, und ein CoNiCr-Film (magnetischer Film) und ein Kohlenstoffilm (Schutzfilm) wurden in dieser Rei henfolge jeweils auf den amorphen Kohlenstoffsubstraten mittels einer Magnetronzerstäubungsvorrichtung aufge bracht, und dann wurde ein Schmiermittel auf die Oberflä chen der amorphen Kohlenstoffsubstrate aufgebracht, um Ma gnetplatten mit einem Durchmesser von 88,9 mm (3,5 Inch) zu erhalten.

Die Magnetplatten nach den Beispielen 1 bis 5 und jene nach den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 wurden hinsichtlich des Haftens, des Aufsitzens des Magnetkopfes und der Rau scheigenschaften mittels einer Prüfeinrichtung Disk Certi fier® (Proquip Co.) getestet. Die Testergebnisse sind in der Tabelle 7 gezeigt. Bei den Tests belief sich der Ab stand zwischen der Magnetplatte und dem Magnetkopf auf etwa 0,08 µm.

Wie sich aus Tabelle 7 ergibt, trat bei allen Magnetplat ten gemäß den Beispielen 1 bis 5 kein Aufsitzen des Kopfes auf, wenn der Abstand etwa 0,08 µm betrug, und man erhielt ausgezeichnete Rauscheigenschaften.

Die Magnetplatte gemäß dem Vergleichsbeispiel 1 mit einer endpolierten Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von 510 nm führte zu einem Aufsitzen des Kopfes während des Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgangs infolge der zu großen Oberflächenrauhigkeit Ra der strukturierten Ober fläche des Vergleichsbeispieles 1, und die Verringerung des Abstandes auf einen ausreichend kleinen Wert gestal tete sich äußerst schwierig. Da die Unregelmäßigkeit der Struktur bei den Vergleichsbeispiel 1 nicht in geeigneter Weise gesteuert werden konnte, sind die Rauscheigenschaf ten der Magnetplatte nach dem Vergleichsbeispiel 1 nicht zufriedenstellend. Die Magnetplatten nach den Ver gleichsbeispielen 2 bis 4, die endpolierte Oberflächen mit Verhältnissen Ra₂/Ra₁ außerhalb des Bereiches von 0,85 bis 1,15 hatten, waren hinsichtlich den Rauscheigenschaften infolge der ungeeigneten Unregelmäßigkeit der Strukturie rungen nicht zufriedenstellend, die man auf den Oberflä chen der Vergleichsbeispiele 2 bis 4 erhielt. Die Magnet platten nach den Vergleichsbeispielen 2 und 4 führten zu einem Aufsitzen des Magnetkopfes.

Auswirkungen des abschließenden Polierens unter Verwendung einer harten Auflage.

Amorphe Kohlenstoffsubstrate wurden auf dieselbe wie zuvor beschriebene Weise grob poliert, um amorphe Kohlenstoff substrate zu erhalten, und diese wurden dann unter Verwen dung einer weichen Flächenplatte abschließend poliert.

Die grob polierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden mittels einer Ultraschallreinigung gereinigt, um sorgfäl tig die Schleifkörner zu entfernen, die zum Grobpolieren eingesetzt wurden. Dann wurden die grobpolierten, amorphen Kohlenstoffsubstrate zum abschließenden Polieren in einer doppelseitigen Poliermaschine 9B unter Verwendung von Flä chenplatten poliert, die jeweils eine harte Auflage mit einer hohen Härte, wie eine Polyurethanauflage, hatten. Aufschlämmungen von Schleifkörnern von ZrO₂, Diamant, SiC, Al₂O₃, SiO₂ und/oder Selenoxid jeweils mit unterschiedli chen mittleren Teilchengrößen von jeweils 1 µm oder weniger wurden für die abschließende Polierbearbeitung der amor phen Kohlenstoffsubstrate eingesetzt, um Oberflächen zu erhalten, die jeweils hinsichtlich der Oberflächenrauhig keit Ra und des Verhältnisses Ra₂/Ra₁ unterschiedlich wa ren. Bedingungen für die abschließende Polierbehandlung sind nachstehend angegeben: Schleifkornkonzentration der Aufschlämmung: 5 Gew.%, Druck auf das Werkstück: 350 g/cm², Drehgeschwindigkeit der unteren Flächenplatte: 80 1/min, Aufschlämmungsaufgaberate: 20 ml/min, Polierzeit: 18 min.

Magnetplatten wurden auf dieselbe Weise wie voranstehend beschrieben hergestellt, und die charakteristischen Eigen schaften der Magnetplatten wurden ermittelt.

Die Magnetplatten mit den amorphen Kohlenstoffsubstraten, die abschließend unter Verwendung der Flächenplatte mit einer harten Auflage poliert waren und Oberflächen hatten, die die Erfordernisse nach der Erfindung erfüllten, führ ten selbst dann nicht zu einem Aufsitzen des Kopfes, wenn der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte etwa 0,08 µm betrug, und man erhielt ausgezeichnete Rau scheigenschaften.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, kann das Verfahren nach der Erfindung ein unregelmäßig struktu riertes, amorphes Kohlenstoffsubstrat bereitstellen, das eine Oberfläche mit einer geeigneten Oberflächenrauhigkeit hat, indem die Oberfläche eines amorphen Kohlenstoffsub strats für eine Magnetplatte mit einer Oberfläche mit ei ner Oberflächenrauhigkeit Ra in einem Bereich von 5 bis 400 nm und mit einem Verhältnis Ra₂/Ra₁ in einem Bereich von 0,85 bis 1,15 poliert wird, und das polierte, amorphe Koh lenstoffsubstrat in Anwesenheit von Sauerstoff erwärmt wird. Eine Magnetplatte mit einem unregelmäßig struktu rierten amorphen Kohlenstoffsubstrat verhindert ein Fest sitzen zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte, und der Abstand läßt sich reduzieren, um die Aufzeichnungs- und Wiedergabeeigenschaften des Magnetfilms zu verbessern, der auf dem unregelmäßig strukturierten, amorphen Kohlen stoffsubstrat ausgebildet ist. Das unregelmäßig struktu rierte, amorphe Kohlenstoffsubstrat ist insbesondere zur Herstellung einer Hochleistungs-Magnetplatte geeignet.

6) Verfahren zum Herstellen von konzentrisch strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstraten für Magnetplatten

Ein Verfahren zum Herstellen von konzentrisch strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstraten wird nachstehend näher beschrieben.

Ein Verfahren zum Herstellen von konzentrisch strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstraten ist gleich wie bei der Herstellung der unregelmäßig strukturierten, amorphen Koh lenstoffsubstrate abgesehen davon, daß die Polierverhält nisse für die konzentrisch strukturierten, amorphen Koh lenstoffsubstrate sich von jenen der voranstehend genann ten unterscheiden, die für unregelmäßig strukturierte amorphe Kohlenstoffsubstrate bestimmt sind.

Bei diesem Verfahren wird die Oberfläche eines amorphen Kohlenstoffsubstrats mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 50 bis 500 nm und einem Verhältnis Ra₂/Ra₁ von 1,50 oder größer poliert.

Wenn die Oberflächenrauhigkeit Ra der polierten Oberfläche kleiner als 50 nm ist, kann bei einer Magnetplatte unter Ein satz eines derartigen, polierten, amorphen Kohlenstoffsub strats leicht ein Festsitzen auftreten. Wenn die Oberflä chenrauhigkeit Ra des polierten, amorphen Kohlenstoffsub strats 500 nm überschreitet, läßt sich bei einer Magnetplatte unter Verwendung eines derartigen polierten, amorphen Koh lenstoffsubstrats der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte nicht reduzieren. Daher muß die Oberflä che des amorphen Kohlenstoffsubstrats so poliert werden, daß man eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 50 bis 500 nm erhält.

Wie voranstehend angegeben ist, ist die Auslegung der kon zentrischen Struktur von der Art und Weise des Polierens der Oberfläche abhängig, die vor dem Erwärmen vorgenommen wird. Wenn die polierte Oberfläche das Verhältnis Ra₂/Ra₁ von weniger als 1,50 hat, ist es unmöglich, eine konzen trisch strukturierte Oberfläche mit Ra₂/Ra₁ von 1,75 oder größer zu erhalten, und es ist unmöglich, die magnetischen Umfangseigenschaften eines Magnetfilms in zufriedenstel lender Weise zu verbessern, der auf einer solchen Oberflä che ausgebildet ist. Daher muß die Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats so poliert werden, daß man eine Ober fläche mit einem Verhältnis Ra₂/Ra₁ von 1,50 oder größer erhält.

Ein Verfahren zum Polieren der Oberfläche eines amorphen Kohlenstoffsubstrats zum Bereitstellen einer Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit, die die voranstehenden Bedingungen erfüllt, wird nachstehend näher beschrieben.

Ein Schleifmittel wie ein Schleifband, das im allgemeinen zum mechanischen Strukturieren eines üblichen Aluminium substrats für eine Magnetplatte eingesetzt wird, läßt sich bei diesem Polierverfahren wirksam einsetzen, bei dem ein Schleifband gegen ein sich drehendes, amorphes Kohlen stoffsubstrat gedrückt und beispielsweise ausgehend vom Umfang des amorphen Kohlenstoffsubstrats in Richtung zu der Mitte radial bewegt wird. Das Schleifband wird dadurch hergestellt, daß sehr kleine Schleifkörner haftend mit ei nem Band verbunden werden.

Billige Schleifkörner, die eine Härte gleich oder größer als jene des amorphen Kohlenstoffsubstrats haben, wie Dia mant, Aluminiumoxid, SiC, ZrO₂, Seleniumoxid und SiO₂, werden verwendet. Die Oberfläche des sich drehenden, amor phen Kohlenstoffsubstrats wird durch die Schleifkörner ge schliffen. Die Drehgeschwindigkeit des amorphen Kohlen stoffsubstrats, die Qualität des Schleifbandes und die Be wegungsgeschwindigkeit des Schleifbandes werden selektiv so gewählt, daß die Oberfläche des amorphen Kohlenstoff substrats so poliert wird, daß man eine Oberflächenrauhig keit Ra im Bereich von 50 bis 500 nm und ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ von 1,50 oder größer erhält, und daß man konzen trische, kreisförmige Streifen auf der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats als Markierungen erhält.

Ein Verfahren zum Herstellen von konzentrisch strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstraten gemäß einer bevorzug ten Ausführungsform nach der Erfindung und ein hiervon ab weichendes Verfahren zum Herstellen eines amorphen Kohlen stoffsubstrats als Vergleichsbeispiel werden nachstehend näher beschrieben.

Ein Gemisch aus einem in Wärme härtbaren Harz, das mittels Carbonisation zu amorphen Kohlenstoff umgewandelt wird, und einem Phenol-Formaldehydharz, wurde warmgepreßt, um Rohlinge für amorphe Kohlenstoffsubstrate zu erhalten, welche die Form einer Magnetplatte hatten. Die Rohlinge wurden zum Vorbrennen auf etwa 1450°C in einer N₂-Gasatmo sphäre erwärmt. Die vorgebrannten Rohlinge wurden bei etwa 2350°C unter einem isostatischen Druck von etwa 182,34 MPa (1800 atm) in einer isostatischen Warmpreßvorrichtung zum isostati schen Warmpressen gebrannt, um amorphe Kohlenstoffsub strate zu erhalten. Die amorphen Kohlenstoffsubstrate wur den mit Hilfe einer doppelseitigen Poliermaschine 16B (Speedfam Co.) grob poliert, wobei Gußeisenflächenplatten eingesetzt wurden, die mit einer Aufschlämmung aus SiC Schleifkörnern benetzt waren. Die Bedingungen für das Grobpolieren waren wie folgt: Schleifkornkonzentration der Aufschlämmung: 35 Gew.-%, Druck auf das Werkstück: 300 g/cm², Drehgeschwindigkeit der unteren Flächenplatte: 100 1/min, Aufschlämmungsaufgaberate: 600 ml/min, Polier zeit: 45 min. Die grobpolierten, amorphen Kohlenstoffsub strate wurden mittels einer Ultraschallreinigung gerei nigt, um sorgfältig die Schleifkörner zu entfernen. Dann wurden die jeweiligen grobpolierten, amorphen Kohlenstoff substrate festgelegt und mit einer Drehgeschwindigkeit im Bereich von 300 bis 500 1/min mittels einer Drehwelle in Drehung versetzt, und ein Schleifband wurde gegen die Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats gedrückt und in radialer Richtung ausgehend von dem Außenumfang zu der Mitte des amorphen Kohlenstoffsubstrats bewegt, um konzen trische, kreisförmige Streifen als Markierungen bei dem abschließenden Polieren auf der Oberfläche des amorphen Kohlenstoffsubstrats zu bilden, d. h. daß man eine konzen trische Strukturierung erstellt. Vorzugsweise wird ein Schleifband mit einer Qualität 6000 oder größer einge setzt, welches man dadurch erhält, daß man Schleifkörner aus Diamant, SiC, Al₂O₃, SiO₂ und/oder ZrO₂ haftend mit einem Band verbindet.

Die amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden zur abschließen den Polierbearbeitung gemäß unterschiedlichen Bedingungen beim abschließenden Polieren poliert, um amorphe Kohlen stoffsubstrate gemäß den Beispielen in 1 bis 4 und jene gemäß den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 zu erhalten, die sich voneinander hinsichtlich der Oberflächenrauhigkeit Ra und des Verhältnisses Ra₂/Ra₁ voneinander unterscheiden. Die gemessenen Oberflächenrauhigkeiten Ra und die Verhält nisse Ra₂/Ra₁ der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbei spiele 1 bis 3 sind in Tabelle 8 gezeigt. Beim abschlie ßenden Polierverfahren belief sich die kleinste Oberflä chenrauhigkeit, nämlich auf den Grenzwert zu einer glatten Fläche, auf 50 nm. Die Oberflächenrauhigkeit wurde mit einer Oberflächenrauhigkeitsprüfeinrichtung Talystep ® (Rank Taylar Hobson Co.) gemessen, und die Meßbedingungen sind folgende: Durchmesser des Abnehmers: 2,5 µm, Hub: 1 mm, Grenzwert: 0,08 mm, Vergrößerung: ×1 000 000 vertikal.

Dann wurden die fertigpolierten, amorphen Kohlenstoffsub strate eine vorbestimmte Zeitdauer in einer Atmosphäre (in Anwesenheit von Sauerstoff) erwärmt, um die strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstrate gemäß den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispielen 1 bis 3 fertigzustel len.

Die gemessenen Oberflächenrauhigkeiten Ra und die Verhält nisse Ra₂/Ra₁ der Beispiele 1 bis 4 und der Vergleichsbei spiele 1 bis 3 sind in Tabelle 8 gezeigt. Die strukturier ten amorphen Kohlenstoffsubstrate wurden mittels einer Ul traschallreinigung gereinigt, und ein CoNiCr-Film (magnetischer Film) und ein Kohlenstoffilm (Schutzfilm) wurden in dieser Reihenfolge auf den jeweiligen texturier ten amorphen Kohlenstoffsubstraten mittels einer Magne tron-Zerstäubungsvorrichtung aufgebracht, um Magnetplatten zu erhalten und dann wurde ein Schmiermittel auf die Ma gnetplatten aufgebracht, so daß man abschließend die fer tiggestellten Magnetplatten erhielt.

Die magnetischen Eigenschaften in radialer Richtung und in Umfangsrichtung bei quadratischen Teststücken mit 5 mm², die aus den Beispielen 1 bis 4 und den Vergleichsbeispie len 1 bis 3 zugeschnitten wurden, wurden gemessen. Das Leistungsvermögen der Magnetplatten aus den strukturier ten, amorphen Kohlenstoffsubstraten im Hinblick auf das Aufsitzen des Magnetkopfes wurden mit Hilfe einer Prüfein richtung Disk Certifier® (Proquip Co.) überprüft, wobei der Abstand zwischen der Magnetplatte und dem MIG (Metall im Spalt) Kopf etwa 0,15 µm betrug. Die Testergebnisse sind in Tabelle 8 gezeigt.

Wie sich aus Tabelle 8 ergibt, trat bei den Magnetplatten gemäß den Beispielen 1 bis 4 kein Aufsitzen des Kopfes selbst dann nicht auf, wenn der Abstand etwa 0,15 µm war, und man erhielt ausgezeichnete Eigenschaften hinsichtlich der Umfangskoerzitivkraft Hc.

Andererseits trat bei der Magnetplatte gemäß dem Ver gleichsbeispiel 1, die eine Oberflächenrauhigkeit Ra von 610 nm nach dem abschließenden Polieren und eine übergroße Oberflächenrauhigkeit Ra bei der Strukturierung hatte, ein Aufsitzen des Kopfes auf, und man konnte keine zuverläs sige Funktion mehr erreichen, wenn der Abstand sehr klein wurde. Die Verbesserungen hinsichtlich der Umfangskoerzi tivkraft Hc bei den Magnetplatten nach den Vergleichsbei spielen 2 und 3, die Verhältnisse Ra₂/Ra₁ von kleiner als 1,50 nach der abschließenden Polierbehandlung hatten, wa ren unzulänglich.

Wie sich aus der vorstehenden Beschreibung ergibt, wird bei einem Verfahren zum Herstellen eines konzentrisch strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats die Oberflä che eines amorphen Kohlenstoffsubstrats derart poliert, daß man eine Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 40 bis 500 nm und ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ von 1,5 oder größer erhält, und dann wird das polierte, amor phe Kohlenstoffsubstrat in Anwesenheit von Sauerstoff er wärmt, um eine konzentrisch strukturierte Oberfläche mit einer geeigneten Oberflächenrauhigkeit zu erhalten. Das konzentrisch strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrat verhindert ein Festsitzen zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte, wenn man das konzentrisch strukturierte, amorphe Kohlenstoffsubstrat einsetzt, der Abstand zwischen dem Magnetkopf und der Magnetplatte läßt sich reduzieren, und man erhält beträchtliche Verbesserungen hinsichtlich der magnetischen Umfangseigenschaften des Magnetfilms, der auf diesem Substrat ausgebildet ist. Das amorphe Kohlen stoffsubstrat nach der Erfindung ist insbesondere zur Her stellung einer billigen Magnetplatte geeignet, die einen Magnetfilm hat, der kein teures Element, wie Pt oder Ta, enthält.

Tabelle 1

Tabelle 2

Tabelle 3

Tabelle 4

Tabelle 5

Oberflächenrauhigkeit nach Strukturierung (nm)

Tabelle 6

Tabelle 7

Tabelle 8

Claims

1. Strukturiertes, amorphes Kohlenstoffsubstrat für eine Magnetplatte, dadurch gekennzeichnet, daß es eine strukturierte Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 200 bis 1000 nm und ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ im Bereich von 0,75 bis 1,25 hat, wobei Ra₁ die Oberflächenrauhigkeit der strukturierten Oberfläche bezüglich einer Umfangsrichtung und Ra₂ die Oberflächenrauhigkeit der strukturierten Oberfläche bezüglich einer Radialrichtung ist.

2. Kohlenstoffsubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß konzentrische, kreisförmige Streifen dadurch gebildet werden, daß die strukturierte Oberfläche poliert wird, und daß die Oberflächenrauhigkeit Ra bezüglich einer Umfangsrichtung der strukturierten Oberfläche im Bereich von 300 bis 5000 nm liegt.

3. Kohlenstoffsubstrat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenrauhigkeit Ra der strukturierten Oberfläche im Bereich von 400 bis 2000 nm liegt und das Verhältnis Ra₂/Ra₁ der strukturierten Oberfläche 1,75 oder größer ist.

4. Magnetplatte, dadurch gekennzeichnet, daß sie dadurch hergestellt wird, daß ein magnetischer Film auf einem strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrat nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ausgebildet wird.

5. Verfahren zum Herstellen eines strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrats für eine Magnetplatte, bei dem der Rohling auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling zum Ausbilden eines strukturierten, amorphen Kohlenstoffsubstrates poliert wird und der polierte Rohlung in einer oxidierenden Atmosphäre auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Rohlings für ein strukturiertes, amorphes Kohlenstoffsubstrat zum Erzielen einer Oberfläche mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 50 bis 500 nm und einem Verhältnis Ra₂/Ra₁ von 1,50 oder größer poliert wird und der polierte Rohling in einer oxidierenden Atmosphäre erwärmt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Temperatur in der Größenordnung von 400 bis 700°C liegt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohling auf eine Oberflächenrauhigkeit Ra im Bereich von 50 bis 400 nm und auf ein Verhältnis Ra₂/Ra₁ im Bereich von 0,85 bis 1,15 poliert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Rohlings mittels einer Läppbehandlung unter Verwendung von Schleifkörnern poliert wird, die eine mittlere Korngröße von 1 µm oder kleiner haben, wobei wenigstens eine der Substanzen Diamant, Aluminiumoxid, SiC, ZrO₂ Selenoxid und Si₂ enthalten sind, und daß eine Flächenplatte mit einer harten Auflage auf der Oberfläche versehen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Rohlings mittels einer Läppbehandlung unter Verwendung von Schleifkörnern, die eine mittlere Korngröße 1 µm oder kleiner haben, wobei wenigstens eine der Substanzen Diamant, Aluminiumoxid, SiC, ZrO₂, Selenoxid und SiO₂ enthalten sind, und mit einem Schleifband poliert wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schleifeinrichtung gegen die Oberfläche des Rohlings gedrückt wird und daß die Schleifeinrichtung bezüglich der Mitte des Rohlings radial bewegt wird, während sich der Rohling beim Polieren seiner Oberfläche dreht, um konzentrische, kreisförmige Streifen auf der Oberfläche des Rohlings als Markierungen zu erzeugen.