JPH089746B2 - 磁気ディスク基板 - Google Patents
磁気ディスク基板Info
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- JPH089746B2 JPH089746B2 JP2042890A JP4289090A JPH089746B2 JP H089746 B2 JPH089746 B2 JP H089746B2 JP 2042890 A JP2042890 A JP 2042890A JP 4289090 A JP4289090 A JP 4289090A JP H089746 B2 JPH089746 B2 JP H089746B2
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- JP
- Japan
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- substrate
- magnetic disk
- disk substrate
- magnetic
- titanium
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-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/62—Record carriers characterised by the selection of the material
- G11B5/73—Base layers, i.e. all non-magnetic layers lying under a lowermost magnetic recording layer, e.g. including any non-magnetic layer in between a first magnetic recording layer and either an underlying substrate or a soft magnetic underlayer
- G11B5/739—Magnetic recording media substrates
- G11B5/73911—Inorganic substrates
- G11B5/73917—Metallic substrates, i.e. elemental metal or metal alloy substrates
- G11B5/73919—Aluminium or titanium elemental or alloy substrates
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、コンピュータ等に使用される高密度記録
再生用磁気ディスクに用いられる磁気ディスク基板に関
する。
再生用磁気ディスクに用いられる磁気ディスク基板に関
する。
［従来の技術］ コンピュータ用記録媒体としての磁気ディスクは、基
板とその上に形成された磁性膜から構成されており、基
板には以下の特性が要求される。
板とその上に形成された磁性膜から構成されており、基
板には以下の特性が要求される。
磁気ヘッドが安定してディスク上を走行できるよう
精密研磨されていること。
精密研磨されていること。
表面に磁性膜をを形成した場合に、磁性膜の欠陥を
誘起するような傷、段差が存在しないこと。
誘起するような傷、段差が存在しないこと。
磁性膜を形成する場合の加熱に耐え得ること。
磁気ヘッドと接触した場合に損傷及び磨耗しないよ
うに十分な硬さを有すること。
うに十分な硬さを有すること。
軽量かつ非磁性であること。
このような特性を満たす基板材料として、従来Al−Mg
合金等のアルミニウム合金が用いられており、これまで
Ni−Ｐめっき等により、基板表面を硬化させ、同時に磁
性膜欠陥の原因となる介在物の被覆を行っている（斉藤
昌弘他、実務表面技術、35（1988）No.6）。
合金等のアルミニウム合金が用いられており、これまで
Ni−Ｐめっき等により、基板表面を硬化させ、同時に磁
性膜欠陥の原因となる介在物の被覆を行っている（斉藤
昌弘他、実務表面技術、35（1988）No.6）。
また、その他の基板材料として、ガラス（石崎浩善、
工業材料、第35巻、第５号）、チタン（特開昭52-10580
4、特開昭59-151335、特開平１−112521）等が開発され
ている。
工業材料、第35巻、第５号）、チタン（特開昭52-10580
4、特開昭59-151335、特開平１−112521）等が開発され
ている。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述したアルミニウム合金、ガラス、
及びチタン製の基板は、夫々以下のような問題点があっ
た。
及びチタン製の基板は、夫々以下のような問題点があっ
た。
アルミニウム合金 アルミニウム合金は材質が軟質であるため、上述した
ようにNi−Ｐめっきによって表面を硬化させる必要があ
るが、このような電気化学的処理を表面の広い範囲に亘
って均一に施すことは困難であり、特にNi−Ｐめっきで
はめっき不良が生じ易い。また、磁性膜は通常スパッタ
リングにより形成され、この際に基板が加熱されるが、
基板表面にNi−Ｐめっき層が形成されている場合には、
スパッタリングの際に基板温度が300℃を超えるとNi−
Ｐめっき層が結晶化し、磁性を帯び、また剥離しやすく
なる。従って、スパッタリングの際の温度を300℃以下
に制限しなければならないという不都合がある。更に、
近時、磁気ディスクの一層の薄肉化、及び高速回転化が
要求されているが、アルミニウム合金は本質的に強度、
剛性が低いため、これらの要求を十分満足することがで
きない。
ようにNi−Ｐめっきによって表面を硬化させる必要があ
るが、このような電気化学的処理を表面の広い範囲に亘
って均一に施すことは困難であり、特にNi−Ｐめっきで
はめっき不良が生じ易い。また、磁性膜は通常スパッタ
リングにより形成され、この際に基板が加熱されるが、
基板表面にNi−Ｐめっき層が形成されている場合には、
スパッタリングの際に基板温度が300℃を超えるとNi−
Ｐめっき層が結晶化し、磁性を帯び、また剥離しやすく
なる。従って、スパッタリングの際の温度を300℃以下
に制限しなければならないという不都合がある。更に、
近時、磁気ディスクの一層の薄肉化、及び高速回転化が
要求されているが、アルミニウム合金は本質的に強度、
剛性が低いため、これらの要求を十分満足することがで
きない。
ガラス ガラスは基板として耐熱性は問題ないが、本来脆性材
料であるため破損しやすい。また、スパッタリングの際
の温度上昇によりガスを放出し、ガラス中の不純物が磁
性膜中に拡散し、磁性膜の磁気特性を劣化させてしまう
という欠点がある。
料であるため破損しやすい。また、スパッタリングの際
の温度上昇によりガスを放出し、ガラス中の不純物が磁
性膜中に拡散し、磁性膜の磁気特性を劣化させてしまう
という欠点がある。
チタン チタンは上述したアルミニウム合金及びガラス等に存
在する欠点を有することから磁気ディスク基板として有
望視されているが、上記公報に記載されている技術には
以下のような難点がある。
在する欠点を有することから磁気ディスク基板として有
望視されているが、上記公報に記載されている技術には
以下のような難点がある。
すなわち、特開昭52-105804は、Tiの表面を酸化又は
窒化して表面硬度を上昇させることによって、研削性を
向上させて良好な表面性状を得ると共に良好な耐磨耗性
を得る技術を開示している。しかし、このような被膜を
広い範囲に亘って均一な厚さに形成することは困難であ
るため、歩留が低下して製造コストを上昇させてしま
う。特開昭59-151335及び特開平１−112521は、Ti−5Al
−2.5Sn、Ti−6Al−4V、Ti−15V−3Cr−3Al−3Sn合金製
のディスク基板を開示している。しかし、これらのチタ
ン合金は高価な合金元素を高濃度で含んでいるため、製
造コストが高くなってしまう。また、これらチタン合金
はいずれも冷間圧延性が悪く（西村；神戸製鋼技報、32
（1982）No.129、第44頁を参照）、冷間圧延時にエッジ
割れを生じるため、ディスク基板ような薄板の場合には
破断が生じてしまい、これを冷間圧延によって製造する
ことは実質的に不可能である。このため、この種の合金
によりディスク基板のような薄板を製造する場合には、
パック圧延法（末永;NKK技報（1987）No.127、第37頁）
を用いて、熱間圧延によって製造されているが、この方
法を採用した場合には製造されたディスク基板が極めて
高価なものとなってしまう。
窒化して表面硬度を上昇させることによって、研削性を
向上させて良好な表面性状を得ると共に良好な耐磨耗性
を得る技術を開示している。しかし、このような被膜を
広い範囲に亘って均一な厚さに形成することは困難であ
るため、歩留が低下して製造コストを上昇させてしま
う。特開昭59-151335及び特開平１−112521は、Ti−5Al
−2.5Sn、Ti−6Al−4V、Ti−15V−3Cr−3Al−3Sn合金製
のディスク基板を開示している。しかし、これらのチタ
ン合金は高価な合金元素を高濃度で含んでいるため、製
造コストが高くなってしまう。また、これらチタン合金
はいずれも冷間圧延性が悪く（西村；神戸製鋼技報、32
（1982）No.129、第44頁を参照）、冷間圧延時にエッジ
割れを生じるため、ディスク基板ような薄板の場合には
破断が生じてしまい、これを冷間圧延によって製造する
ことは実質的に不可能である。このため、この種の合金
によりディスク基板のような薄板を製造する場合には、
パック圧延法（末永;NKK技報（1987）No.127、第37頁）
を用いて、熱間圧延によって製造されているが、この方
法を採用した場合には製造されたディスク基板が極めて
高価なものとなってしまう。
このように、現状では、性能、コスト共にニーズに対
応し得る磁気ディスク基板は開発されていない。
応し得る磁気ディスク基板は開発されていない。
この発明はかかる事情に鑑みてなされたものであっ
て、素材自体が安価であり、かつ冷間圧延による製造が
可能であり、耐磨耗性及び表面の平坦度に優れ、しかも
薄肉化及び高速回転に耐え得る磁気ディスク基板を提供
することを目的とする。
て、素材自体が安価であり、かつ冷間圧延による製造が
可能であり、耐磨耗性及び表面の平坦度に優れ、しかも
薄肉化及び高速回転に耐え得る磁気ディスク基板を提供
することを目的とする。
［課題を解決するための手段及び作用］ この発明に係る磁気ディスク基板は、ＯとAlとを、第
１図で示す座標（重量％表示）のＡ（0,0.4）、Ｂ（0,
0,6）、Ｃ（4,0.6）、Ｄ（4,0）、及びＥ（3,0）で囲ま
れた領域（線上を含む）内で含有し、残部が実質的にTi
からなることを特徴とする。
１図で示す座標（重量％表示）のＡ（0,0.4）、Ｂ（0,
0,6）、Ｃ（4,0.6）、Ｄ（4,0）、及びＥ（3,0）で囲ま
れた領域（線上を含む）内で含有し、残部が実質的にTi
からなることを特徴とする。
この発明においては、本質的に剛性及び耐熱性に優れ
たチタンを主体とし、これに安価な元素であるAl及びＯ
のうち少なくとも１種を、ある特定の範囲で添加する。
これにより、上記目的を達成することができる磁気ディ
スク基板を提供することができる。
たチタンを主体とし、これに安価な元素であるAl及びＯ
のうち少なくとも１種を、ある特定の範囲で添加する。
これにより、上記目的を達成することができる磁気ディ
スク基板を提供することができる。
すなわち、 （１）これら元素が安価であるのみならず、強度を上昇
させ、耐磨耗性を向上させる元素であることから、これ
らの添加により低コストで基板の高強度化及び耐磨耗性
の向上を達成することができる。従って、基板の硬化処
理が不要となると共に、基板の一層の薄肉化が可能とな
る。また、このような特性によりスパッタリングの際に
温度が上昇しても剛性を保つことができ、スパッタリン
グ温度の制限が解消される。
させ、耐磨耗性を向上させる元素であることから、これ
らの添加により低コストで基板の高強度化及び耐磨耗性
の向上を達成することができる。従って、基板の硬化処
理が不要となると共に、基板の一層の薄肉化が可能とな
る。また、このような特性によりスパッタリングの際に
温度が上昇しても剛性を保つことができ、スパッタリン
グ温度の制限が解消される。
（２）これらの元素添加により冷間圧延性及び圧延板の
平坦度が向上する。従って、磁気ディスク基板を冷間圧
延によって安価に製造することができると共に、基板の
鏡面研磨後の表面粗さを上限0.02μｍ以下に容易に制御
し得る。
平坦度が向上する。従って、磁気ディスク基板を冷間圧
延によって安価に製造することができると共に、基板の
鏡面研磨後の表面粗さを上限0.02μｍ以下に容易に制御
し得る。
（３）冷間圧延、焼鈍後の結晶粒径を30μｍ以下に制御
されるため、基板の鏡面研磨時に結晶粒間に段差を生じ
にくい。また、Al及びＯは、鏡面研磨時の変形双晶の発
生を抑制するため、これに基づく段差も生じにくくな
る。これらの効果により、研磨傷及び凹凸のない基板と
して好ましい平滑な表面を容易に得ることができる。
されるため、基板の鏡面研磨時に結晶粒間に段差を生じ
にくい。また、Al及びＯは、鏡面研磨時の変形双晶の発
生を抑制するため、これに基づく段差も生じにくくな
る。これらの効果により、研磨傷及び凹凸のない基板と
して好ましい平滑な表面を容易に得ることができる。
［実施例］ 以下、この発明の実施例について具体的に説明する。
第１表に示す組成のチタン合金をVAR溶解し、1000℃
で熱間鍛造し、厚さ16mmのスラブを作製した。次に、こ
れらスラブを800℃で熱間圧延し、板厚5mmの熱延板に仕
上げた。これらをコイルグラインディングによりスケー
ル除去し、板厚3.4mmに仕上げた後、70％の冷間圧延を
行い、板厚1.5mmの冷延板を得た。なお、第１表中、組
成番号１〜16までは本発明の範囲内である実施例、組成
番号17〜30はその範囲から外れる比較例である。
で熱間鍛造し、厚さ16mmのスラブを作製した。次に、こ
れらスラブを800℃で熱間圧延し、板厚5mmの熱延板に仕
上げた。これらをコイルグラインディングによりスケー
ル除去し、板厚3.4mmに仕上げた後、70％の冷間圧延を
行い、板厚1.5mmの冷延板を得た。なお、第１表中、組
成番号１〜16までは本発明の範囲内である実施例、組成
番号17〜30はその範囲から外れる比較例である。
このような冷間圧延における割れ発生の有無を第１表
に表示した。
に表示した。
これら冷延板に630℃で１時間の真空焼鈍を施し、こ
れらについてビッカース硬度測定（加重1kg、５点測定
の平均値）を行った。更に、これら冷延板から外径95m
m、内径25mmのディスクを打抜き、これらの表面を＃40
0、＃800、＃1500、及び＃4000の砥石で順次研磨し、最
後にアルミナ砥粒で仕上げ研磨した。これらについて微
分干渉顕微鏡により研磨時の変形双晶の有無を調べた。
また、表面粗さRmaxの測定及び耐磨耗性の評価を行っ
た。なお、耐磨耗性は回転数500rpm、摺動時間24時間で
行い、磨耗性が良好だったものを○、悪かったものを×
で示した。
れらについてビッカース硬度測定（加重1kg、５点測定
の平均値）を行った。更に、これら冷延板から外径95m
m、内径25mmのディスクを打抜き、これらの表面を＃40
0、＃800、＃1500、及び＃4000の砥石で順次研磨し、最
後にアルミナ砥粒で仕上げ研磨した。これらについて微
分干渉顕微鏡により研磨時の変形双晶の有無を調べた。
また、表面粗さRmaxの測定及び耐磨耗性の評価を行っ
た。なお、耐磨耗性は回転数500rpm、摺動時間24時間で
行い、磨耗性が良好だったものを○、悪かったものを×
で示した。
第１表にビッカース硬度、変形双晶の有無、表面粗
さ、及び耐磨耗性を合わせて示す。
さ、及び耐磨耗性を合わせて示す。
第１表に示す結果から、Al及びＯ含有量と、冷間圧延
時のわれ発生の有無及びビッカース硬度との関係を第１
図に示す。第１図中、各プロットに示した数字は、上段
が組成番号でたあり、下段がビッカース硬度を示すもの
である。また、第１図のAl−０座標中、Ａ（0,0.4）、
Ｂ（0,0.6）、Ｃ（4,0.6）、Ｄ（4,0）、及びＥ（3,0）
で囲まれた領域が本発明の範囲内である。
時のわれ発生の有無及びビッカース硬度との関係を第１
図に示す。第１図中、各プロットに示した数字は、上段
が組成番号でたあり、下段がビッカース硬度を示すもの
である。また、第１図のAl−０座標中、Ａ（0,0.4）、
Ｂ（0,0.6）、Ｃ（4,0.6）、Ｄ（4,0）、及びＥ（3,0）
で囲まれた領域が本発明の範囲内である。
第１表及び第１図から明らかなように、本発明の範囲
内である組成番号１〜16では、耐磨耗性の観点から要求
されるビッカース硬度Hv250以上の値が得られており、
実測した耐磨耗性も良好であった。また、冷間圧延時の
割れ発生、研磨時の変形双晶の発生もなく、表面粗さが
0.02μｍ以下と表面性状にも優れており、ティスク基板
として要求される特性を満足する良好な特性が得られ
た。
内である組成番号１〜16では、耐磨耗性の観点から要求
されるビッカース硬度Hv250以上の値が得られており、
実測した耐磨耗性も良好であった。また、冷間圧延時の
割れ発生、研磨時の変形双晶の発生もなく、表面粗さが
0.02μｍ以下と表面性状にも優れており、ティスク基板
として要求される特性を満足する良好な特性が得られ
た。
これに対し、組成番号17,18,19は、夫々JIS1種、２
種、３種の純Tiに相当するが、これらはビッカース硬度
値が低いために耐磨耗性は悪く、鏡面研磨時に一部変形
双晶が発生し、表面粗さが大きく表面性状も悪いことが
確認された。また、組成番号20,21は、純Tiに若干Alを
添加したものであるが、これらにおいても十分な硬度値
が得られず、このため耐磨耗性、及び表面性状共に不十
分な値となった。組成番号22〜30は、０量が0.6％を超
えるか、又はAl量が４％を超えるものである。これら
は、硬度、表面粗さ、耐磨耗特性ともに良好な結果が得
られたが、冷間圧延時の端面（エッジ）割れが著しく、
実際の製造に絶え得る歩留は得られなかった。
種、３種の純Tiに相当するが、これらはビッカース硬度
値が低いために耐磨耗性は悪く、鏡面研磨時に一部変形
双晶が発生し、表面粗さが大きく表面性状も悪いことが
確認された。また、組成番号20,21は、純Tiに若干Alを
添加したものであるが、これらにおいても十分な硬度値
が得られず、このため耐磨耗性、及び表面性状共に不十
分な値となった。組成番号22〜30は、０量が0.6％を超
えるか、又はAl量が４％を超えるものである。これら
は、硬度、表面粗さ、耐磨耗特性ともに良好な結果が得
られたが、冷間圧延時の端面（エッジ）割れが著しく、
実際の製造に絶え得る歩留は得られなかった。
［発明の効果］ この発明によれば、チタンに安価なAl、Ｏを少量添加
することにより、以下のような優れた特長を有する磁気
ディスク基板を得ることができる。
することにより、以下のような優れた特長を有する磁気
ディスク基板を得ることができる。
（１）十分な硬度を有しており、磁気ヘッドの接触に対
する耐磨耗性が良好である。
する耐磨耗性が良好である。
（２）冷間圧延が可能であり、圧延性が良好なために、
ディスク基板として不可欠な良好な平坦度が得られ、し
かも製造コストを低くすることができる。
ディスク基板として不可欠な良好な平坦度が得られ、し
かも製造コストを低くすることができる。
（３）研磨時に変形双晶、結晶粒界に基づく段差の発生
が防止され、良好な表面性状を得ることができる。
が防止され、良好な表面性状を得ることができる。
（４）強度が高いので高速回転が可能であり、しかも高
強度に加え本質的に耐熱性に優れているため、スパッタ
リングの際の温度が高くても変形しない。
強度に加え本質的に耐熱性に優れているため、スパッタ
リングの際の温度が高くても変形しない。
第１図はチタンに対する添加元素としてのAl及びＯの含
有量と特性との関係を示す図である。
有量と特性との関係を示す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】ＯとAlとを、第１図で示す座標（重量％表
示）のＡ（0,0.4）、Ｂ（0,0.6）、Ｃ（4,0.6）、Ｄ
（4,0）、及びＥ（3,0）で囲まれた領域（線上を含む）
内で含有し、残部が実質的にTiからなることを特徴とす
る磁気ディスク基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042890A JPH089746B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | 磁気ディスク基板 |
| US07/657,505 US5126179A (en) | 1990-02-23 | 1991-02-19 | Disk substrate for magnetic disk |
| CA002036719A CA2036719A1 (en) | 1990-02-23 | 1991-02-20 | Magnetic disk substrate |
| EP19910102559 EP0443584A3 (en) | 1990-02-23 | 1991-02-21 | Magnetic disk substrate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2042890A JPH089746B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | 磁気ディスク基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03247734A JPH03247734A (ja) | 1991-11-05 |
| JPH089746B2 true JPH089746B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=12648629
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2042890A Expired - Lifetime JPH089746B2 (ja) | 1990-02-23 | 1990-02-23 | 磁気ディスク基板 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5126179A (ja) |
| EP (1) | EP0443584A3 (ja) |
| JP (1) | JPH089746B2 (ja) |
| CA (1) | CA2036719A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3107480B2 (ja) * | 1993-06-16 | 2000-11-06 | 日本鋼管株式会社 | 磁気ディスク用チタン製基板 |
| US5536549A (en) * | 1993-08-02 | 1996-07-16 | Tulip Memory Systems, Inc. | Austenitic stainless steel substrate for magnetic-recording media |
| US5707705A (en) * | 1993-09-08 | 1998-01-13 | Tulip Memory Systems, Inc. | Titanium or titanium-alloy substrate for magnetic-recording media |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59151335A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-08-29 | Toshiba Corp | 磁気デイスク基体 |
| JPS62120629A (ja) * | 1985-11-20 | 1987-06-01 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 磁気ディスク及びその製造方法 |
| US4876117A (en) * | 1988-02-04 | 1989-10-24 | Domain Technology | Method and coating transition metal oxide on thin film magnetic disks |
| JPH0624065B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1994-03-30 | 日本鋼管株式会社 | 磁気ディスク基板 |
-
1990
- 1990-02-23 JP JP2042890A patent/JPH089746B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-02-19 US US07/657,505 patent/US5126179A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-02-20 CA CA002036719A patent/CA2036719A1/en not_active Abandoned
- 1991-02-21 EP EP19910102559 patent/EP0443584A3/en not_active Withdrawn
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 金属チタンとその応用編集委員会編「金属チタンとその応用」（昭６０−６−２０）日刊工業新聞社、Ｐ．４１−５０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0443584A3 (en) | 1992-08-19 |
| JPH03247734A (ja) | 1991-11-05 |
| US5126179A (en) | 1992-06-30 |
| EP0443584A2 (en) | 1991-08-28 |
| CA2036719A1 (en) | 1991-08-24 |
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