JPH01133218A - 磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法 - Google Patents

磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法

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JPH01133218A
JPH01133218A JP29115887A JP29115887A JPH01133218A JP H01133218 A JPH01133218 A JP H01133218A JP 29115887 A JP29115887 A JP 29115887A JP 29115887 A JP29115887 A JP 29115887A JP H01133218 A JPH01133218 A JP H01133218A
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JP
Japan
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film
aluminum substrate
anodic oxidation
oxidation treatment
substrate material
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JP29115887A
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Kazuyoshi Nishizawa
西沢 和由
Tatsuo Otsuka
大塚 達雄
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Altemira Co Ltd
Original Assignee
Showa Aluminum Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、コンピュータ等における磁気記録媒体とし
ての磁気ディスクを構成するアルミニウム基板の製造方
法、特に磁性膜をスパッタリング法等により薄膜状に付
着形成せしめた形式の磁気ディスクに好適なアルミニウ
ム基板の製造方法に関する。
従来の技術 磁気ディスクとしては、従来より、アルミニウム基板の
表面に磁性媒体を塗布したいわゆる塗布型のものが用い
られているが、この塗布型ディスクでは磁性膜の厚さが
厚くならざるを得ないことから、昨今要求されている磁
気ディスクの高記録密度化に対処するには限界がある。
そこで、アルミニウム基板表面にスパッタリング法等に
より磁性媒体を薄膜状に付着形成せしめた形式の磁気デ
ィスクが開発提供されるようになってきている。
かかる磁気ディスクに用いられるアルミニウム基板では
、表面硬度の向上、磁性膜との密着性の向上等を目的と
して、一般に、その表面に下地皮膜層が被覆形成される
ものとなされる。
従来、上記の下地皮膜としては、無電解N1−Pメツキ
膜や硫酸陽極酸化皮膜、クロム酸陽極酸化皮膜が採用さ
れていたが、次のような欠点があった。
発明が解決しようとする問題点 即ち、下地皮膜表面に被覆形成される磁性膜が、例えば
酸化物薄膜等である場合には、該薄膜の形成工程中30
0〜400℃程度の加熱処理が行われるが、下地皮膜が
無電解N1−Pメツキ膜では、約200℃以上の加熱に
より結晶化が進み磁性を有するようになることから、磁
気ディスクへの適用範囲が限られるという欠点があった
。また、硫酸陽極酸化皮膜では耐熱性に劣るため、加熱
時のクラックの発生を防止すべく、皮膜の厚さを3μm
以下に限定する必要があるが、膜厚を薄くすると充分な
硬度が得られないという欠点があった。また、クロム酸
陽極酸化皮膜では、耐熱性は比較的良好であるが、硬度
が最大350 Hv程度であってN1−Pメツキ膜程の
硬度を有さないため、C8S特性が悪いという欠点があ
った。しかもクロム酸陽極酸化皮膜では皮膜生成効率が
悪く、例えば15μmの厚さの皮膜を作るのに90分間
程度にも及ぶ処理時間を要し、コストが高くつくという
ような問題もあった。
この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたもので
あって、高温加熱による特性変化やクラックを生じるこ
とがなく、かつ硬度も高い下地皮膜を有するアルミニウ
ム基板の提供を目的とするものである。
問題点を解決するための手段 かかる目的のもとに、発明者は種々実験と研究を重ねた
結果、下地皮膜を硬質酸化皮膜形成用の前段陽極酸化処
理とクロム酸電解液を用いた後段陽極酸化処理の順次的
実施により形成することで、上記目的を達成しうろこと
を見出し、この発明を完成しえたものである。
即ちこの発明は、アルミニウム基板材に、前段の陽極酸
化処理を行って硬質酸化皮膜を形成したのち、クロム酸
電解液を用いて後段の陽極酸化処理を行うことを特徴と
する磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法を要旨
とするものである。
アルミニウム基板材の組成は特に限定されるものではな
いが、好ましい組成のものとして純度99.99%以上
の高純度アルミニウムをベースとしてこれにMg:4〜
5%を添加含有せしめた合金を用いるのが良い。この場
合Mgは磁気ディスクとしての高速回転に耐えうる強度
を付与するための元素であるが、その含有量が4vt%
未満では該効果に乏しく、逆に5νt%を越えると加工
性、機械的性質、表面平滑性が劣化する。また高純度ア
ルミニウムをベースとするのは、磁気的特性に悪影響を
及ぼすFe5Slの析出を可及的防止するためである。
次にアルミニウム基板の製造工程について説明すると、
まず所定形状のアルミニウム板にダイヤモンド旋削、ボ
リシング加工、荒旋削加工等を施すことにより、所期す
る板厚、チャンファ−形状、表面精度を有するアルミニ
ウム基板材を製作する。
次いで、該基板材に前段の陽極酸化処理を行う。この陽
極酸化処理は、硬質陽極酸化皮膜を形成するためのもの
である。硬質酸化皮膜としは、蓚酸皮膜やその他の有機
酸皮膜を挙げることができ、これを形成する前段処理と
しては、電解液として蓚酸、スルホサリチル酸、クレゾ
ールスルホン酸、フェノールスルホン酸、スルホフタル
酸等の有機酸を用いた陽極酸化処理を挙げうる。なかで
も好適なものとして、蓚酸法による陽極酸化処理を挙げ
つる。この蓚酸陽極酸化処理の好ましい電解条件を例示
すると、蓚酸濃度:1〜5wt%、電流密度:1.5A
/dd前後の定電流電解処理が良く、またより硬質な皮
膜を形成するために、液温:0〜20℃に設定するのが
良い。また蓚酸皮膜に限らず、前段処理による硬質酸化
皮膜の膜厚は5〜20μmに設定するのが良い。5μm
未満では皮膜硬度が充分ではなくなるおそれがあり、逆
に20μmを超えると下地皮膜の耐熱性を劣化させる原
因となり、温度条件によっては皮膜にクラック等を生じ
る危険があるからである。
電解液としてクロム酸を用いる後段陽極酸化処理は、皮
膜の耐熱性を向上するために実施するものである。この
クロム酸法による電解処理条件は特に限定されるもので
はないが、皮膜の一層優れた耐熱性を実現するための好
ましい条件としては、液濃度1〜10wt%、液温;1
5〜45℃、電圧70〜120Vの定電圧電解処理を挙
げることができ、また膜厚は0,5〜5μmとするのが
良い。
前後2段の陽極酸化処理を終了したアルミニウム基板材
は、その表面を研磨して完成品とする。研磨の一例とし
ては、アルミナ粒子を研磨材するパフ研磨を挙げうる。
なお、上記により得られたアルミニウム基板を用いた磁
気ディスクの製作は、一般的には、基板表面にスパッタ
リング法等により磁性膜を形成し、さらにその上に保護
層を形成することによって行われる。
ところで、クロム酸法による後段陽極酸化処理の実施に
より皮膜の耐熱性が向上するのは次の理由によるものと
推測される。即ち、前段の陽極酸化処理により、第1図
に示すように、アルミニウム基板材(1)の表面には所
定膜厚の多孔性硬質酸化皮膜(2)が形成されているが
、第2図に示すように、後段の陽極酸化処理によるクロ
ム酸陽極酸化皮膜(3)の生成により、皮膜は基板材(
1)との界面において粗面化するものと考えられる。硫
酸陽極酸化皮膜等において高温加熱時にクラックが生じ
るのは、基板材と皮膜との熱膨張係数の違いに起因する
ものであるが、上記のように粗面形状を有する構造が加
熱時の皮膜中の内部応力を軽減させ、クラックの発生を
防止する結果、耐熱性が向上するものと推測される。
発明の効果 この発明は上述の次第であるから、表面に下地皮膜とし
て硬度及び耐熱性に優れた陽極酸化皮膜を有する磁気デ
ィスク用基板を提供できる。
従って、磁気ディスクの製作に際して下地皮膜表面に被
覆される磁性膜が、被覆形成工程において300〜40
0℃で加熱保持する必要のある種類のものであっても、
下地皮膜に加熱によるクラックや特性変化が生じないか
ら、これを何ら問題なく被覆形成することができ、磁気
ディスク用基板としての適用範囲を拡大することができ
る。しかも下地皮膜自体硬度に優れているのに加えて、
下地皮膜の耐熱性を向上させるため皮膜厚さを薄くする
必要がないから、皮膜厚さを充分に確保しえて愈々硬度
に優れたものとなしえ、従って磁性膜のヘッドクラッシ
ュを低減しえ、磁性膜の耐久性を向上しうる。さらにま
た、クロム酸陽極酸化処理による単独の処理ではないか
ら、皮膜の形成を短時間で行うことができ皮膜生成効率
も良いものとなり、ひいては低コストなアルミニウム基
板の提供が可能となる。
実施例 [実施例1コ 純度99.99%のアルミニウムをベースとするAQ−
4νt%Mg合金からなるドーナツ状アルミニウム板(
外径95mm、内径25InI11、板厚1.3mm)
を複数組用意し、該合金板の表面を平滑仕上げしたのち
、非侵食性洗浄剤で洗浄してアルミニウム基板材を製作
した。
次にこれら基板材を、蓚酸濃度:1.5νt%、液温:
10℃の蓚酸電解液中で電流密度:1゜5A/dTIt
、電解時間26分の条件でまず直流定電流電解処理によ
る前段の陽極酸化処理を行い、厚さ10μmの蓚酸皮膜
を形成した。次いで、後段の陽極酸化処理として、クロ
ム酸濃度:3wt%、液?m : 30℃のクロム酸電
解液中で浴電圧100vの条件で定電圧電解処理を行い
、厚さ1μmのクロム酸皮膜を形成して、本発明に係る
アルミニウム基板を得た。
一方、前段処理の処理時間を適当に変えた以外は上記と
同一の条件で前後段陽極酸化処理を行い、蓚酸皮膜の厚
さ3μms 6μm、20μmの各アルミニウム基板を
得た。
[比較例1] 実施例1と同じアルミニウム基板材を用い、蓚酸濃度:
1.5vt%、液温:10℃の蓚酸電解液中にて、電流
密度: 1.5A/dmで電解時間を各種に変えて、直
流定電流電解処理による蓚酸性単独の陽極酸化処理を実
施し、皮膜厚さ3μms 6μm、10μm120μm
の各種基板を得た。なお本処理においては、処理時間2
6分で膜厚10.czm、40分で膜厚15μmに達し
た。
[比較例2] 実施例1と同じアルミニウム基板材を用い、硫酸濃度:
15wt%、液温:15℃の硫酸電解液中にて、電流密
度: 1.5A/dTdで電解時間を各種に変えて、直
流定電流電解処理による硫酸性単独の陽極酸化処理を実
施し、皮膜厚さ3μm、6μm、10μm120μmの
各種基板を得た。なお本処理においては、処理時間26
分で膜厚10μm、40分で膜厚15μmに達した。
[比較例3] 実施例1と同じアルミニウム基板材を用い、クロム酸濃
度:3vt%、液温:40°Cの無水クロム酸電解液中
にて、電流密度+0.8A/dHで電解時間を各種に変
えて、直流定電流電解処理によるクロム酸性単独の陽極
酸化処理を実施し、皮膜厚さ3μm、6μm、10μm
、20μmの各種基板を得た。なお本処理においては、
処理時間60分で膜厚10μm、90分で膜厚15μm
に達した。
そして上記により得られたアルミニウム合金基板につき
、耐熱性を調べるため、皮膜表面を研磨したのち電気炉
にて皮膜表面を200°C1300℃、400℃の温度
にそれぞれ加熱して、クラックの有無を目視観察した。
また微小硬度計を用いて加熱前の表面皮膜硬度を測定し
た。
それらの結果を第1表に示す。
[以下余白] 上記結果から明らかなように、本発明実施品は比較品に
較べて基板表面の耐熱性、硬度ともに優れていることを
確認しえた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、前段陽極酸化処理後の皮膜と基板材との界面
付近を模式的に示す拡大部分断面図、第2図は後段陽極
酸化処理後の皮膜と基板材との界面付近を模式的に示す
拡大部分断面図である。 (1)・・・アルミニウム基板材、(2)・・・硬質皮
膜、(3)・・・クロム酸皮膜。 以上

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)アルミニウム基板材に、前段の陽極酸化処理を行
    って硬質酸化皮膜を形成したのち、クロム酸電解液を用
    いて後段の陽極酸化処理を行うことを特徴とする磁気デ
    ィスク用アルミニウム基板の製造方法。
  2. (2)アルミニウム基板材が、純度99.99%以上の
    高純度アルミニウムをベースとして、Mg:4〜5wt
    %を添加含有した組成のものである特許請求の範囲第1
    項記載の磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法。
  3. (3)硬質酸化皮膜の膜厚が5〜20μmである特許請
    求の範囲第1項または第2項記載の磁気ディスク用アル
    ミニウム基板の製造方法。
  4. (4)前段の陽極酸化処理を蓚酸電解液を用いて行う特
    許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1に記載の
    磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法。
  5. (5)蓚酸電解液の温度が0〜20℃である特許請求の
    範囲第4項記載の磁気ディスク用アルミニウム基板の製
    造方法。
JP29115887A 1987-11-18 1987-11-18 磁気ディスク用アルミニウム基板の製造方法 Pending JPH01133218A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02270130A (ja) * 1989-04-10 1990-11-05 Sony Corp ハードディスク用基板及びその製造方法
US6204169B1 (en) 1997-03-24 2001-03-20 Motorola Inc. Processing for polishing dissimilar conductive layers in a semiconductor device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02270130A (ja) * 1989-04-10 1990-11-05 Sony Corp ハードディスク用基板及びその製造方法
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