JPH0448859B2 - - Google Patents

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JPH0448859B2
JPH0448859B2 JP58054009A JP5400983A JPH0448859B2 JP H0448859 B2 JPH0448859 B2 JP H0448859B2 JP 58054009 A JP58054009 A JP 58054009A JP 5400983 A JP5400983 A JP 5400983A JP H0448859 B2 JPH0448859 B2 JP H0448859B2
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alumite
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film layer
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JP58054009A
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Koichi Yoshida
Yoshio Hirayama
Yasuo Oka
Takashi Kajama
Kunihiko Hotsuta
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Nippon Light Metal Co Ltd
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Nippon Light Metal Co Ltd
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    • C22CALLOYS
    • C22C21/00Alloys based on aluminium
    • C22C21/06Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/62Record carriers characterised by the selection of the material
    • G11B5/73Base 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
    • G11B5/739Magnetic recording media substrates
    • G11B5/73911Inorganic substrates
    • G11B5/73917Metallic substrates, i.e. elemental metal or metal alloy substrates
    • G11B5/73919Aluminium or titanium elemental or alloy substrates
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は磁気デイスク等の磁気記録媒体基板と
して用いられるアルマイト基板に関する。 高記録密度用の磁気デイスク基板等磁気記録媒
体基板にはアルミニウム合金材表面にアルマイト
皮膜層を形成させたいわゆるアルマイト基板が用
いられる。 このように高記録密度の磁気記録材用としてア
ルマイト基板が用いられる理由はアルマイト皮膜
は硬質で耐摩耗性に富み、また研摩性が良好で、
高精度の平滑面が得られ易く、従つてその表面に
容易に薄膜の磁性膜を形成することができるから
である。 ところで、このようなアルマイト基板には一般
にアルミニウムに2〜6%程度のマグネシウムを
含有せしめた合金材の表面に硫酸法アルマイト皮
膜層を形成したものが使用されているが、従来の
アルマイト基板には次のような欠点があつて、磁
気記録材の高記録密度化の妨げになつていた。 即ち、その一つは黒点欠陥といわれる微小ピツ
ト状の皮膜欠陥であつて、皮膜層にこの種の欠陥
があるとこれが磁性膜形成に際して磁性膜の陥没
部となつて、使用時の信号エラーの原因となるの
で、可及的にその数を少なく、しかもその大きさ
を少くとも3μm以下に抑えることが望まれる。
また、もう一つの欠点は高密度磁気記録材を得る
場合にアルマイト基板上にα−Fe3O4をスパツタ
その他適宜の方法により被着させて300〜400℃の
温度に加熱してγ−Fe2O3化する方法が採られる
が、このような高温の加熱を行つた場合、アルマ
イト皮膜に亀裂を生じ製品不良となることであつ
て、このような亀裂発生を避けるためにはアルマ
イト皮膜層を3μm以下の薄膜にしなければなら
ないが、このように極端に薄肉の皮膜を形成した
アルマイト基板を磁気デイスク基板として使用し
た場合、皮膜の耐圧強度が劣化するために耐ヘツ
ドラツシユ性が低下するという問題を生ずる。 発明者らは磁気記録材用アルマイト基板につい
ての上記した問題点を解決すべく鋭意研究を重ね
た結果次の知見を得た。 即ち、基板上に形成されるアルマイト皮膜層に
生じる黒点欠陥はアルミニウム合金中に含まれる
鉄、珪素、マンガン、クロムその他の不純物に基
づいて晶出する金属間化合物、例えば、
FeAl3MnAl6、NiAl3、β−(Al−Fe−Si)等が
合金材表面に介在すると、その部分がこれらの介
在物粒子の粒径に応じた大きさの皮膜欠落部とな
つてピツト状欠陥を生ずるので、可及的に介在物
の数を減少させ、またその粒径を減少させる必要
があること。 また、基板上に形成したアルマイト皮膜層を従
来の一般的な硫酸法アルマイト皮膜に変えてクロ
ム酸法アルマイト皮膜とするときは皮膜層におけ
るピツト状欠陥の発生が大巾に抑制され、しかも
磁性膜形成のための熱処理によつて亀裂発生がな
いこと。 などである。 本発明は上記の如き知見に基づいてなされたも
のであつて、 重量でマグネシウム2〜6%を含み、残部アル
ミニウムおよび不純物からなり、不純物含有許容
限界量が鉄0.003%、珪素0.005%、銅0.25%、亜
鉛0.5%、マンガン0.0005%、クロム0.0005%、ニ
ツケル0.0005%、チタン0.0005%、その他の不純
物元素の合計0.001%であるアルミニウム合金材
であつて、その表面に厚さ3μm以上のクロム酸
法アルマイト皮膜層を有する磁気記録材用アルマ
イト基板である。 本発明のアルマイト基板は黒点欠陥や磁性膜形
成のための熱処理による皮膜の亀裂発生が全く、
あるいは殆んど見られず、またアルマイト皮膜層
の厚さを3μm以上に採ることによつて耐ヘツド
クラツシユ性を改善することができるので高記録
密度用の磁気記録材基板として秀れた性能を有す
る。 本発明のアルマイト基板においてアルミニウム
材として重量で2〜6%のマグネシウムを含む合
金材を用いる理由は、この合金が磁気デイスク等
の磁気記録材基板として要求される強度、平滑度
を得やすい上にアルマイト性が良好であるからで
ある。 マグネシウム量が2%以下では基板材として十
分な強度が得られず、また6%以上では合金鋳造
に際して組織中にβ−Al2Mg3を晶出し、合金材
を基板に加工した場合に粗大な介在物となつて基
板の切削性を損なつたり、またアルマイト皮膜層
の形成に際して黒点欠陥の原因となり易い。 合金中の不純物元素の許容限界量を鉄0.003%、
珪素0.005%、マンガン0.0005%、クロム0.0005
%、ニツケル0.0005%、チタン0.0005%と定めた
理由は、これらの不純物元素はアルミニウム地金
中に比較的普通に存在する元素であつて、しかも
これらの不純物元素の存在によつて鋳造時に晶出
する金属間化合物の多くがアルマイト皮膜形成に
際して皮膜欠落部生成の原因となり易い元素であ
るが、それぞれの限界量以下の存在では鋳造時に
生成する金属間化合物の粒径は極めて微小であつ
て、従来の硫酸法アルマイト皮膜においては兎に
角として、本発明のクロム酸法アルマイト皮膜に
おいてはアルマイト皮膜層における皮膜欠落によ
る3μm以上のピツト状欠陥を生ずることがない
し、またそれ以下の大きさの欠陥を生ずるとして
も極く僅少であつて、健全な磁性膜形成に影響を
与えることがないからである。 なお、不純物元素中銅および亜鉛のようにアル
ミニウム中に大きな固溶限界を有する元素は比較
的多量に存在しても余り問題にならず、銅0.25
%、亜鉛0.5%までの含有が許容される。 本発明のアルマイト基板は常法によつて展伸加
工された合金材の表面をダイヤモンドバイト等に
より精密旋削仕上げを施して鏡面とした後クロム
酸電解浴を用いて直流電解を施してアルマイト皮
膜層を形成せしめて得られる。 アルマイト処理に際しては通常のクロム酸法に
おいて行われるベンゴウースチユアート法でも、
定電圧法でもよいが、十分な膜厚のアルマイト皮
膜層を得るためには定電圧法の採用が望ましく、
また定電圧法採用に当つては一般に行われる40V
程度の電圧よりも高い電圧で処理する方が好結果
を得やすい。 次に本発明の実施例を示す。 実施例 1
【表】 第1表に示す組成A(本発明合金)およびB(比
較合金)の2種類のアルミニウム−マグネシウム
合金溶湯を常法に従つてセラミツク質フイルター
で過し、非金属介在物を除去した後、水冷式半
連続鋳造法によつて断面255mm×910mmの鋳塊を作
り、これを490℃で3時間加熱して均質化処理を
施して8mm厚さまで熱間圧延し、さらに2mm厚さ
まで冷間圧延して、420℃で4時間の仕上げ焼鈍
を施して基板用アルミニウム合金材を得た。 次いで、上記A、B2種類のアルミニウム合金
材を粗切削後、ダイヤモンド・バイトによる精密
旋削を行ない、更に研摩して所定の鏡面に仕上げ
た後クロム酸法によるアルマイト皮膜形成を行つ
た。 また、比較のため合金材Aについては従来の硫
酸法によるアルマイト処理を施した。(記号A′)。 各基板におけるアルマイト皮膜層の膜厚は6μ
mに揃えた。 アルマイト条件は次の通りである。 クロム酸法アルマイト条件 クロム酸濃度 10wt% 電圧(定電圧法) 65V 浴 温 40℃ 電流密度 0.3A/dm2 硫酸法アルマイト条件 硫酸濃度 15wt% 電 圧 10V 浴 温 20℃ 電流密度 1.5A/dm2 上記のようにして得られたアルマイト基板につ
いて顕微鏡視野(0.355mm2)内における黒点欠陥
の大きさ、数を画像解析装置(LUZEX−500)
を用いて測定した結果を第2表に示す。
【表】 第2表の結果より、本発明のアルマイト基板、
即ち、2〜6%のマグネシウムを含み、不純物元
素を所定の許容値以下に規制したアルミニウム合
金材Aの表面にクロム酸法アルマイト皮膜を被着
させたアルマイト基板は、不純物元素を所定の許
容値以上に含む合金材Bに同様条件でクロム酸法
アルマイト皮膜を被着させた基板に比べて黒点発
生数が遥かに少なく、就中磁性膜形成に際し悪影
響を及ぼすといわれる3μm以上の大きさの黒点
が皆無であることが判る。 また、本発明による合金材を使用した場合で
も、従来の硫酸法アルマイト皮膜層を表面に形成
したアルマイト基板A′に至つては黒点欠陥の数
は本発明のアルマイト基板の60倍にも達し、磁性
膜形成に悪影響のある3μm以上の黒点欠陥も多
数あり、本発明のアルマイト基板が高記録密度用
磁気記録基板として如何に優れたものであるかが
判る。 また第3表は第1表の組成の合金Aについて上
記と同様のアルマイト条件でクロム酸法アルマイ
ト皮膜層各3μm、4.5μm、6μmの厚さで形成させ
たアルマイト基板Aおよび同様にして硫酸法アル
マイト被膜層を形成させたアルマイト基板A′に
ついて300℃、350℃、400℃に各2時間加熱保持
した場合の基板における割れ発生の程度を顕微鏡
観察したものである。表中0は亀裂が全くないも
の、△は部分的に亀裂を生じたもの、×は全面的
に亀裂を生じたものを示す。
【表】
【表】 第3表より本発明のアルマイト基板、即ち含有
不純物元素について所定の許容限界量に規制した
アルミニウム−マグネシウム合金材表面にクロム
酸法アルマイト皮膜を3μm以上の膜厚で形成せ
しめた基板は磁性膜形成のために必要とされる
300℃乃至400℃の範囲の如何なる温度に加熱保持
しても全く亀裂の発生を見ないのに対し、従来の
硫酸法アルマイト皮膜を形成した基板において
は、亀裂発生を防止するためには膜厚を3μmよ
り薄くせざるを得ないことが判る。 実施例 2
【表】
【表】 第4表に示す組成AおよびA′(本発明組成合
金)6種類およびB(比較組成合金)4種類につ
いて実施例と同様の条件で得られた基板用アルミ
ニウム合金材について、実施例1と同様のアルマ
イト条件にてクロム酸法皮膜を形成させたアルマ
イト基板(たゞし、A′−6のみは従来法による
硫酸皮膜形成)について、機械的特性値、黒点発
生状況および350℃に2時間保持後の亀裂発生の
有無を測定した結果を第5表に示す。皮膜層の膜
厚は5μmであり、また黒点亀裂の測定は顕微鏡
視野(0.355mm2)内のものである。
【表】 第5表の結果より本発明の合金組成のアルミニ
ウム合金材表面にクロム酸法アルマイト皮膜層を
形成した本発明のアルマイト基板(A−1乃至A
−5)は黒点の発生少く、しかも亀裂発生は皆無
であるのに対し、本発明の合金組成であつても硫
酸法アルマイト皮膜を形成した基板(A′−6)
やクロム酸法アルマイト皮膜を形成したものであ
つても本発明の合金組成のアルミニウム合金材で
ないアルマイト基板(B−7乃至B−10)におい
ては黒点欠陥、殊に3μm以上の大きさの黒点欠
陥が多数存在し、また特に硫酸法アルマイト皮膜
を有する基板(A′−6)にあつては基板材とし
て致命的である加熱処理時の亀裂発生があること
が判る。 以上述べたように本発明のアルマイト基板は黒
点欠陥の発生は皆無であり、しかも3μm以上の
膜厚のアルマイト皮膜層が形成されているのにか
かわらず、磁性膜形成のために必要な300℃以上
の温度での加熱処理によつて何等亀裂を発生する
ことがないので、耐ヘツドクラツシユ性のすぐれ
た高記録密度磁気記録材用アルマイト基板として
抜群の性能を有するものであるといえる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 重量でマグネシウム2〜6%を含み、残部ア
    ルミニウムおよび不純物からなり、不純物の含有
    許容限界量が鉄0.003%、珪素0.005%、銅0.25%、
    亜鉛0.5%、マンガン0.0005%、クロム0.0005%、
    ニツケル0.0005%、チタン0.0005%、その他の不
    純物元素の合計0.001%であるアルミニウム合金
    材であつて、その表面に厚さ3μm以上のクロム
    酸法アルマイト皮膜層を有する磁気記録材用アル
    マイト基板。
JP58054009A 1983-03-31 1983-03-31 磁気記録材用アルマイト基板 Granted JPS59180832A (ja)

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JPS59180832A JPS59180832A (ja) 1984-10-15
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