一种防磁盘润滑剂分解的磁头薄膜的制备方法技术

本发明专利技术属于计算机硬盘磁头制造领域。其制备方法为将Ｘ－１Ｐ配制成浓度为１００－３００ｐｐｍ的溶液，将磁头浸入制膜溶液，在制膜溶液中浸泡５－１０分钟后，然后将磁头取出放入１００－１２０℃恒温装置，保持３０－６０分钟，使磁头表面的溶剂挥发而Ｘ－１Ｐ吸附在磁头表面，从而在磁头上得到Ｘ－１Ｐ薄膜。该薄膜能够大大减轻磁头材料对磁盘润滑剂的催化分解，且Ｘ－１Ｐ分子能增强润滑分子在磁盘表面的迁移流动能力，从而使磨损的磁盘润滑膜得到自动修复。本发明专利技术提高了磁盘润滑膜的化学稳定性，增强了磁头／磁盘之间的润滑稳定，使磁头读写元件和磁盘磁介质的磨损减少，将大大提高硬盘的存储稳定性和使用寿命。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于计算机硬盘磁头的纳米制造领域。特别涉及磁头表面纳米级有机薄膜的研制。
技术介绍
计算机硬盘是信息存储的的首要设备，硬盘数据存储的实现是依靠磁头/磁盘的相对旋转运动，来实现磁头读/写元件向磁盘磁介质读出或写入数据的。目前，磁盘表面都覆盖了一层2-3纳米的全聚氟醚(PFPE)润滑膜，它能够起到减少磁头/磁盘之间摩擦的润滑作用。但是，磁头材料中含有的Al2O3将对这层全聚氟醚润滑膜起到催化分解的作用，润滑膜的分解一方面使润滑作用失效，加剧磁盘高速旋转下与磁头的摩擦，使磁头元件、磁盘磁介质发生磨损。另一方面，全聚氟醚分子与磁头材料的化学分解产物将对整个磁头/磁盘界面发生污染和腐蚀。从而影响硬盘的存储稳定性，破坏数据读入/写出的精确操作。
技术实现思路
本专利技术目的在于为克服已有技术的不足之处，抑制磁头材料对磁盘润滑膜的分解反应。提出，在磁头表面覆盖一层纳米量级的X-1P有机薄膜，并籍此来降低磁头材料对磁盘润滑剂的分解。本专利技术提出的防磁盘润滑剂分解的磁头薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将X-1P按照一定的浓度溶入全氟己烷溶剂(PF5060)得到制膜溶液，所说的制膜溶液浓度在100-300ppm；(2)将洁净磁头稳定垂直下降，直到磁头完全浸入制膜溶液；(3)磁头在制膜溶液中浸泡5-10分钟后，将磁头取出，磁头离开制膜溶液的速度在2mm/s-8mm/s，并保持速度平稳；(4)将覆盖有制膜溶液的磁头放入100-120℃的恒温装置中，保持30-60分钟，使磁头表面的溶剂彻底挥发，最后得到磁头表面覆盖有一层厚度在纳米量级的X-1P分子薄膜。本专利技术的所说的X-1P是一种含有氮磷的环状化合物(即1，3，5，2，4，6-三唑三磷，2，2，4，4，6，6-六氢-4-对氟苯氧基-3-三氟甲基苯氧基衍生物)；分子式为(p-FC6H4O)n-N3P3-(m-OC6H4CF3)6-n，式中n＝0，1，2，…，6。由于目前最先进的巨磁阻磁头(GMR)都是采用Al2O3.TiC作为磁头材料，而磁盘表面的也都采用目前综合润滑性能最佳的全聚氟醚作为润滑剂。所以，本专利技术针对此现状，专利技术了解决其现存缺陷的有效方法。通过化学机理实验和磁学专门实验分析研究表明磁头表面的这层纳米级X-1P薄膜能够极大地抑制磁头材料Al2O3对润滑分子的分解，使磁盘润滑膜保持长期的润滑稳定性。同时，实验研究还表明，X-1P分子能够增强润滑分子在盘片表面的迁移流动能力，这样，当磁盘润滑膜在局部地区受到磨损后，附近的润滑分子可以通过向磨损区域的迁移，来对流失的润滑分子进行补充，使磨损的润滑膜得到自动修复。信息产业目前正在广泛发展，作为着眼于该产业基本元件硬盘的制造技术，本专利技术具有较为实用的应用基础。磁头/磁盘界面的更加稳定，将使计算机信息存储更具可靠性和安全性。具体实施例方式实施例一将X-1P制备成浓度为100ppm的制膜溶液，然后，将磁头浸入制膜溶液，磁头在制膜溶液中浸泡10分钟后，将磁头以3mm/s的速度平稳拉出制膜溶液；将覆盖有制膜溶液的磁头放入100℃的恒温装置中保持50分钟。将4个制备有X-1P的磁头和4个普通磁头，在硬盘接触起停试验仪(Contact-start-stop tester)上，与常规磁盘进行接触起停的旋转摩擦实验。在磁盘旋转经历20000个循环后，对磁盘磨损区域的润滑膜，采用飞行时间二次离子质谱仪(Time-of-flight second ion mass spectroscopy，TOF-SIMS)进行微观分析。结果表明与X-1P薄膜磁头进行摩擦实验的磁盘润滑膜上的润滑分子含量较大，即润滑膜的分解损耗较少；而与普通磁头实验的磁盘润滑膜分子含量只有前者的60％左右。这表明磁头X-1P分子薄膜能够抑制磁盘润滑分子的消耗和流失，从而使磁盘润滑膜作用更为长久，磁头/磁盘界面的润滑作用也更为稳定。实施例二将X-1P制备成浓度为300ppm的制膜溶液，然后，将磁头浸入制膜溶液，磁头在制膜溶液中浸泡5分钟后，将磁头以8mm/s的速度平稳拉出制膜溶液；将覆盖有制膜溶液的磁头放入120℃的恒温装置中保持30分钟。将4个制备有X-1P的磁头和4个普通磁头，在高温250℃下，与磁盘润滑剂进行接触反应。4小时后，热重分析(TGA)表明普通磁头与润滑剂的体系质量在热分解反应后，下降到原来的10％，而制备有X-1P的磁头与润滑剂的体系质量只减少到原来的30％，两者的差别证明X-1P磁头能大大减轻润滑剂的热分解。然后，采用傅立叶变换红外光谱仪(Fourior transform infrared spectrometer，FTIR)，对润滑剂进行分析，结果表明与普通磁头共存的润滑剂分子中出现了较多的-CF3基团(分解产物)，这表明润滑膜分子存在较明显的分解。而与X-1P薄膜磁头共存的润滑膜分子中，分解所得的-CF3基团强度却只有前者的1/5。这表明磁头表面所制备的X-1P薄膜对润滑分子的分解起到了明显的抑制作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防磁盘润滑剂分解的磁头薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： （１）将Ｘ－１Ｐ按照一定的浓度溶入全氟己烷溶剂得到制膜溶液，所说的制膜溶液浓度在１００－３００ｐｐｍ； （２）将洁净磁头稳定垂直下降，直到磁头完全浸入制膜溶液； （３）磁头在制膜溶液中浸泡５－１０分钟后，将磁头取出，磁头离开制膜溶液的速度在２ｍｍ／ｓ－８ｍｍ／ｓ，并保持速度平稳； （４）将覆盖有制膜溶液的磁头放入１００－１２０℃的恒温装置中，保持３０－６０分钟，使磁头表面的溶剂彻底挥发，最后得到磁头表面覆盖有一层厚度在纳米量级的Ｘ－１Ｐ分子薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种防磁盘润滑剂分解的磁头薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤(1)将X-1P按照一定的浓度溶入全氟己烷溶剂得到制膜溶液，所说的制膜溶液浓度在100-300ppm；(2)将洁净磁头稳定垂直下降，直到磁头完全浸入制膜溶液；(3)磁头在制膜溶液中浸泡5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨明楚，雒建斌，王巍，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]