[發明專利]垂直磁記錄介質中間層用鎳基合金靶材及其制造方法

無效

• 申請號: 201010593582.0
• 申請日: 2010-12-09
• 公開（公告）號: CN102534308A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 丁照崇;朱曉光;蔣宇暉;劉書芹;董亭義;孫秀霖;白鴿玲;尚再艷
• 申請（專利權）人: 北京有色金屬研究總院;有研億金新材料股份有限公司
• 主分類號: C22C19/05
• 分類號: C22C19/05;C22C1/02;C22F1/10
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 耿小強

技術領域

本發明涉及了一種垂直磁記錄介質中間層用鎳基合金靶材及其制造方法，特別是指一種垂直磁記錄介質中間層用鎳鎢鉻合金靶材及其制造方法。

背景技術

計算機硬盤是常用磁記錄存儲載體，硬盤容量指標的提升主要受限于磁盤的存儲密度，更高的存儲密度同樣會讓硬盤的持續傳輸速率得到提升。以前硬盤所使用的記錄技術都是縱向或稱水平磁記錄(LMR，Longitudinal?Magnetic?Recording)，每個存儲位的磁極粒子平輔在一個平面上。隨著磁記錄材料的不斷進步，水平磁記錄技術存儲已到極限：在相同的面積上加入更多的磁極粒子雖然有助于提高存儲密度，但也加大了平面排列的磁粒子之間的互斥干擾，所以，即使容量可以進一步提高，但記錄的質量不能得到有效的保證。而垂直磁記錄技術(PMR，Perpendicular?Magnetic?Recording)，粒子的磁化方向是垂直的(相對于記錄層)，通過一個新增的軟磁層(Soft?Under?Layer)以加大相鄰粒子的磁耦合，從而有助于在保證記錄質量的同時進一步提高存儲密度。垂直磁記錄技術可以使得磁記錄密度達到230GB/in²，將現有的磁記錄密度提高了一倍，如今像西部數據，東芝，日立，希捷等這些大的硬盤制造商都已陸續推出自己采用垂直記錄技術生產的硬盤。

垂直磁記錄介質通常包括襯底(Substrate)、軟磁層(Soft?Under?Layer)、中間層(Interlayer)、磁記錄層(Magnetic?Recording?Layer)、保護層(Protective?Layer)。其中，中間層可由單膜層或多膜層疊加構成。一種多膜層典型結構為具有密排六方(HCP)相結構的Ru膜層與具有面心立方(FCC)相結構的Ni基合金膜層疊加。目前常用的Ni基合金有NiV、NiW、NiCr等合金，但是，NiW或NiV合金作為中間層的缺點在于該類合金耐腐蝕性差，特別是膜層超過一定厚度后。而采用NiWCr合金作為中間層，合金耐腐蝕性能優良，隨著膜層厚度增加，而不會出現易腐蝕危險，從而為磁記錄層的設計提供了彈性空間。盡管NiCr合金也具有優良的耐腐蝕性能，但相對之下，NiWCr合金具有更顯著的磁記錄特性。

目前，作為垂直記錄介質中間層的NiWCr合金層，其制備主要采用磁控濺射NiWCr合金靶材鍍膜。因此，制造性能優良的NiWCr合金靶材技術成為實現垂直記錄介質中間層的關鍵技術。硬盤產業界對垂直磁記錄所用合金靶的技術要求通常是：1.靶材具有一定的純度，一般要求達到99.9％以上，氧含量要求在500ppm以內；2.靶材合金成分均勻，一般要求控制在1wt％以內；3.靶材具有一定的密度，特別是粉末冶金方法制造出的靶材，一般相對密度要求達到98％以上；4.靶材微觀組織細小均勻，平均晶粒尺寸一般要求100μm以內。

當前，國內未見到NiWCr合金靶生產方法的科研及工業應用方面的相關專利文獻。國外有采用粉末冶金工藝制造的報道，但靶材高純度、低氧含量、靶材高密度無法保證。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種藝簡單，成本低，適合工業化生產的鎳基合金靶材。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種垂直磁記錄介質中間層用鎳基合金靶材，其特征在于：所述鎳基合金靶材的合金成分質量百分比為：鎢15～35％，鉻5～15％，其余為鎳。

一種優選技術方案，其特征在于：鎳基合金靶材純度為99.9％以上，氧含量200ppm以內。

一種優選技術方案，其特征在于：鎳基合金靶材成分均勻，每個合金成分波動均控制在±0.5wt％以內。

一種優選技術方案，其特征在于：鎳基合金靶材相對密度高于99.5％。

一種優選技術方案，其特征在于：鎳基合金靶材微觀組織為細小均勻晶粒，平均晶粒尺寸控制在50μm以內。

一種優選技術方案，其特征在于：鎢、鉻完全固溶于鎳內，形成單一的面心立方相(FCC)。

本發明的另一目的在于提供一種藝簡單，成本低，適合工業化生產的鎳基合金靶材的制造方法。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種垂直磁記錄介質中間層用鎳基合金靶材的制造方法，其步驟如下：

(1)按鎳基合金靶材合金成分含量配比Ni、W、Cr三種原料，所述鎳基合金靶材的合金成分質量百分比為：W?15～35％，Cr?5～15％，其余為Ni，Ni、W、Cr三種原料純度均為99.9％以上；