第四章磁记录技术.ppt

第四章 磁记录技术 主讲人：姚永明 教学目标和要求： 1、磁记录材料的种类与特性 2、磁记录材料的构成和性能。 3、磁记录的原理以及磁记录形成信息的耐久 性 教学重点与难点： 1、磁记录材料的种类与特性以及磁记录形成信息的耐久性。 教学方式：（课堂教学6学时） 磁记录技术是指利用电磁感应原理，把声音、图像转换成电信号，以电信号形成的磁场去磁化磁性介质，使信息记录在介质上并能重放的技术。最早用于磁记录的钢丝式记录，1898年首先出现在丹麦，后来德国与波兰的科学家用铁氧体作磁头，以塑料基带代替钢丝带，并用细颗粒磁粉涂布带基。 1949年美国在计算机上首次用磁鼓作内存贮器，1956年IBM公司研制成第一台磁盘存贮器，使磁记录技术得到了迅速发展与应用。磁记录技术也广泛应用于档案领域，在政治生活、文化艺术、科学研究、空间技术和自动化控制中档案原生信息的生成与复制都有磁记录技术的应用，形成了大量磁记录档案。 第一节 磁记录材料的构成与性能参数 磁记录材料的类型尽管是多种多样的，但其结构大体是相同的，一般由底基与磁记录层组成。当然由于选用材料的不同以及由磁记录材料用途的不同，各种磁记录材料在性能上会有较大的差别。 一、磁记录材料的构成 (一)底基 磁带带基与软磁盘盘基统称为底基。 在磁记录材料发展的历史上，钢丝、牛皮纸、醋酸纤维酯、聚氯乙烯等都做过带基的制成材料，目前带基与软盘盘基多以聚酯为主。底基或底基的制成材料应具有以下主要性能： (1)机械性能好。底基柔韧、耐磨；抗张强度大，如涂布后6．35 mm厚磁带应能经受住3 kg稳定张力；具有较高的屈服点；几何尺寸稳定。 (2)表面性能优良。要求所用材料能制成6～25um薄膜，成膜厚度均匀、表面平滑，内部无气泡；表面电阻率不宜太高。 (3)使用性能好。底基耐热性要好，并尽量不吸湿；使用中保证不变形、不断裂、不粘连；无毒、不易燃。 (4)耐老化。经长期保存性能无明显变化；能在一30～60℃下长期使用和保存。 常用底基有三类 1．聚酯带(盘)基 聚酯薄膜是我国目前使用最广泛的一种底基材料。薄膜密度为1．37～1．40 g／cm3，熔点250℃。它虽有保持静电电荷大的缺点，但仍不失其为一种优良的底基材料。 (1)尺寸稳定性好。室温下在20．6 MPa强度下放置1 OOO h，薄膜塑性变形仅0.2％；线湿膨胀系数1．1×10-5e mm／m／％RH，热膨胀系数1．7×10-5 mm／mm／℃。 (2)机械强度高。耐冲击抗撕裂，23um厚薄膜撕裂强度7．5 N／mm。 (3)光洁度高。表面平整光滑、厚度均匀。 2．三醋酸纤维素酯带基 优点:是机械强度较高，断裂时延伸小、不易燃烧、表面均匀无孔。 缺点:是机械强度不如聚酯，粗糙边缘处易断裂；受温湿度影响较聚酯大，会缓慢吸湿变形；久存易断裂；加之其僵硬性与弹性低下，目前在底基中应用较少。 3．聚氯乙烯带基 优点是耐水性强、不易拉断、受温度作用时延伸系数小。 缺点是软化点较低(60～70℃)，强力作用下塑性伸缩率低，表面光洁度不够均匀，耐高温也较差。 几种带基性能比较见表4—2。 (二)磁记录层 磁记录层(简称磁层)是存贮信息的介质，其主要组成及其特性为： 1．磁粉 (1)磁粉的磁特性。磁性是物质的基本属性之一，自然界的物质大致可分为顺磁性、抗磁性和铁磁性等几类。受外磁场作用磁化方向与外磁场方向相反的为抗磁质，如铜、水银等； 磁化方向与外磁场方向相同的为顺磁质和铁磁质。顺磁性物质受磁化较弱，且随外磁场消失而立即消失，故只有铁磁质才能用于磁记录。 (2)磁粉的种类与特性 。 对磁粉的基本要求是：有足够的矫顽力；磁特性稳定；颗粒均匀、结晶完整；分散性好、填充密度大。 常用磁粉材料有： 氧化铁磁粉 用于磁记录的氧化铁磁粉有Fe3O4和r-Fe2O3。Fe3O4的特点是矫顽力较高，且难以消磁，故普通磁带用之较少，但用于原版记录有它特殊的优越性。钴呈针状棕色粉末，具有性能稳定、价格低廉、制作方便的特点， 是目前用途最广、用量最大的一种磁性材料，它几乎是构成录音带、计算机磁带和仪器用磁带的主体材料、其磁特性是低、中频特性较好，不足之处是高频特性较差、矫顽力不够高、复印效应较大，自去磁现象也较明显。 改性氧化铁磁粉 改性氧化铁包括掺钴氧化铁、包钴氧