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成果名称：计算机硬盘磁头、磁盘表面抛光与改性研究
申请单位：清华大学
成果编号：鉴字[教NF2004]第003号
鉴定日期：2004年2月28日
学 科：10 机械
成果简介：
硬盘是计算机上由磁头和硬质盘片组成的磁记录系统。近年来硬盘技术正在高速地发展，磁存储密度的迅速以年增长达100%。应用领域不断拓展。如今它已经不仅应用于计算机，而且逐步走进数码相机、录相机等其它领域。今天，硬盘的意义已经远远超出了计算机的一个附件，而成为现代生活和生产活动中一种高效率和携带方便的信息储存系统，不仅在国民经济中占据越来越重要的位置，而且在人类技术发展历史上也占有一席之地。
本项目研究组成员主要针对硬盘储存密度提高过程所面临的表面改性和抛光技术开展了研究。成功地解决了计算机硬盘磁头表面的亚纳米级抛光液的制备、磁头表面的改性和磁盘基片CMP抛光液研制中的多个技术难点。其中包括：纳米金刚石粉中的表面离子去除到ppb级，颗粒分布均匀和分散问题，纳米金刚石粉的表面改性剂的选择问题，表面改性膜的制备工艺，CMP抛光工艺和抛光液制备中参数的优化、成分的确定等。取得了以下成果：
(1)开发出纳米金刚石粉研磨液的硬盘磁头表面的抛光技术和工艺。使磁头表面粗糙度由原有工艺加工的表面Ra为0.48nm下降到0.2nm以下，并去除了RLG研磨中产生的划痕和黑点，为硬盘磁记录密度的提高起到了重要作用；
(2)通过本项目研究，开发出计算机磁盘基片的亚纳米级抛光技术，研制出有自主知识产权的抛光液和工艺。抛光的表面粗糙度和波纹度用Chapman MP2000+测量时分别达到了0.5Å和0.41Å，优于国际同类水平；
(3)针对磁头/盘界面因微污染问题和润滑分子降解对头/盘摩擦学稳定性的影响问题，确定了表面抗湿膜和X-1P薄膜的制备技术，大幅度提高了磁头表面的净洁性，迟滞了磁头材料Al2O3与PFPE润滑剂间的化学反应，为提高硬盘使用寿命起到了重要作用。
该项目研究的技术已获得了国家发明专利2项，PZT专利1项，公开发明专利1项。其中纳米金刚石抛光液技术和磁头表面改性技术已被国际最大的计算机磁头公司采用，获得经济效益1.006亿元。计算机硬盘基片CMP抛光技术已经实现了成果转让。
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