Увод
Материјали за магнетно снимање односе се на употребу магнетних својстава и магнетних ефеката за унос (уписивање), снимање, складиштење и излаз (читање) слика,
дигитални И друге информације о магнетним материјалима. Дели се на материјале магнетног медија за снимање и материјале магнетне главе. Први углавном довршава функције снимања и складиштења информација, док други углавном завршава функције писања и читања информација.
У физици, ови производи се називају магнетни медији за снимање (магнетни прах се сматра само материјалом за магнетно снимање). У структури потрошње ових производа највећи удео заузима трака (види табелу). Магнетно снимање има карактеристике високе густине снимања, стабилности и поузданости, поновљене употребе, променљиве временске базе, широког фреквентног опсега за снимање и велике брзине писања и читања информација. Широко се користи у емитовању, филму, телевизији, образовању, медицинском лечењу, аутоматској контроли, геолошким истраживањима, електронским рачунарским технологијама, војсци, ваздухопловству и свакодневном животу.
Историјски развој
Прототип магнетне траке појавио се већ 1857. Тада је коришћена челична трака ширине 3мм и дебљине 0,05мм. 1898. Данац В. Пеарсон изумео је практичан магнетни рекордер. Коришћени материјал за снимање била је жица од угљеничног челика пречника 1 мм. Након континуираног побољшања, 1907. године појавила се ДЦ машина за пристрасност, постављајући темеље за свестрани развој технологије магнетног снимања. Са развојем науке и технологије и електронске индустрије, технологија и опрема за магнетно снимање су континуирано унапређивани, а према томе су се развијали и материјали за магнетно снимање. Године 1928. Немац Ј.А. О'Нил је први пут направио траку на бази папира, брзином од 76,2 цм/с. Од тада је трака ушла у практичну употребу. Након што је Кензо Нагаи 1938. изумео методу АЦ биасинг-а, технологија магнетног снимања је даље развијена, перформансе траке су уведене у игру, а ефекат је значајно побољшан. Током Другог светског рата, европске и америчке земље су тајно проучавале технологију магнетног снимања за војне потребе и направиле велики напредак. Појавиле су се нове технологије и уређаји као што су прстенасте магнетне главе и методе наизменичне струје. Године 1947. М. Канлас је направио γ-Фе2О3 у Сједињеним Државама, који је обезбедио широк спектар извора материјала за припрему различитих материјала за снимање, а још увек се користи за производњу различитих врста магнетних прахова од гвожђе оксида. Јапанска Токио Телецоммуницатионс Индустри Цорпоратион (сада Сони Цорпоратион) и јапанска Тохоку Метал Цорпоратион успешно су развиле траке и траке на бази пластичне траке 1950. односно 1952. године. Године 1953., браћа Реевес у Сједињеним Државама успешно су развили траку на бази полиестера, која је још увек у великој употреби. 1963. године у исто време је рођена касета холандске компаније Пхилипс, која је изазвала фундаменталну промену у технологији и развила се до видео снимања. Године 1960. Шуничи Ивато из Јапана је изумео метални магнетни прах. Године 1966, компанија ДуПонт из Сједињених Држава развила је ЦрО2 магнетни прах. 1970. Минесота Мининг анд Мануфацтуринг Цомпани (3М) лансирала је Цо-γ-Фе2О3 магнетни прах. Исте године усвојена је видео трака од 1,9 цм (0,75 инча) која се користи у У-матиц видео рекордеру који су заједнички направили јапански Сони, Матсусхита Елецтриц Воркс и Схенгли Цомпани. Направљен од ове врсте магнетног праха. 1973. и 1974. Јапан је производио нове магнетне прахове обложене кобалтом под трговачким називима Авилин и Беридок. Истовремено, дигитални материјали за снимање настављају да се појављују. 1956. и 1972. године, Интернатионал Бусинесс Мацхинес Цорпоратион (ИБМ) користила је хард дискове и флопи дискове као екстерне материјале за складиштење у рачунарима, односно микрорачунарима. Појава магнето-оптичких дискова раних 1970-их и видео касета и видео касета које су производиле компаније Сони и Схенгли Цомпани из Јапана 1975. и 1976. донеле су нови развој у технологији магнетног снимања. Од 1980-их, појава нових материјала као што су филмске траке депоноване паром и металне траке за модулацију импулсног кода (ПЦМ), окомито снимање и друге нове технологије довеле су примену материјала за магнетно снимање у нову фазу.
Историја развоја материјала за магнетно снимање у Кини је релативно кратка. Шездесетих година прошлог века развијен је игличасти γ-Фе2О3 магнетни прах киселинском методом. Током 1970-их, сукцесивно су развијени магнетни прах алкалне методе, магнетни прах γ-Фе2О3 обложен кобалтом и други модификовани γ-Фе2О3 магнетни прах. Постоји више од 100 произвођача који се баве индустријском производњом материјала за магнетно снимање.
Производни процес
①Магнетна паста (главне компоненте су магнетни прах, лепак, разни адитиви и органски растварачи, итд.) је равномерно обложена на полиестерској или металној подлози, направљена је у дисконтинуални материјал за облагање, такође познат као материјал за облагање. Ово је врста материјала за магнетно снимање са највећим излазом, најсвестранијом и најзрелијом технологијом, као што су видео траке. ② Континуални танкослојни материјал направљен директним испаравањем магнетног материјала на носачу технологијом вакуумског премаза, такође познат као континуирани танкослојни материјал, као што је микро-обложена трака која се појавила почетком 1980-их.
Форма за снимање
① Уздужни магнетни материјал за снимање, смер магнетизације сигнала снимљен на површини магнетног слоја је у складу са смером кретања материјала за снимање, као што је видео трака. ②Попречни магнетни материјали за снимање, смер магнетизације сигнала снимљен на површини магнетног слоја је окомит или близак смеру кретања материјала за снимање, као што су видео траке. ③Перпендикуларни магнетни материјали за снимање, где је смер магнетизације сигнала забележен на површини магнетног слоја окомит на површину материјала за снимање, као што су магнето-оптички дискови.
Главна изведба
First of all, it is the physical and mechanical performance, which mainly refers to the shape, geometric size and mechanical strength of the magnetic recording material. The second is the magnetic properties, which mainly include: ①Residual magnetic induction Br, which refers to the material's saturation magnetization, and then cancels the residual magnetic induction of the magnetization field strength, referred to as residual magnetization. The Br is high, the sensitivity of the material is high, and the output signal is large. ②The coercivity Hc refers to the strength of the magnetic field needed to eliminate the residual magnetism of the material. The higher the Hc, the more conducive to high-frequency recording, as long as the demagnetization is not difficult. ③The squareness ratio refers to the ratio of the maximum residual magnetic induction intensity Brm to the saturation magnetic induction intensity Bm, namely Brm/Bm , It shows the rectangularity of the material. The ratio is large, and high-quality records are expected. The third is electrical performance, and its indicators vary depending on the application. The recorded electrical performance indicators include the best bias, sensitivity, distortion rate, signal-to-noise ratio, maximum output level, copy effect, degaussing degree, etc.
Класификација
Материјали за магнетно снимање се деле на грануларне и континуиране танкослојне материјале према њиховој морфологији, а према својим особинама деле на металне материјале и неметалне материјале. Широко коришћени магнетни медији за снимање су материјали серије γ-Фе2О3, поред серије ЦрО2, серије Фе-Цо и материјала серије Цо-Цр. Материјали магнетне главе углавном укључују Мн-Зн серију и Ни-Зн серију ферита, Фе-Ал серије, Ни-Фе-Нб серије и Фе-Ал-Си серије легура.
Тренд развоја
The development of magnetic recording materials to the present, the recording wavelength has been shortened from the original 1000μm to less than 1μm, and the Hc has been increased from 102Oe to more than 103Oe. The most widely used materials are oxide magnetic powder (mainly γ-Fe2O3, CrO2 and cobalt-coated magnetic powder) and alloy magnetic powder. In the past 20 years, the following three approaches have been used to improve material properties to meet the requirements of high-density recording: ①Seek to improve magnetic anisotropy, such as the use of ultrafine particles, high-axis ratio needle-shaped magnetic powder, CrO2 and cobalt-coated magnetic powder, and Hc>1000Oe Alloy magnetic powder and other new materials. ②Thinning the magnetic layer and improving the coating technology to increase Hc to achieve high-density recording. Two methods are often used to remove oxygen and omit the adhesive. The former uses metal powder to replace oxides, while the latter is made into thin films. The alloy film is the result of the combined use of these two methods. ③ Make a fundamental improvement from the recording principle and recording mode. At present, when the density is increased in general longitudinal recording, the generated demagnetizing field can reduce the signal and generate the vertical component. Although this shortcoming can be overcome by increasing Hc and thinning the magnetic layer, there are certain limits. Therefore, the perpendicular recording material appeared, and the demagnetizing field generated by it tends to zero as the density increases. And perpendicular recording does not require very high Hc and very thin materials. Effectively overcome the Achilles heel of vertical recording in high-density recording. Perpendicular recording requires the material to have uniaxial anisotropy perpendicular to the surface of the magnetic layer. Since 1975, the Co-Cr vertical film and later Co-Cr and Ni-Fe double-layer films successfully developed by Shunichi Iwasaki of Japan are new materials that can adapt to vertical recording. In 1977, Shunichi Iwato announced the achievement of a linear density of 7.9 kilobits per centimeter (20 kilobits per inch), while the linear density of hard disks is only 5.9 kilobits per centimeter (15 kilobits per inch). Japan’s Toshiba Corporation has produced 8.9cm (3.5in) vertical floppy disks, and recently developed barium ferrite vertical magnetized video tapes. The magnetic powder used is hexagonal tabular barium ferrite ultrafine particles, and the recording density is twice higher than that of ordinary video tapes. Especially in short-wavelength recording, its characteristics are better than metal tape. Perpendicular magnetic recording and new types of perpendicular magnetic recording materials will have broad development prospects in the future high-density recording.