磁头研抛去除机理及工艺规律研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要在计算机硬盘磁头加工中，磁头、磁盘的表面粗糙度、凹坑和纳米划痕不仅影响磁头的飞行稳定性，而且影响表面的抗腐蚀性能。因此，高精度超光滑无缺陷的磁头表面成为磁头加工追求的目标。现有技术难以达到下一代计算机硬盘质量所提出的要求。因此，本文针对磁头加工过程中的纳米粒子行为、物理化学作用、材料微观去除机理、加工变形规律、表面损伤和缺陷产生机理等科学问题展开研究，在全面分析研磨抛光技术后，优化了其制造工艺参数，进而实现了多组元材料的研抛技术的突破，为实现纳米精度无损伤表面的加工提供理论基础。本文主要研究内容如

2、下：1．基于脆性材料的压痕断裂力学理论，分析了磁头在平面研抛过程中的物质去除方式和转变方式，解析了粗磨和精磨时材料去除方式的不同，并推导了磁头材料脆性／塑性机理转变的临界条件，计算了磁头基体材料的塑性去除临界深度。2．通过三体研抛与二体磨削特性的比较，利用材料塑性变形原理，建立了三体研抛材料去除模型和多组元表面的材料去除模型，并通过实验验证了模型的正确性。3．通过实验，研究了研抛液粒度对磁头表面粗糙度的影响，揭示了磁头表面缺陷的形成与其的关系；发现了研抛液粒度、压力对材料去除率影响，解析了研抛液粒度与极尖沉降之间的规律。

3、4．经过理论与实验研究，发现了一个边界粒度，使得所加工的磁头具有较好的表面粗糙度和较小的极尖沉降，同时具有了较高的去除效率。-，关键词磁头，纳米金刚石，表面粗糙度，研抛中南大学顾七学位论文ABSTRACT。Manufacturingprecisionandsurfacequalityhavebeingimprovedtomeetforthevarioushi曲一techproductincomputermanufacturing．Magnetichead，astheessenceoftheharddiskdrive(HD

4、D)，callsforultra-smoothsurfacestoreducetheflyheights、scratchestothediskandimprovethestabilitiesoftheslider,andtoenhancedthewearresistance．Thus，aflawlessultra-smoothsurfacemanufacturingtechnologybecameallurgentneedforthehigh-techmanufacturingcompanies．(verysmooths

5、urfacesandultra-lowheightsrequiredforultra—highrecordingdensitiespresentchallengesandopportunitiestotribologistsandmaterialscientistsunparalleledinanyotherindustry．)Tobreakthroughcurrentprocess，whichseemshardtoreachthecriticalquality,requiredinthemanufacturingoft

6、henextgenerationofcomputer,wemustputonbasicreachesonthe鲥ndiIlgbehaviorandremovalcharacteristicsofnano-particle、thephysicalchemistryeffectoftheabrasiveonthematerialofthemagnetichead、theshapingandreformingrulesofasurfaceandtheformingmodeoftheflaw,makeafull-scaleana

7、lysisandoptimizationonthecurrent鲥ndingprocessandtechnology．Thuswecanlaythefoundationforflawlessnanometersmoothsurfacesinthefuture．Themaincontentandinnovationofthisdissertationinclude：1．Applyingfracturemechanicsofsubstrateofthemagnetichead,wehadstudiedtheremovingf

8、eatureanddisplayedthemechanicsofmaterialremoval：fracture、ductileregimeremovalandthesubcriticalfracture．Wealsodeducetheeriticalstressandcriticalcuaingdepthofthe