助力硬盘容量提升！新型研磨液应用于磁盘磁头精密抛光

磁盘盘片

5G时代的流量提速，势必要带动硬盘数据容量的扩容。用户对硬盘容量的要求也越来越高。硬盘的单碟容量做的更大，就需要更好的硬盘盘片技术。

硬盘盘片技术的核心任务之一，就是磁头在硬盘中进行读写工作效率的提升。硬盘信息的读写由磁头和盘片之间的高速旋转运动实现。由于磁头工作的性质，对其磁感应敏感度和精密度的要求都非常高。硬盘的磁头和盘片在加工过程中需要进行平坦化处理或是表面的精密抛光，来提升磁头更高的读写灵敏度，大幅提升硬盘的单碟容量。单碟容量上去了，硬盘的总容量自然会有提高。

磁头与磁盘间运行如此的接近，磁头、磁盘的表面粗糙度、波纹度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。随着计算机磁头与磁盘间间隙的不断减小，硬盘表面要求超光滑。目前，磁头、磁盘的表面粗糙度和波纹度均要求达到纳米级。

实现磁盘磁头的精密抛光，研磨粉/抛光液的选择至关重要，热门研究应用中，纳米金刚石、多晶金刚石、球形硅微粉、蓝宝石等材质的研磨液抛光粉，结合目前广泛接受的全局平坦化的精密抛光技术——CMP化学机械抛光，适应了磁盘磁头高精度表面的抛光研磨需求。

1、纳米金刚石颗粒

纳米金刚石指的是粒径在1~100nm的金刚石晶粒存在形态，兼具有金刚石和纳米颗粒的双重特性，由多个原晶组成，原晶近似球状，在研磨过程中不会产生锋刃，具有良好的分散稳定性，近年来成功实践于磁盘磁头的精密抛光。把纳米金刚石颗粒引入磁头表面抛光液中，将磁头表面粗糙度降低了50%，得到很好的表面光洁度，实现了硬盘存储密度的大幅提升。

纳米金刚石 图源：GRISH

纳米金刚石是近年来研究的热点，以其优异的性能，也广泛应用于半导体硅片抛光、计算机硬盘基片、计算机顶头抛光、精密陶瓷、人造晶体、硬质合金、宝石抛光等领域。

2、多晶金刚石颗粒

由多晶金刚石颗粒分散于介质而成，具有独特的韧性和自锐性，可实现高磨削力的同时不易产生划伤，为后续精密抛光加工提供了良好的条件。 材料去除率极高，可以有效地减少抛光时间。同时对硬盘、磁头表面的抛光更加柔和，可以有效减少样品变形，用量也相对更少。

多晶金刚石 图源：联合精密

多晶金刚石颗粒还适用于金属精密材料、光学晶体、陶瓷、硬质材料的研磨、抛光。

3、球形硅微粉

球形硅微粉是一种形状为高强度、高硬度、惰性的真球状的硅微粉，球形硅微粉的球形率在90%—95%左右，其主要成分SiO2，含量达到99.9%以上。高品质球形硅微粉，具有极低的吸油率、混合粘度和摩擦系数。粉体流动性好于与其他棱角形石英粉（硅微粉）。

通过超细、分级制备的球形硅微粉，不容易在磁盘磁头表面产生随机划伤，并且能提供最佳的磨削效率和表面光洁度，得到硬磁盘、光盘、磁头很好的抛光效果。实验表明，此种研磨粉能够减少研磨和抛光次数至少10－20％，能够实现快速研磨和抛光。

球形硅微粉 图源：大成粉体

同时，高纯球形硅微粉也广泛用于光学器件及光电行业的精密研磨，特别适合研磨、抛光半导体单晶多晶硅片、显像管玻壳玻屏、光学玻璃、液晶显示器（LCD、LED）玻璃基板、压电石英晶体、化合物半导体材料（砷化镓、磷化铟）、磁性材料等半导体行业。

4、蓝宝石研磨液

蓝宝石研磨液（又称为蓝宝石抛光液）由优质聚晶金刚石微粉、复合分散剂和分散介质组成。 利用聚晶金刚石的特性，在研磨抛光过程中保持高切削效率的同时，不易对磁盘磁头表面产生划伤。还适用于硬质玻璃和晶体、陶瓷以及硬质合金等各类材料的超精密研磨和抛光。

 蓝宝石精磨液 图源：宏达威

除了以上，你还知道哪些材质的抛光液/研磨液/研磨膏/微粉适用于磁盘磁头的精密抛光呢 ？