[发明专利]长效数据存储合金材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金材料，更具体地说，它涉及一种长效数据存储合金材料，本发明还涉及上述合金材料的制备方法。

技术背景

目前，作为不可逆数据存储介质的首选介质，不可能数据存储光盘在信息存储领域的最大瓶颈在于它的数据存储寿命，也就是说，一个记录了关键数据的光盘所存储的数据能在多长时间里被有效而可靠地读取？

自从70年代初期光盘存储技术作为磁带机的替代品研制成功，短短20年间，以CD和DVD为标准的盘片已经替代了卡带和录影带成为了音乐和电影的新载体。光盘存储技术在80年代步入商业使用时曾经一再夸耀自己的优点，数位技术与长效的保存时间成为了光盘存储技术迅速走红的原因。“在普通消费者记忆中光盘介质的CD和DVD是可以作为一劳永逸的收藏品的。但是经过20馀年时间的检验，一劳永逸的收藏品成为了泡影”，托马斯·弗莱尔说道。

日本在1970年举行大阪万国博览会时，曾经在大阪城公园的角落埋藏了两个“时空胶囊”，其中放置了当时采集的两千多种物品，不仅仅有植物种子和布匹材料，甚至放入了松下牌的电视机和铁锅。当年的负责人之一发酵研究所的贺京淳在接受采访时说：“我们这个‘时空胶囊’计划就是希望看看这些物品在100年的埋藏中发生了什么变化，谜底揭晓的时候可能我已经去世了，但是后人却会看到到底什么是能够保留下来的”。组织者每隔10年察看一次埋藏品的状况，并再放入当时代新出现的物品进“时空胶囊”，在1980年的时候一张音乐CD被放入其中。20年后，当挖掘者拿出CD进行检查的时候发现，CD已经不行了。

曾经参与70年代早期光盘存储技术设计的弗尔斯不久前接受采访时说：“我们当初设计光盘的时候计划其能有150年的极限寿命，谁想到目前看也就30年”。数据存储光盘失效的其中一个主要原因就是，光盘的反射层失效。

光盘的反射层的主要功能是提供足够的反射率，使存储在光盘表面数据信息在激光的照射下反射回去清晰可分辨的明暗光线，让激光的读取头能够准确地解调出当初记录的数据。失效反射层的反射率则远远低于标准，这样会造成反射光线明暗分辨度不能被激光读取头解调，造成读取错误，数据不能顺利读出。

常规的光盘反射层材料分别是铝及铝合金、银及银合金，硅，和金铝和铝铜合金：铝具有反射率高、成膜速度快、抗腐蚀性良好等优点，其抗腐蚀性随着纯度的增加而提高，与此同时，由于纯铝的加工性能好，纯铝靶材的制备工艺简单，成本低等等一系列的优势使铝反射层成为常规光盘的最主流的工艺。但是，随着光盘使用的实践表明，对于长寿命数据存储光盘，从99.9％的纯铝，到99.99％的纯铝，乃至之后的铝铜合金，其抗腐蚀能力在不断提高的同时还远远达不到要求。另外，铝及铝铜合金较高热传导率也使得记录光盘上的记录层的感光速度受到很大的限制。

银和银合金，和铝类似，银和银合金也有反射率高，工艺窗口大等一系列的好处，但同样的，长时间的保存，银同样存在反射率逐渐下降的问题；和铝反射层不一样的，其劣化机制和铝有着本质的不同：构成薄膜的银原子为了达到能量上较稳的状态，而在三维的方向上进行迁移，而以接近球形的方式在Ag-Ag原子键最薄弱的地方聚集。因而导致入射光线的漫反射，而使激光读取头方向的反射率下降，直到不能正确识别数据。

硅合金，硅反射薄膜也是应用在光盘反射层的一种常见材料，硅最大的问题是材料的机械性能较差，其成膜速度较慢，工艺窗口窄，生产过程中靶材容易脆裂等等，最重要的是，硅薄膜在较大的温湿度冲击下会发生脆裂现象，同样不是理想的长寿命数据存储光盘反射层材料。

金和K金用于长寿命数据存储光盘反射层的最经典的理想材料是金，但是金除了本身成本昂贵以外，大块的金靶材的安全管理成本也非常让人头痛。

发明内容

针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种反射率高、延长数据存储光盘寿命的长效数据存储合金材料。

本发明要解决的另一技术问题是提供一种上述合金材料的制备方法。

本发明的前一技术方案是这样的：一种长效数据存储合金材料，由下述重量百分比的金属粉末构成：铝87％～93％，钛3％～7％，银4％～6％。上述的一种铝合金材料，所述的金属粉末的粒径为0.5～2微米。

上述的一种长效数据存储合金材料中，所述的金属粉末纯度大于99.99％；化学洁净大于99.99％。

本发明的后一技术方案是这样的：一种铝合金材料的制备方法，将铝、钛、银粉末充分混合填充于模具进行压缩成型，在真空烧结炉里烧结后进行锻造压延，最后进行机械加工得到所需要的靶材形状。