精细化工生产技术信息存储材料用化学品.docx

《精细化工生产技术信息存储材料用化学品.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《精细化工生产技术信息存储材料用化学品.docx（5页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第十二章信息存储材料学习目的与要求：信息材料是指与现代信息技术相关的，用于信息的收集、存储、处理、传递和显示的材料。通过本章的学习，了解信息材料的特点和分类，了解信息材料的应用范围，了解微电 子芯片技术材料，信息传感材料，信息存储材料和信息显示材料的主要类别及典型品种的构造，性质及制备方法。一、概述信息材料是指与现代信息技术相关的，用于信息的收集、存储、处理、传递和显示的材料。1、进展信息的传播纸张的制造-印刷制造-19 世纪开头的光、电、磁记录方法和争论进 步：可保存性、可利用性、可在开发性等方面最争论：相变光记录材料2、分类具有信息存储功能的器件主要是一些存储器，铁电存储器-固定只读存储器

2、ROM、可编程只读存储器PROM、紫外光改写的只读存储器 UVEPROM、电可改写只读存储器 E2- PROM、闪耀只读存储器Flash ROM、静态随机存储器SRAM和动态随机存储器(DRAM)等半导体存储器；铁电随机存取存储器FRAM和高容量动态随机存取存储器DRAM等磁存储器-磁带、硬磁盘、软磁盘等光盘存储器-CD-A、VCD、CDROM、CD-R、CD-RW、相变光盘PD、磁光盘MO、微型磁光盘MD、DVD、DVD-R、DVD-ROM、 DVD-RAM、DVD-RW、DVD+RW、蓝光盘等此外还有光子选通光谱烧孔存储器、全息存放器、近场扫描光纤存储器、超区分近场光学存储器、基于扫描隧道

3、显微镜和原子力显微镜探针技术的纳米存 储器等。相应地，用来制作这些信息存储器件的信息存储材料主要有半导体存储材 料、铁电存储材料、磁存储材料、有机光存储染料、磁光存储材料、相变存储材料、光谱烧孔材料、光折变晶体和光折变聚合物材料、分子存储材料、纳米存储材料等。二、信息存储材料1、 定义信息存储材料是指用于各种存储器的一些能够用来记录和存储信息的材料。2、 原理在确定强度的外场如光、电、磁或热等作用下会发生从某种状态到另一种状态的突变，并能在变化后的状态保持比较长的时间，而且材料的某些物理性质在状态变化前后有很大差异。因此，通过测量存储材料状态变化前后的这些物理性质，数字存储系统就能区分材料的这

4、两种状态并“用0”和“1”来表示它们， 从而实现存储。假设存储材料在确定强度的外场作用下能，快速从变化后的状态返回原先的状态，那么这种存储就是可逆的。3、 分类信息存储材料的种类很多，主要包括半导体存储器材料、磁存储材料、无机 光盘存储材料、有机光盘存储材料、超高密度光存储材料和铁电存储材料等 。它们实现信息存储的原理各不一样，存储性能也有很大差异。因此，不同场合应选用不同的信息存储材料。三、典型产品一、磁存储记录材料磁存储材料又称为磁记录材料。特点：磁记录过程是电子自旋的翻转过程，同其他记录方法比较，磁记录的输入和输出的速度快，存贮的信息可长期保存，又可屡次重录使用， 一步记录、可准时检验所

5、录信息，也适用于全息法记录信息，记录本钱低，维护简洁，宜于大批量生产和应用。应用：磁记录已广泛应用于声音、图像、计算机用数字信息，测量用模拟数据的存储等领域。分类：磁记录产品是借磁性介质贮存信息，磁性介质主要有金属薄膜和涂布型磁粉两大类，主要介绍涂布型磁记录用磁粉材料。磁记录用磁粉包括针状的 Fe O ,Co-Fe O ,CrO ,Co-Fe O , Fe O 和金2 32 323 43 4属磁粉，立方状的 Fe O3 4，以及六角片状的钡铁氧体 BaO6Fe O2 3，锶铁氧体SrO.6Fe O 和 Co-Ti 钡铁氧体等。目前，世界上每年所需的近二百亿盒录音带，2 3一百多亿盒录像带，近四

6、百亿片软磁盘及几亿片硬盘中的 90%以上都是承受磁粉涂布型介质。近几年，磁记录介质的争论主要集中在高密度数字记录材料的开发和低本钱的磁性材料生产工艺和涂布方法。1. 针状四氧化三铁磁粉针状四氧化三铁磁粉其构造为：Fe O ；立方晶体构造；亚铁磁性。相对分子3 4质量 231.53。性状：黑色粉末，溶于热盐酸，不溶于水和有机溶剂。密度d=5197kg/m3。生产方法二价铁盐溶液中参与NaOH 溶液，空气氧化生成针状铁黄 FeOOH， 铁黄过滤，水洗后枯燥。枯燥的铁黄在 270300热处理脱水后于 550焙烧约30min，制备得到中间产物针状铁红 -Fe O ,针状铁红通过复原方法得到产物针2 3

7、状 Fe O 磁粉。在氮气保护下降温到80100后，用空气氧化23h，以提高四3 4氧化三铁磁粉的抗氧化稳定性。2FeOOHs -Fe O s+H Og2 32 -Fe O s+H gFe O s+H Og2 323 42用途录音磁带，磁性黑水字符识别系统。2. -三氧化二铁磁粉 -三氧化二铁磁粉其构造为： -Fe O 立方晶体构造 =0.833nm,c/ =3;2 3亚铁磁性。相对分子质量 159.6882。性状：棕色粉末。溶于热盐酸。不溶于水和有机溶剂。用途录音磁带，数据磁带。3. 包钴- 三氧化二铁磁粉包钴- 三氧化二铁磁粉其构造：CoFe O x- -Fe O ,0x1；立方晶体2 4

8、2 3构造；亚铁磁性。性状：棕色或褐色粉末。溶于热盐酸。不溶于水和有机溶剂。用途 录音磁带，录像磁带，数据磁带，软磁盘。二垂直磁记录用磁粉垂直磁记录的根本特点是退磁场 Hd 随着记录波长变小而减小，因此在高密度记录时不需要薄的介质，可以大大提高信噪比。1. 钡铁氧体磁粉钡铁氧体磁粉其构造：BaO6Fe O ；六角晶系；亚铁磁性。性状：褐色粉末。2 3溶于热盐酸。不溶于水和有机溶剂。用途 磁卡，磁票。2. 锶铁氧体磁粉锶铁氧体磁粉其构造： SrO.6Fe O ;六角晶系；亚铁磁性。性状：居里温度2 3462；密度 5150kg/m3。用途磁卡，磁票。二、光存储材料光盘存储技术是从20 世纪70

9、年月初期开头进展起来的一种型信息存储技术。1972 年荷兰飞利浦公司领先提出了一种利用激光束读取信息的型存储媒体，称为激光反射式视盘LD。1982 年，随着数据压缩技术水平的提高，荷兰飞利浦公司和日本索尼联合推出了又一种称为缩微光盘CD的数字化型光盘，从而开创了激光数字光盘的纪元。依据读、写、擦等功能分类，可分为只读式光盘、一次写入光盘CD-R和可擦重写光盘等三大类。一无机光盘存储材料1. 只读式光盘材料只读式光盘 CD 的膜层构造相对较简洁，一般由聚碳酸酯树脂盘基、Al 反射膜构成。2. 可擦重写光盘存储材料可擦写光盘存储材料依据光盘读、写、擦原理的不同，主要分为磁光材料和相变材料两种。MO

10、 和 MD 等磁光盘承受磁光存储材料；相变光盘 PCD、PD、CD-RW、DVD-RAM、DVD-RW 和 DVD+RW 等光盘都承受相变材料。（1） 磁光材料 经过多年的争论开发，用于磁光盘的磁光存储材料已有很大进展，大致可分为稀土-过渡金属RE-TM非晶态合金薄膜、石榴石氧化物薄膜，Pt-Co 成分调制膜和 Pt-Co 合金薄膜、Mn 基大磁光效应材料等。（2） 相变材料 1971 年，Ovshinsky 等人报道了用毫微秒脉冲激光辐照下Te 基合金使其产生晶相非晶相互变的争论工作。指出了这种材料的基于反射率跃变的光开关效应用于可擦重写光存储的可能性。此后，很多科学工作者都致力于这方面的争

11、论，涌现了一大批具有可逆光存储性能的相变材料。这些材料大多由元素周期表中-族的一些半导体元素构成，主要成分为 Te 基、Se基和 InSb 基合金三大类。二有机光盘存储材料优点：与无机光存储材料相比，有机光存储材料的优点是灵敏度高，易于制备和价格低廉。因此，20 多年来，对有机光存储材料的争论也引起了光盘领域争论人员的广泛兴趣。各国争论人员已争论过的有机光存储材料，从种类和数量上来说，并不比无机光存储材料少。缺点：但由于有机光存储材料普遍存在的光、热稳定性差，易于老化，用于可逆存储时需双光束光源，擦除速度慢等迄今为止仅有少数有机金属络合物在一次写入光盘如 CD-R 和 DVD-R 中得到实际使用。可录式激光光盘CD-R是在确定强度激光的照耀下，记录层发生不行逆的物理或化学变化，从而转变光的反射强度来进展信息记录。用作 CD-R 记录介质的有机染料有很多种，依据构造可分为以下几种。菁染料酞菁染料醌型稠环芳香化合物其他类型的染料。偶氮染料、苯亚胺染料、噻唑啉染料、二酮类染料、聚芳环类染料和金属络合物染料等也可以作为一次性写入的光盘记录介质。复习思考题1. 什么叫信息储存材料?主要包括哪些材料?2. 磁存储材料有哪些特点?3. 用于磁光盘的磁光存储材料可分为哪几类材料?4. 相变光存储材料主要是哪些合金?