磁性材料档案文献

2.3.2　磁性材料档案文献

根据1996年国家档案局颁布的《磁性载体档案管理与保护规范》，磁性载体文件系指以磁性材料（如计算机磁带、软磁盘、录像带、录音带）为信息载体的文件。自1898年丹麦科学家波尔森发明磁记录以来，磁性载体发展迅猛，以录音机、录像机、计算机为主体的磁记录技术已成为人们对声音、图像、数字等信息记录、存储、传递的重要手段。磁性材料并不局限于文件类型，在一个多世纪的发展中，它已经成为档案文献遗产的重要类型。

2.3.2.1　磁性档案文献的种类和结构

磁带是用以记录声音、图像、数字或其他电信号的带子，通常是在塑料材料薄膜上，涂敷一层粉状磁性材料制成。

磁带有多种类型。按信息记录的类型来分，磁带档案文献有录音磁带、录像磁带、数字磁带、仪用磁带四种。其中，录音磁带记录音频信号的频率从几十赫到20千赫。录像磁带又称为视频磁带档案文献，记录信号频率从几兆赫到几十兆赫，带速相对速度可达每秒10余米。数字磁带是用来记录由存储信号转换而成的二进制形式的磁带，主要用于电子计算机、数字计算和传输，在通信技术中占有重要地位。仪用磁带是工业部门作为记录和重放的工具，其记录信号频率为中频段，一般多用来记录物体的温度、电磁场、振动、波动和辐射线等。

不论是何种类型的磁带，其结构一般都由磁性层、带基、黏合剂三部分组成，以磁性层和带基最为重要。

磁性层是记录层，其性能的优劣对于信息的记录和重现起决定性作用。磁性层由磁粉、黏结剂、助剂组成，厚度为10μm～12μm。其中，磁粉是由铁磁性物质的微粒构成，常用的磁粉材料有γ-Fe₂O₃、含Co的γ-Fe₂O₃及CrO₂等。磁粉是磁记录的记录介质，磁记录信息存储的稳定性主要取决于磁粉微粒的稳定性。因此，要求磁粉具有足够的矫顽力和剩磁值，磁性稳定，颗粒均匀，结晶完整。黏结剂的作用是把磁粉黏合到带基上，同时，保持磁性层内磁粉牢固、均衡。因此，黏结剂需要具备良好的磁粉分散性能，具有较高的耐磨性，较高的导电性和润滑性。黏结剂的主要成分是可溶性的热塑性和热固性高分子化合物，如烯烃类树脂或聚氨酯类等。助剂主要包括分散剂、稳定剂、增塑剂、润滑剂、防静电剂和固化剂等。

带基是磁性层的支撑物，决定了磁带的机械性能。带基虽然对录放特性没有直接影响，但它的柔软度、均匀度、变形等特性对磁带的质量和保存寿命也有很大影响。历史上，钢丝、牛皮纸、塑料材料（如醋酸纤维素酯、聚氯乙烯、聚酯薄膜）等都作过带基。其中，聚氯乙烯带基是1945年以前的主要带基材料，耐水性强，吸湿性小，不易折断、拉断，但表面光洁度不均匀，软化点底。醋酸纤维素酯带基从1947年开始使用，具有一定的牢固性和较高的张力强度，稳定性好，均匀度高，表面平整，不易燃烧，与磁层黏合牢固，缺点是机械强度低于聚酯带基，粗糙边缘处易断裂，受温湿度影响大，吸湿后易变形；贮存数年后，易变脆，且易于发生“醋酸综合症”。聚酯薄膜带基是我国目前使用最广泛的带基材料，其机械强度好，耐老化，能制作具有较高表面光洁度的带基，并使产品达到高度的同一性；受温湿度影响小，几何尺寸稳定，耐摩擦，广泛应用于反复频率高的计算机、录像、录音磁带中。聚酯薄膜带基的缺点是表面静电大，易使磁带吸附周围尘埃，对磁头磁带造成磨损；形变后难以恢复。上述几种带基的性能见表2-3。^[37]

2.3.2.2　磁记录的耐久性

影响磁性载体档案文献耐久性的因素很多，除了磁载体自身的理化特性外，重放设备也是一个不可忽视的重要因素。尤其是在当今技术进步的背景下，设备升级换代后的兼容性是一个不得不考虑的方面。仅从磁记录本身着眼，磁记录的完整性、磁记录的保存特性都直接关系其耐久性。

表2-3　常见带基性能的比较

续表

（1）磁记录的完备性

磁记录的完备性主要体现在磁性载体档案文献信息电磁转换过程中所体现的完整性。通常，磁记录材料的记录过程中，其记录的完备性易受到剩磁消失、信号漏失、噪声干扰等几方面破坏。

剩磁的产生使磁记录材料具备了记录和保存信息的功能，但剩磁受到不良环境等因素影响，也会逐渐消失，使整个磁记录信息丧失甚至完全消失。导致这种现象发生的主要原因是外界杂散磁场的消磁作用，激烈摔打，高温或强光辐射等都会破坏磁记录材料的完备性。

信号漏失（失真）表现为重放时信号出现衰减、跌落或消失。漏码率是衡量信号漏失的指标，也是衡量磁记录质量，尤其是衡量计算机磁带与仪器用磁带记录质量的一个重要指标。如数字磁带的任一磁道读出信号幅度小于标准磁带读出信息幅度的50%时，就被认为是信息丢失，即漏码；录像磁带的漏码表现为屏幕上有条带或图像不清晰等现象。造成信号漏失（失真）的原因很多，磁带表面粗糙或粘有异物，磁层内磁粉分散不均，或者划伤，折痕，磁层发生粘连、脱落等，都会产生信号漏失（失真）。

噪声干扰是影响磁性载体档案文献使用性能的常见现象，产生该现象原因很多，与磁带的保管和使用有关的噪音有三类：调制噪声、串音和复印效应。其中，调制噪音是指在重放过程中，由于磁带的纵向振动而产生的抖动可使重放信号发生噪音，它往往同重放信号混在一起，被称为调制噪音。串音是指相邻近的磁迹通过信号泄漏而给相邻的磁迹或通道造成的干扰，主要来自磁带上原来记录的信号未消除干净，在新记录的信号中出现串音。复印效应是指已录有信号的磁带卷绕在带盘上面，因磁层间相互作用而使邻层磁介质受磁化，将记录信号复印到邻层带上的现象，这种现象又称回声效应、转印效应或印透。显然，这些都直接影响磁记录档案文献的长期保存。

（2）磁记录的保存特性

从磁记录层和带基材料的理化稳定性来看，记录在磁载体上的信息完全可以达到与黑白银盐胶片同样的保存寿命。但实际上磁性载体档案文献寿命远远赶不上胶片档案文献寿命。除前面讲到的磁粉颗粒驰豫时间影响外，还有许多环境因素的影响，例如外磁场、磁载体表面污损、过度使用造成的磨损等。

外磁场强度超过50奥斯特就有可能将磁载体上的信息抹掉。电动机、发电机、变压器等电机设备均含磁场，而且强度大多超过1500奥斯特，足以抹掉磁材料上的信息。此外还有一些设备，如放大器、电源装置、话筒、耳机、电视机、扬声器、消磁器等，也会削弱磁记录信号，增加杂音。所以磁性载体档案文献存放环境一定要远离这些设备。

磁材料在使用时，都是以一定速度在不停地转动，对于磁带来说，带面之间相互摩擦次数多，如长期使用还会使带基表面温度升高。在这种使用状况下，如磁带表面沾上灰尘、有害气体（具有酸、碱或氧化性）及磁带自身脱落的磁粉颗粒，在压力下被卷入磁带中，会使重放信号跌落，噪音增大，甚至由于磁粉或灰尘颗粒渗入磁头缝隙造成磁短路，使信息无法重放出来。

磁带在使用中高速运转也易产生静电，带电的磁表面，能吸附空气中的尘埃、有害气体，对磁带具有腐蚀作用，促使带基变质、磁粉脱落。在保管使用中，手上的油、盐、汗渍也能被带体吸收，同样对磁载体有腐蚀作用，因此不能用手直接接触磁载体，操作时应戴上非棉线手套。

磁记录档案文献的存取是通过录放设备完成的，磁记录层与机械运转系统间的磨损是其寿命缩短的重要原因之一。使用时，磁带沿导轮运转要经受强烈的摩擦，即使使用性能良好的磁记录仪在磁头与磁带接触的情况下，运转数次后磁带也要被磨损。特别是四磁头的录像机，磁带被磁头压迫得很紧，它们间的相对速度很大（有时达5米/秒），一般使用200次后，重放信号质量就要下降。磁记录仪器运带系统低劣更会加重这种磨损，有时甚至使磁带出现凹凸不平的拉长及带体边缘卷曲现象。因而磁记录层的耐磨性是衡量磁记录档案文献耐久性的重要指标，实际部门常用脱落磁粉（个/分钟）来衡量磁记录材料的耐磨性。如电视台对录像带规定是：每分钟走过的磁带脱落点不得超过5个。

为了减少被磨损的程度，磁带运转系统不得有划伤磁带的尖角或砂粒，应保持磁头及运带系统的清洁。每走完一盘磁带，最好检查一下运带系统的磁头、导轮，及时清除污物或更换已损坏的磁头。