CN101454249B - 玻璃制硬盘基板用成形模具 - Google Patents
玻璃制硬盘基板用成形模具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101454249B CN101454249B CN2007800199615A CN200780019961A CN101454249B CN 101454249 B CN101454249 B CN 101454249B CN 2007800199615 A CN2007800199615 A CN 2007800199615A CN 200780019961 A CN200780019961 A CN 200780019961A CN 101454249 B CN101454249 B CN 101454249B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- hard disk
- disk substrate
- shaping dies
- molding die
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/084—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses material composition or material properties of press dies therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B11/00—Pressing molten glass or performed glass reheated to equivalent low viscosity without blowing
- C03B11/06—Construction of plunger or mould
- C03B11/08—Construction of plunger or mould for making solid articles, e.g. lenses
- C03B11/088—Flat discs
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
- C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
- C04B35/575—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained by pressure sintering
- C04B35/5755—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide obtained by pressure sintering obtained by gas pressure sintering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/02—Press-mould materials
- C03B2215/05—Press-mould die materials
- C03B2215/07—Ceramic or cermets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B2215/00—Press-moulding glass
- C03B2215/72—Barrel presses or equivalent, e.g. of the ring mould type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3821—Boron carbides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
- C04B2235/42—Non metallic elements added as constituents or additives, e.g. sulfur, phosphor, selenium or tellurium
- C04B2235/422—Carbon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
- C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
- C04B2235/54—Particle size related information
- C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
- C04B2235/5445—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof submicron sized, i.e. from 0,1 to 1 micron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
- C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
- C04B2235/604—Pressing at temperatures other than sintering temperatures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
本发明提供与玻璃的反应性少、耐磨耗性和耐久性高、成形后的玻璃从成形模具表面的脱模性良好的玻璃制硬盘基板用成形模具。该玻璃制硬盘基板用成形模具含有碳化硅-碳复合陶瓷,所述碳化硅-碳复合陶瓷中相对于100重量份碳化硅含有15~50重量份的碳粒子,所述碳粒子的平均粒径为0.3~100μm的范围。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制硬盘基板用成形模具,更详细地说涉及含有碳化硅-碳复合陶瓷的玻璃制硬盘基板用成形模具以及使用了该模具的玻璃制硬盘基板的制造方法。
背景技术
玻璃制硬盘基板为信息记录装置中优选使用的磁记录介质用基板。该玻璃制硬盘基板通常通过在成形模具的上模和下模之间配置玻璃原料,通过热压成形为所需的形状,进而根据需要对表面进行研磨,从而制成制品。
作为用于成形这种玻璃制硬盘基板的成形模具的材料,由于热稳定性优异,因此一直使用各种陶瓷(专利文献1)。
另外,专利文献2中公开了一种陶瓷复合烧结体,其中,作为对陶瓷、玻璃、金属等进行成形加工时的成形模具的原料,将特定粒径的陶瓷材料(碳化硅等)和特定粒径的碳以特定的比例进行了配合。
专利文献1:日本特开2002-230747号公报
专利文献2:日本特开2004-67432号公报
但是,在玻璃制硬盘基板的制造中,随着成形的高速化、高频率化,上述专利文献1所记载的成形模具材料存在下述问题:表面易磨耗,玻璃成分在高温下与成形模具表面发生反应,从而成形后的玻璃的表面精度降低。另外,专利文献2所记载的陶瓷复合烧结体由于所含碳粒子的粒径微小,因此存在下述问题:玻璃成分与成形模具表面牢固地密合,难以从上述成形模具上剥离,因此难以连续成形。
发明内容
本发明涉及一种玻璃制硬盘基板用成形磨具(以下也称作“本发明的成形模具”),其是含有碳化硅-碳复合陶瓷的成形模具,其中,在所述碳化硅-碳复合陶瓷中相对于100重量份碳化硅含有15~50重量份的碳粒子,所述碳粒子的平均粒径为0.3~100μm的范围。
本发明还涉及玻璃制硬盘基板的制造方法,其包括在成形模具中配置玻璃原料,并将所述玻璃原料进行压制成形的工序,其中,所述成形模具为本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具。
附图说明
图1为表示本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具的一个例子的截面图。
图2为表示本发明的实施例的玻璃制硬盘基板用成形模具的上模的图,A为所述上模的截面图,B为所述上模的俯视图。
具体实施方式
(玻璃制硬盘基板用成形模具)
本发明的成形模具如上所述包含碳化硅-碳复合陶瓷(以下也称作“复合陶瓷”),该复合陶瓷含有相对于100重量份碳化硅为15~50重量份的碳粒子,且所述碳粒子的平均粒径为0.3~100μm的范围。
如此,本发明的成形模具在所述复合陶瓷中含有相对于100重量份碳化硅为15~50重量份的碳粒子,该含量与现有技术、例如上述专利文献1的碳化硅复合陶瓷的制造中作为烧结助剂使用的碳量相比,为更多的量。通过设定为这种含量,可以抑制玻璃成形时与玻璃的反应性,从而制成显示高耐磨耗性和耐久性的成形模具。另外,还可以确保如专利文献2那样碳含量非常高的陶瓷所无法实现的充分的耐久性。
另外,本发明的成形模具在所述复合陶瓷中所含的碳粒子的平均粒径为0.3~100μm,该平均粒径与专利文献2的陶瓷中的碳粒子相比,是非常大的粒径。通过使用这种大粒径的碳粒子,成形后的玻璃与成形模具表面的密合性降低,可以实现良好的脱模性。
另外,从确保更良好的脱模性的观点出发,上述复合陶瓷中所含碳粒子的平均粒径优选为0.5μm以上、更优选为0.7μm以上、进一步优选为1μm以上。同样地,从确保更良好的脱模性的观点出发,上述复合陶瓷中所含碳粒子的平均粒径优选为25μm以下、更优选为5μm以下。具体地说,碳粒子的平均粒径优选为0.5~25μm、更优选为0.7μm~5μm、进一步优选为1~5μm。上述碳粒子的平均粒径为利用激光衍射/散射光式粒径分布测定装置(商品名LA720、堀场制作所公司制)测定的体积平均粒径D50(以下相同)。
另外,本发明的成形模具为玻璃制硬盘基板制造中使用的成形模具,玻璃制硬盘基板可以是非晶态玻璃(无定形玻璃)制的基板,还可以是结晶化玻璃(玻璃陶瓷)制的基板,只要是玻璃系的基板即可,没有特别限制。
从确保更高耐磨耗性和耐久性的观点出发,上述复合陶瓷中所含碳粒子的含量优选相对于100重量份碳化硅为15~45重量份,更优选为15~30重量份。
作为上述碳化硅的原料,可以是α、β的任一种的晶型。另外,碳化硅原料的纯度并无特别限制,但从以更高密度使其烧结、从而进一步提高耐磨耗性和耐久性的观点出发,碳化硅原料的纯度优选为90重量%以上,更优选为95重量%以上。碳化硅原料(粒子)的平均粒径并无特别限制,但由于烧结性更为良好,因此上述原料优选为0.1~10μm的粉末。
上述复合陶瓷中所含的碳粒子优选为碳的单质,包括结晶相、非晶相或结晶相和非晶相的混合相。这些单质的结晶相优选在利用激光拉曼散射法获得的测定光谱中,在以1580cm-1附近为中心的1450~1700cm-1处具有结晶相的峰。其结晶结构并无特别限制,但优选可以举出石墨型平面六边形结构、菱面体形结构等。另外,非晶相优选在利用激光拉曼散射法获得的测定光谱中,在以1360cm-1附近为中心的1300~1450cm-1处具有结晶相的峰。
从确保更高耐磨耗性和耐久性的观点出发、进而从实现更高强度和破坏韧性的观点出发,上述复合陶瓷中所含的碳粒子优选结晶相与非晶相的激光拉曼散射强度的峰面积比(结晶相/非晶相)为1~10,更优选为1~5。上述峰面积比通常认为相当于碳的石墨化度,因此其值为上述范围时,可以实现更良好的强度和破坏韧性。另外,上述光谱的测定可以使用氩激光拉曼散射装置(NEC公司制)。为了实现这种峰面积比,作为碳源,选择优选残碳率为30~95重量%、更优选残碳率为40~90重量%的烷基改性酚醛树脂、煤焦油沥青即可。另外,残碳率是指根据JIS K 2425测定的碳源中的固定碳的重量%。
从确保更高耐磨耗性和耐久性的观点出发,上述复合陶瓷中所含碳化硅的平均粒径优选为0.3μm以上。同样地,从确保更高耐磨耗性和耐久性的观点出发,上述复合陶瓷中所含碳化硅的平均粒径优选为100μm以下、更优选为50μm以下、进一步优选为4μm以下。具体地说,碳化硅的平均粒径优选为0.3~100μm、更优选为0.3~50μm、进一步优选为0.3~4μm。另外,碳化硅的平均粒径可通过与上述碳粒子的平均粒径同样的方法测定。碳化硅在上述复合陶瓷中成为基质,其晶型可以为α、β的任一种。
上述复合陶瓷优选由上述碳化硅和碳构成,但也可以在不损害本发明效果的范围内进一步含有碳化硅以外的碳化物等任意成分。
本发明的复合陶瓷由于含有粒径较大的碳粒子和优选粒径较大的碳化硅,因此为了确保复合陶瓷的强度,优选孔隙(void)直径小。最大孔隙直径优选为300μm以下、更优选为0~100μm、进一步优选为50μm以下、更加优选为25μm以下。另外,最大孔隙直径可以如下测定。即,对于复合陶瓷表面的空隙孔,利用Keyence公司制的VH-8000型获得空隙孔的图像(照片),对所得图像进行图像解析,从而求得最大孔隙直径。进行图像解析时,测定无规取向的空隙孔的长轴直径(mm)和短轴直径(mm),求得(长轴直径+短轴直径)/2,对上述VH-8000型的倍率为100倍时的视野中的空隙孔,将分别所得到的值的最大值作为最大孔隙直径。长轴直径和短轴直径分别如下定义。用两根平行线夹住空隙孔时,将该2根平行线的间隔达到最小的空隙孔的宽度作为短轴直径,另一方面,利用与该平行线成直角方向的2根平行线夹住空隙孔时,将该2根平行线的间隔作为长轴直径。另外,在金属模具成形、CIP(冷等静压成形)、HIP(热等静压成形)等中,当在0.5~5t/cm2的压力下成形时,可以使复合陶瓷的最大孔隙直径为300μm以下。
本发明的成形模具由于对玻璃的脱模性高,因此优选玻璃成形时玻璃所接触的表面的至少一部分由上述复合陶瓷构成,更优选上述接触表面全部由上述复合陶瓷构成。另外,也可以上述成形模具的整体由上述复合陶瓷构成。作为具体例子,在本发明的成形模具由冲模和冲孔构成时,可以用上述复合陶瓷构成冲模和冲孔的任一者或两者。另外,对于冲模和冲孔的任一者或两者而言,还可以用上述复合陶瓷构成与玻璃接触的面的一部分或全部。
作为本发明成形模具的形状,可以举出与以往公知的成形模具相同的形状。本发明的成形模具的特征在于含有上述复合陶瓷,如上所述,当玻璃所接触的表面的至少一部分含有上述复合陶瓷时,由于提高了对玻璃的脱模性,因此其形状本身并无任何限制。
使用本发明的成形模具来制造玻璃制硬盘基板时,上述成形模具与玻璃接触的表面的形状转印于成形后的玻璃表面,因此优选上述接触表面尽量光滑。具体地说,从成形后的基板研磨效率的观点和上述接触表面的平滑性的观点出发,上述接触表面的中心线平均粗糙度Ra优选为0.001~10μm、更优选为0.01~9.5μm、进一步优选为0.02~9μm。另外,中心线平均粗糙度Ra可以根据JIS B0651求得。中心线平均粗糙度Ra可以通过提高烧结体的密度而设定在上述范围内,因此使用后述的煅烧粉末(复合陶瓷)即可。
(复合陶瓷的制造方法)
本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具中的复合陶瓷可以如下调制。
上述复合陶瓷可以在根据需要煅烧含有碳化硅和碳源的原料混合物后成形为所需的形状,然后将其烧成而制造。当用该复合陶瓷构成本发明的成形模具整体时,成形为所需的成形模具的形状即可,另外,当用该复合陶瓷构成本发明的成形模具的一部分时,成形为制成成形模具的部件的所需的形状即可,具体情况在后叙述。
上述复合陶瓷中优选如上所述含有碳的单质,该碳的单质优选在制造中由适当的碳源生成。具体地说,将碳化硅、后述的碳源以及根据需要添加的以往公知的添加剂进行湿式混合并煅烧即可。该煅烧工序中,通常碳源的碳转变为单质。上述各原料的混合比例按照所得复合陶瓷含有相对于100重量份碳化硅为15~50重量份的碳粒子的方式进行适当设定即可。
上述添加剂并无特别限制,可以举出公知的硼化合物、钛化合物、铝、氧化钇化合物等烧结助剂等。
上述湿式混合可以使用球磨机、振动磨机、行星磨机等来进行。另外,作为湿式混合中所使用的溶剂,并无特别限制,但优选苯、甲苯、二甲苯等芳香族系溶剂;甲醇、乙醇等醇系溶剂;甲乙酮等酮系溶剂等有机溶剂。作为其它溶剂,还可以使用水、水与上述有机溶剂的混合溶剂等。
经湿式混合的混合物的煅烧并无特别限制,可以通过以往公知的方法来进行,但从更为充分地将所用的碳源转化成碳单质、同时维持良好的分散性的观点出发,优选在不活泼性气氛下(氮气、氩气等气氛下)、在150~800℃下进行热处理来进行。
上述碳源并无特别限制,可以使用可溶于或可分散于湿式混合所用的上述有机溶剂中、且在上述煅烧条件下可转化成碳的碳源。碳源为固体粉末时,从其分散性的观点出发,优选平均粒径为0.1~100μm左右的材料。另外,从向煅烧后的碳的转化率高的观点出发,上述碳源优选为芳香族烃,具体地可举出呋喃树脂、酚醛树脂、煤焦油沥青等,其中更优选酚醛树脂、煤焦油沥青。另外,还可以使用经煅烧的上述物质作为碳源。
上述碳化硅原料(粒子)如上所述,可以为α、β的任一种的晶型。另外,该碳化硅原料的纯度并无特别限制,但从以更高密度烧结以进一步提高耐磨耗性和耐久性的观点出发,该碳化硅原料的纯度优选为90重量%以上、更优选为95重量%以上。碳化硅原料(粒子)的平均粒径并无特别限制,但从烧结性更为良好的观点出发,优选为0.1~10μm的粉末。另外,碳化硅原料(粒子)的平均粒径为使用激光衍射/散射光式粒径分布测定装置(商品名LA720、堀场制作所公司制)测定的体积平均粒径D50(以下相同)。
接着,将煅烧后的混合物根据需要进行造粒后,成形为所需的形状。成形方法并无特别限制,可以利用金属模具成型法、注射法、CIP(冷等静压成形)法等形成坯块,根据需要将上述坯块进行机械加工,从而制作所需形状的成形体。
接着,将所得成形体供于烧成工序。烧成方法并无特别限制,按照以往公知的方法进行即可,但优选在不活泼性气氛下或真空下、在1800~2300℃下进行处理。在这种烧成温度下进行处理时,烧结体的密度、强度、硬度等机械特性可变得更为良好。作为上述烧成方法,为了进一步实现高密度化,优选采用热压、HIP(热等静压成形)法等。
该复合陶瓷除了能够容易地加工成形之外,根据其特性,对于作为本发明预解决课题之一的成形模具所要求的特性的赋予也起到很大贡献,具体地说,对相对于高温玻璃的化学稳定性(耐氧化性、耐腐蚀性、对玻璃的惰性)、和耐磨耗性、与玻璃的脱模性、表面平滑性等玻璃制硬盘基板用成形模具的特性的赋予起到很大贡献。
为了不使上述复合陶瓷中的碳粒子或碳化硅的平均粒径过度地微细,优选将碳原料的残碳率、粒径调整至上述优选范围,调整煅烧条件,不过度地进行原料的溶解。另外,对于碳化硅而言,优选调整烧成条件以提高结晶性,从而使粒子适度地成长。
(本发明的成形模具的制造方法)
接着,说明本发明的成形模具的优选制造方法,但本发明的成形模具的制造方法并非限定于此。当由上述复合陶瓷构成本发明的成形模具的整体时,在上述复合陶瓷的制造工序中,将煅烧后的混合物成形为所需的成形模具的形状,并进行烧成即可。另外,由上述复合陶瓷构成本发明的成形模具的一部分时,如上所述,通过制作由复合陶瓷构成的部件,并将其作为成形模具的一部分进行组装,可以制造本发明的成形模具。
本发明的成形模具中,优选玻璃制硬盘基板的制造中与玻璃接触的表面如上所述为光滑的。因此,与上述玻璃的接触表面优选根据需要进行研磨。研磨方法并无特别限制,但当上述复合陶瓷为高硬度材料时,由于利用金刚石以外的磨粒进行的研磨所需的时间延长,因此优选利用金刚石磨粒进行研磨。从充分确保本发明的成形模具与玻璃的接触表面的表面平滑性的观点出发,所用金刚石磨粒的平均粒径优选为2μm以下。
构成本发明的成形模具的上述复合陶瓷在利用HIP法进行烧成时,可以获得密度非常高的烧结体。从能够赋予成形的玻璃的表面更为良好的平滑性的观点出发,优选成形模具的相对密度高。具体地说,优选成形模具的相对密度为95%以上、更优选为98%以上。该相对密度可以通过体积密度除以理论密度(真比重)而算出,体积密度可以根据JIS R1634进行测定。另外,当陶瓷由多个成分构成时,计算各成分的理论密度×各成分的含量(重量%)÷100,将所得各成分的计算值之和作为上述陶瓷整体的理论密度。
(玻璃制硬盘基板的制造方法)
本发明的玻璃制硬盘基板的制造方法如上所述,其包括在成形模具中配置玻璃原料,并根据需要在加热条件下将上述玻璃原料进行压制成形的工序,其中,上述成形模具为本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具。这样,本发明的制造方法中,使用本发明的成形模具作为成形模具即可,对于其它的工序或处理条件等,并无任何限制。
对于本发明的玻璃制硬盘基板的制造方法的一个例子,使用图1进行说明,但本发明并非限定于此。
图1为表示本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具的一个例子的截面图。如图1所示,成形模具具备相向的上模10a和下模10b、将它们以可上下移动的方式连接的外周部12,101a为上模10a的加工面(与玻璃的接触面)、101b为下模10b的加工面(与玻璃的接触面)。而且,成形模具至少用上述复合陶瓷构成上模10a的加工面101a和下模10b的加工面101b。另外,成形模具也可不具备外周部。
首先,在成形模具的上模10a和下模10b之间配置玻璃材料11(例如配置在下模10b的加工面101b上)。然后,通过移动上模10a和下模10b对玻璃材料11进行压制,之后将其冷却,从而成形玻璃制硬盘基板。然后,将该成形后的玻璃制硬盘基板从上述成形模具上脱模,获得玻璃制硬盘基板。另外,本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具的制造方法以使用本发明的成形模具为特征,温度或加重的条件等没有任何限制,可以如以往公知的那样进行设定。
玻璃材料11可以将未加热的玻璃原料(室温左右)配置在上模10a和下模10b之间,然后一边加热一边进行压制加工,还可以预先将玻璃原料11加热至规定的温度而制成熔融玻璃,然后使其从熔融玻璃槽通过流出管流至下模10b的加工面。加热处理的温度并无特别限制,但从成形性的观点出发,优选为200~1500℃、更优选为400~1500℃、进一步优选为500~1400℃、更加优选为600~1400℃。另外,熔融玻璃的温度只要玻璃原料发生熔融即可,并无特别限制,但从成形性的观点出发,优选为200~1500℃、更优选为400~1500℃、进一步优选为500~1400℃、更加优选为600~1400℃。
压制时所施加的压力并无特别限制,但优选为0.2~50MPa,从进一步缩短压制时间的观点出发,更优选为0.3~40MPa、进一步优选为0.4~30MPa。另外,压制可以移动上模10a和下模10b两者来进行,也可以如图1的箭头所示对上模10a施压制力来进行。
上述玻璃原料的种类也无任何限制,可以是成形后的形态变为无定形玻璃的原料,也可以是成形后的形态变为结晶化玻璃(玻璃陶瓷)的原料。
(信息记录介质)
根据本发明,还可提供具备上述玻璃制硬盘基板的信息记录介质。此时,使用利用上述方法制作的玻璃制硬盘基板即可,对于信息记录介质的其它构成等,并无任何限制。
实施例1
使用振动磨机对下述表1中所示的碳源、平均粒径为0.5μm的β-碳化硅粒子(纯度为98重量%)以及烧结助剂B4C(2重量%)利用乙醇进行湿式混合,干燥后在500℃下煅烧2小时,利用乙醇将该煅烧物进行湿式粉碎而制成浆料。利用喷雾干燥机对该浆料进行造粒而获得颗粒。使用这些颗粒利用CIP法形成坯块,利用NC(数字控制)加工机对所得坯块进行加工而成形玻璃成形模具,然后在氩气气氛下、在2200℃下烧成4小时。通过该烧成,形成本发明的碳化硅-碳复合陶瓷。对于烧成后的成形模具,利用平均粒径为2μm的金刚石磨粒对与玻璃接触的表面进行研磨,最终获得玻璃制硬盘基板用成形模具。另外,在下述表1中,碳含量表示相对于100重量份碳化硅的烧成后的碳含量。
对于所得成形模具,利用以下测定方法评价各特性。将它们的结果一并示于下述表1中。
(1)激光拉曼比
激光拉曼比为碳粒子的结晶相与非晶相的激光拉曼散射强度的峰面积比(结晶相/非晶相),利用氩激光拉曼散射装置(NEC公司制)进行测定。
(2)表面粗糙度
对于上述成形模具,使用粗糙度计(小坂技研制),根据JIS B 0651来测定与玻璃接触的表面的中心线平均粗糙度Ra。
(3)脱模性
使用所制作的成形模具,在以下的条件下制作硬盘基板,如下评价上述硬盘基板从硬板基板成形模具的脱模性。即,通过在上述成形模具中投入成为原料的玻璃Gob块(粘度logη:1~4),并施加20MPa的压力,从而制得玻璃制硬盘基板。进而,使用同一成形模具连续地进行1000个玻璃制硬盘基板的制造,根据下述评价基准来评价各玻璃制硬盘基板的脱模性。
(硬盘基板的制作条件)
玻璃成分:SiO2、LiO2、Al2O3、B2O3、Na2O、K2O
刚压制前的玻璃温度:1200~1400℃(利用放射温度计来测定)
压制方法:利用直接压制法将规定重量的熔融玻璃的温度降温至成形温度范围(logη=7~10),利用成形模具进行玻璃块的压制成形。
冷却条件:在压制中利用热交换用流体(水)吸收压制品的热量。由此,通过冷却压制面,可以获得高品质且高效的玻璃成形品。
(评价基准)
◎:1000个均显示良好的脱模性
○:1000个中有1个发生脱模不良
△:1000个中有2~4个发生脱模不良
×:1000个中有5个以上发生脱模不良
良好脱模是指在刚压制后将成形模具的上模从压制品上脱离时压制品不会移动,脱模不良是指在刚压制后将成形模具的上模从压制品上脱离时压制品发生移动、或者压制品粘在上模上。
(4)耐久性
成形模具的耐久性是对上述(3)的脱模性试验后的成形模具利用目测进行表面的外观及其粗糙度的观察以及进行中心线平均粗糙度Ra的测定,并根据下述评价基准进行评价。中心线平均粗糙度Ra如下求得:测定成形模具(上模)与玻璃的接触面(压制面)的中心部和外周部的各一点,求得两个测定值之差。图2示意地表示成形模具的上模。图2中,(A)为成形模具的上模的截面图、(B)为成形模具的上模的俯视图。如图2(B)所示,对于上述中心部,以成形模具(上模)的压制面的中心点为中心测定2mm(图中的箭头X),对于上述外周部,测定从外周(图2(B)中内侧的实线)起算内侧10mm的再内侧2mm(图中的箭头Y)。在下述评价基准中,“粗糙度变化”是指上述中心部与外周部之差的粗糙度的差异,即对于上述中心部与外周部之差,是指在脱模性试验前后所产生的变化量。另外,在评价为成形模具的耐久性高时,同样地,可以说耐磨耗性也良好。
(评价基准)
◎:没有粗糙度变化
○:可见若干粗糙度变化RaΔ10%以下
△:可见粗糙度变化RaΔ20%以下
×:可见很大的粗糙度变化RaΔ30%以下
表1
根据本发明的玻璃制硬盘基板用成形模具,与玻璃的反应性少,耐磨耗性和耐久性优异,且成形后的玻璃从上述成形模具表面的脱模性变得良好。因此,即便连续且长期地使用本发明的成形模具,也可以抑制成形模具的加工表面的粗糙或脱模不良,能够以高频率制造玻璃制硬盘基板。另外,所得玻璃制硬盘基板的合格率也提高,还可以实现实质上不需要成形后的研磨的程度的表面平滑性。因此,根据本发明的成形模具,还可以降低玻璃制硬盘基板的成形成本。
Claims (6)
1.一种玻璃制硬盘基板用成形模具,其含有碳化硅-碳复合陶瓷,其中,在所述碳化硅-碳复合陶瓷中相对于100重量份碳化硅含有15~50重量份的碳粒子,所述碳粒子的平均粒径为0.3~5μm的范围,所述碳化硅-碳复合陶瓷中的碳化硅的平均粒径为0.3~100μm的范围。
2.根据权利要求1所述的玻璃制硬盘基板用成形模具,其中,所述碳粒子的结晶相与非晶相的激光拉曼散射强度的峰面积比即结晶相/非晶相为1~10。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃制硬盘基板用成形模具,其中,所述复合陶瓷的最大孔隙直径为300μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的玻璃制硬盘基板用成形模具,其中,在玻璃制硬盘基板的成形时与玻璃接触的所述成形模具表面的中心线平均粗糙度Ra为0.001μm~10μm。
5.一种玻璃制硬盘基板的制造方法,其包括在成形模具中配置玻璃原料,并将所述玻璃原料进行压制成形的玻璃成形工序,其中,所述成形模具为权利要求1~4任一项所述的玻璃制硬盘基板用成形模具。
6.根据权利要求5所述的玻璃制硬盘基板的制造方法,其中,在所述玻璃成形工序中,在将所述玻璃原料加热至200℃~1500℃的状态下对所述玻璃原料施加0.2~50MPa的压力来进行成形。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP152556/2006 | 2006-05-31 | ||
JP2006152556 | 2006-05-31 | ||
PCT/JP2007/061070 WO2007139180A1 (ja) | 2006-05-31 | 2007-05-31 | ガラス製ハードディスク基板用成形型 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101454249A CN101454249A (zh) | 2009-06-10 |
CN101454249B true CN101454249B (zh) | 2012-12-12 |
Family
ID=38778698
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2007800199615A Expired - Fee Related CN101454249B (zh) | 2006-05-31 | 2007-05-31 | 玻璃制硬盘基板用成形模具 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101106861B1 (zh) |
CN (1) | CN101454249B (zh) |
MY (1) | MY169493A (zh) |
TW (1) | TWI408119B (zh) |
WO (1) | WO2007139180A1 (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5033768B2 (ja) * | 2008-10-31 | 2012-09-26 | 株式会社オハラ | 薄板状ガラス成形体の製造方法及びディスク状磁気記録媒体の製造方法 |
US9336810B2 (en) * | 2011-04-27 | 2016-05-10 | Hoya Corporation | Method for manufacturing glass blank for magnetic disk, method for manufacturing glass substrate for magnetic disk |
CN102363552A (zh) * | 2011-08-09 | 2012-02-29 | 苏州卡波尔模具科技有限公司 | 一种玻璃成型模具 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000072453A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Taiheiyo Cement Corp | ガラスモールド成形用型及びその製造方法 |
JP2002326873A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-11-12 | Wacker Chemie Gmbh | セラミック複合材料、その製造方法および使用 |
JP2002338357A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-27 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 摺動体及びメカニカルシール |
JP2006188415A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-07-20 | Kao Corp | ガラス成形型用セラミックス |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0388730A (ja) * | 1989-08-31 | 1991-04-15 | Asahi Glass Co Ltd | ガラスのプレス成形型 |
JP2968293B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1999-10-25 | 花王株式会社 | 炭化ケイ素炭素複合セラミックス成形体の製造方法 |
JP3780640B2 (ja) | 1997-06-27 | 2006-05-31 | ソニー株式会社 | 光学記録媒体の製造装置及び製造方法 |
JPH11255523A (ja) * | 1998-03-09 | 1999-09-21 | Taiheiyo Cement Corp | ガラスモールド成形用型及びその製造方法 |
-
2007
- 2007-05-30 TW TW096119362A patent/TWI408119B/zh not_active IP Right Cessation
- 2007-05-31 KR KR1020087029250A patent/KR101106861B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2007-05-31 MY MYPI20084810A patent/MY169493A/en unknown
- 2007-05-31 CN CN2007800199615A patent/CN101454249B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-05-31 WO PCT/JP2007/061070 patent/WO2007139180A1/ja active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000072453A (ja) * | 1998-08-26 | 2000-03-07 | Taiheiyo Cement Corp | ガラスモールド成形用型及びその製造方法 |
JP2002326873A (ja) * | 2001-03-08 | 2002-11-12 | Wacker Chemie Gmbh | セラミック複合材料、その製造方法および使用 |
JP2002338357A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-27 | Nippon Pillar Packing Co Ltd | 摺動体及びメカニカルシール |
JP2006188415A (ja) * | 2004-12-06 | 2006-07-20 | Kao Corp | ガラス成形型用セラミックス |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP平3-199164A 1991.08.30 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007139180A1 (ja) | 2007-12-06 |
CN101454249A (zh) | 2009-06-10 |
TWI408119B (zh) | 2013-09-11 |
TW200804228A (en) | 2008-01-16 |
KR20090016565A (ko) | 2009-02-16 |
KR101106861B1 (ko) | 2012-01-19 |
MY169493A (en) | 2019-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6709747B1 (en) | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same | |
US6447852B1 (en) | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same | |
JP6293669B2 (ja) | 焼結された立方晶窒化ホウ素切削工具 | |
KR101821220B1 (ko) | 질화티탄-티타늄 2붕화물-입방정계 질화붕소 복합재료의 제조방법 | |
Zhang et al. | The pressureless sintering and mechanical properties of AlON ceramic | |
CN100542992C (zh) | 陶瓷复合材料及其制备方法 | |
EP0698447B1 (en) | Abrasive body | |
CN101454249B (zh) | 玻璃制硬盘基板用成形模具 | |
JP2013500227A (ja) | 焼結炭化ホウ素の形成方法 | |
JP4842212B2 (ja) | ガラス製ハードディスク基板用成形型 | |
CN101318812B (zh) | 一种高铝质耐高温坩埚的制备方法 | |
JP7429220B2 (ja) | 添加剤製造方法を使用して部品を製造する製造方法及び部品 | |
US10703679B2 (en) | Polycrystalline abrasive constructions | |
CN101365661B (zh) | 制造含碳碳化硅陶瓷的方法 | |
CN109231990A (zh) | 一种碳化钨-金刚石复合材料的制备方法 | |
CN100515970C (zh) | 玻璃成型模具 | |
NO177002B (no) | Framgangsmåte for tilvirkning av keramiske kompositter | |
CN100354199C (zh) | 用于合成半导体金刚石的石墨材料以及由该材料制备的半导体金刚石 | |
JP4540598B2 (ja) | ガラス成形型用セラミックス | |
Zhao et al. | Influence of applied pressure on the microstructure and properties of Ti (C, N)–TiB2–Co cermets prepared in situ by reactive hot-pressing | |
WO1990009361A1 (en) | Diamond composites | |
Kannan et al. | Densification of ZrC x-ZrB 2 Composites by Reactive Hot Pressing at Low Applied Pressure | |
JP2006021934A (ja) | 複合セラミックスの製造方法 | |
IL161555A (en) | Method of manufacturing a diamond-silicon carbide-silicon composite and a composite produced by this method | |
JPH05279138A (ja) | 繊維強化セラミックスおよびその製法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121212 Termination date: 20140531 |