CN1207086A - 信息记录介质基片用玻璃及玻璃基片 - Google Patents

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CN1207086A CN 97191572 CN97191572A CN1207086A CN 1207086 A CN1207086 A CN 1207086A CN 97191572 CN97191572 CN 97191572 CN 97191572 A CN97191572 A CN 97191572A CN 1207086 A CN1207086 A CN 1207086A
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邹学禄
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Abstract

公开了具有36×106Nm/kg以上的高比弹性模数或110GPa以上大的杨氏模量及700℃以上的高转变温度(高耐热性)的SiO2-Al2O3-RO体系(但,R是二价金属)的玻璃。这些玻璃可提供具有优秀表面平滑性(表面粗糙度Ra< 9埃)、而且强度大的玻璃基片。本发明的玻璃由于耐热性优异,所以,为提高磁膜特性可在基片不变形的情况下进行必要的热处理,由于平坦性优良,所以可使磁头低漂浮化即可达到高密度的记录,因此弹性模数及强度大,所以磁盘可达到薄型化,与此同时,也可避免磁盘被破损。

Description

信息记录介质基片用玻璃及玻璃基片
                        发明领域
本发明涉及玻璃及玻璃基片,其特征是它们适宜于磁盘、光盘等的信息记录介质用基片和作为下一代LCD所期望的低温多晶硅液晶显示装置用的耐热性基片或电气、电子零件用的基片。尤其是涉及具有高的比弹性模数及/或杨氏模量和高耐热性,而且,作为基片时,有很好的表面平滑性的适宜于信息记录介质用基片的玻璃及玻璃基片。
                       发明背景
计算机等的磁存储装置的主要组成要素是磁记录介质和磁记录再生用的磁头。作为磁记录介质,大家知道有软盘和硬盘。其中,作为硬盘(磁盘)用的基片材料有如:铝基片、玻璃基片、陶瓷基片、石墨基片等。但是,按照尺寸和用途需要,实际上主要被使用的是铝基片和玻璃基片。
最近,伴随着笔记本计算机用硬盘驱动器的小型化和磁记录的高密度化,磁头的漂浮量显著减小。为此,对磁盘基片的表面平滑性要求极高的精度。
但是,使用铝合金的时候,因为硬度低,所以即使使用高精度的研磨材料及机床进行研磨加工,由于该研磨面发生塑性形变,所以,制造某种程度以上高精度的平坦面是困难的。即使在铝合金的表面上电镀镍-磷,表面粗糙度也不能达到20埃以下。随着硬盘驱动器的进一步小型化、薄型化,更迫切要求磁盘用基片更薄。但是,因为铝合金的强度、刚性差,所以,要保持硬盘驱动器所要求的规定强度,将盘做薄是困难的。
因此,具有高强度、高刚性、高耐冲击性、高表面光滑性的磁盘用玻璃基片问世了。由于玻璃基片具有优良的表面平滑性和机械强度,所以作为目前及将来的基片引人注目。作为玻璃基片,众所周知的有如:用离子交换法强化基片表面的化学钢化玻璃基片、进行结晶化处理的结晶化玻璃基片、及实质上不含碱的无碱玻璃基片等。
例如:作为化学钢化玻璃基片,特开平1-239036号公报(以下称公报1)中公布了玻璃经离子交换强化的磁记录介质用玻璃基片,该玻璃中各组分以重量百分数计,含60~70%的SiO2、0.5~14%的Al2O3、10~32%的R2O(R为碱金属)、1~15%的ZnO、1.1~14%的B2O3
特开平7-187711号公报(以下称公报2)中公布了作为结晶化的玻璃,其各组分以重量百分数计,含50~65%的SiO2、18~25%的CaO、6~11%的Na2O、6~12%K2O、0~2.5%的Al2O3、5~9%的F、作为主结晶含カナサイト的磁记录介质用的玻璃基片。还有,美国专利5,391,522号公报(以下称公报3)中公布了含65~83%的SiO2、8~13%的Li2O、0~7%的K2O、0.5~5.5%的MgO、0~5%的ZnO、0~5%的PbO(但是,MgO+ZnO+PbO为0.5~5%)、1~4%的P2O5、0~7%的Al2O3、0~2%的As2O3+Sb2O3,作为主结晶含微细的Li2O、2SiO2结晶粒子的磁盘用结晶化的玻璃基片。
作为无碱玻璃基片,特开平8-169724号公报(以下称公报4)中公布了含有以下组分的磁盘用玻璃基片,其各组分用重量百分数计为35~55%的SiO2+Al2O3、0~10%的B2O3、40~60%的CaO+BaO、但是CaO≥5%、0~10%的ZnO+SrO+MgO、0~5%的TiO2、0~5%ZrO2、0~1%的As2O3及/或Sb2O3
为了适应个人计算机高性能化的需要,最近提出要求HDD(硬盘驱动器)提高记录容量,而与个人计算机小型化和高性能化相对应,要求盘基片小型化、薄型化、磁头漂浮量缩小化及盘的旋转高速化。预想将来直径为2.5吋的盘基片的厚度要由现在的0.635mm减到0.43mm甚至减到0.38mm。另外,最近,由于3.5吋硬盘记录的高密度化、数据处理的高速化,对基片材料刚性度的要求更加严格起来,已开始接近原来铝基片的极限。预想今后硬盘的高容量化及小型化将进一步发展。因此,对磁记录介质用基片材料来说,要求其薄型化、高强度化、高表面平坦性、高耐冲击性等的呼声将更加强烈。
然而,盘基片越薄越易弯曲、翘起。伴随着记录的高密度化、磁头漂浮量的缩小及磁盘高速运转的反应,上述那种基片的弯曲和翘起就成了磁盘破损的原因。现在硬盘上使用的由玻璃制的基片,如果将其搞薄的话,由于因上述弯曲和翘起引起的现象显著,所以不适宜将其薄型化。
盘基片产生了何种程度的弯曲和翘起可由基片材料的比弹性模数(=杨氏模量/比重)或杨氏模量来评价。在薄型化的时候,为了不使基片产生弯曲和翘起,需要比弹性模数更高的材料。另外,基片高速旋转的时候,为了不使基片产生弯曲现象,需要杨氏模量更高的材料。
这可以依据如下的事实进行说明。即,最近可以预测,随着HDD的小型化、高容量化、高速化、将来磁记录介质用基片的厚度将由现在3.5吋的0.8mm减小到0.635mm,由2.5吋的0.635mm厚度变到0.43mm,进一步变到0.38mm。其次,基片的旋转速度预计也将从现在的最高速度7200rpm变到10000rpm,进一步变到14000rpm。这样的磁记录介质用基片越薄,基片越易发生弯曲和翘起,另外,越高速旋转,基片受到的应力(旋转产生的风压对盘的作用力)也越大。根据力学的理论,单位面积上受到P负载的圆片,其弯曲程度W可用下式表示。 W &infin; Pa 4 h 3 E 这里,a是圆片的外径,h是基片的厚度、E是圆片材料的杨氏模量。
在静止状态下,加在圆片上的力只有重力,如果设圆片材料的比重为d的话,则弯曲程度W可用下式表示。 W &Proportional; hda 4 h 3 E = da 4 h 2 E = a 4 h 2 G 这里,G为圆片材料的比弹性模数(=杨氏模量/比重)。
另一方面,圆片在旋转状态时,重力成分与离心力成分平衡,可忽略不计时,加在圆片上的力是由旋转而产生的风压。风压是圆片旋转速度的函数,一般来说与它的二次方成比例。因此,圆板高速旋转时其弯曲程度W可用下式表示。 W &Proportional; ( rpm ) 2 a 4 h 3 E
因此,为了防止高速旋转基片的弯曲,需要杨氏模量E高的基片材料。根据本发明者们的计算,要将2.5吋基片的厚度从0.635mm变薄到0.43mm,将3.5吋基片的厚度由0.8mm变薄到0.635mm,就需要比弹性模数比原来材料大的基片材料。另外,如果将3.5吋的基片旋转速度由现在的7200rpm,提高到将来的10000rpm的话,那么具有70GPa左右杨氏模量的铝基片就不适用了,而需要具有更高杨氏模量的新基片材料。由于基片材料的比弹性模数或杨氏模量越高,不仅基片的刚性度越高,而且基片的耐冲击性、强度都变大,所以,HDD的市场强烈要求具有高的比弹性模数及大的杨氏模量的玻璃材料。
再有,为了使记录高密度化,除了比弹性模数和杨氏模量以外,对磁记录介质用玻璃基片还有物性要求。一个是高耐热性、一个是高表面平滑性。为了提高磁记录介质的记录密度,还需提高磁性层(磁记录层)的保磁力等磁特性。磁性层的保磁力因所使用磁性材料的不同而变化,即使是同一材料,经热处理也可提高。因此,除了开发新的磁性材料外,要用现有的材料得到更高的保磁力,就希望在更高的温度下,对基片上形成的磁性层进行热处理。另外,通过使磁头漂浮量缩小化的方法,也可进行高密度化记录。为此,今后磁头的缩小化需进一步做。为了使磁头的缩小化成为可能,则需提高盘表面的平滑性,于是,也需要基片表面的平滑性。
但是,公报1中公布的化学钢化玻璃的玻璃转化温度在500℃前后。与此相反,为了提高磁性层的保磁力等磁特性,在超过500℃的高温下进行热处理才有效。因此,公报1中叙述的化学钢化玻璃其自身的耐热性尚不够。另外,化学钢化玻璃,一般来说在玻璃表面设有碱金属离子的离子交换层。在化学钢化玻璃的表面形成磁性层进行热处理的话,离子交换层中的离子就会移到磁性层中,带来不好的影响。温度越高,碱金属离子往磁性层中的移动就越活泼。为了抑制这种碱金属离子的移动,希望在更低的温度下进行热处理。在化学钢化的玻璃基片上,通过高温热处理提高磁特性很困难,所以难以得到具有高保磁力的磁记录介质。上述化学钢化玻璃的比弹性模数约为30×106Nm/kg左右,杨氏模量约为80GPa左右,刚性度也低,所以存在与3.5吋高端盘基片和薄型化盘基片不相适应的缺点。另外,化学钢化玻璃基片的正反两面形成了应力层,如果该应力层受不到均匀且同样的应力的话,那么就会发生翘曲,所以难以与磁头漂浮量的缩小化和高速旋转化相适应。
公报2和3中公布的以往结晶化的玻璃由于不发生转变,所以耐热性好。但是,磁记录介质用玻璃基片,要进行高密度记录的话,就要求表面的平滑性。这是由磁记录介质的高密度记录需要磁头漂浮量缩小而决定的。然而,结晶化玻璃因含有许多微细粒子,所以,要制得表面粗糙度(Ra)在10埃以下的基片是困难的。其结果,表面缺乏平滑性,磁盘的表面形状变差。再有,为了防止磁头往磁盘上吸附,有时在基片上形成凹凸控制层。但是,如果是用结晶化玻璃做的基片的话,则凹凸控制层表面的モホロジ一的控制是困难的。
公报4中记述的无碱玻璃具有730℃的最高的转变温度。但是,由于这种玻璃的比弹性模数为27~34×106Nm/kg左右,杨氏模量也是70~90GPa左右,所以与磁盘基片的薄型化极不相适应。
还有,作为耐热性优异的基片,有如特开平3-273525公报(以下称公报5)中公布的磁记录介质用的石墨基片。但是,石墨基片的比弹性模数为15~19×106Nm/kg左右,比较低,机械强度比玻璃差,要适应磁盘小型化所要求的基片的薄型化是困难的。另外,石墨基片表面有许多缺陷,进行高密度记录是困难的。
因此,目前在市场上对具有高比弹性模数或杨氏模量,又有高耐热性及优良表面平滑性(表面粗糙度在5埃以下),而且可廉价大量生产的氧化物玻璃尚未有眉目。至今为止,市售的高杨氏模量的氧化物玻璃,人们所熟悉的即使是SiO2-Al2O3-MgO系列的玻璃,其杨氏模量充其量只有80~90GPa左右。
为此,本发明的目的是为了适应将来信息记录介质用基片的小型化、薄型化、记录高密度化的需要,提供具有高强度、高耐冲击性、高比弹性模数、高耐热性及高表面平滑性的新的玻璃材料。
更具体地说,本发明的目的是提供比弹性模数在36×106Nm/kg以上,优选玻璃转化温度在700℃以上,而且不含微晶粒子的显示高表面平滑性(表面粗糙度Ra在9埃以下)的玻璃基片。
其次本发明的目的是提供杨氏模量在110GPa以上,优选玻璃转化温度在700℃以上,而且不含微晶粒子的显示高表面平滑性(表面粗糙度Ra在9埃以下)的玻璃基片。
盘基片产生了何种程度的弯曲和翘起可由基片材料的比弹性模数(=杨氏模量/比重)来评价。在薄型化的时候,为了控制基片不发生弯曲和翘起的问题,就需要比弹性模数更高的材料。但是,在某特定体系的玻璃组分中,什么样的组分对比弹性模数有什么样的影响尚不清楚。
因此本发明的目的是确定玻璃的比弹性模数与组成的理论关系,在此基础上通过计算,对作为磁盘基片等信息记录介质用基片,比较理想的SiO2-Al2O3-RO系列(R为二价金属)的玻璃引起了注意,而且研究了该玻璃中,玻璃组分对比弹性模数的影响,最终提供比目前已知材料显示高比弹性模数的新玻璃材料。
本发明的又一个目的是提供采用上述材料的信息记录介质用基片及采用该基片的信息记录介质。
                        发明的公开
本专利的发明者们以提供比弹性模数为36×106Nm/kg或杨氏模量为110GPa以上的玻璃材料为目的,在自己提出的理论计算的基础上,设计了新型的玻璃组成,反复进行了各种试验研究。其结果发现通过大量引入Al2O3、Y2O3、MgO、TiO2,稀土金属氧化物等对提高玻璃杨氏模量有很大贡献的成分,可廉价大量地生产至今为止所没有的高的比弹性模数及/或杨氏模量、优良表面平滑性、高耐热性的玻璃,进而完成了本发明。进一步,在SiO2-Al2O3-RO系列的玻璃中,发现了比现在已知材料高的比弹性模数的新的玻璃材料,进而完成了本发明。
本发明如下所述。
以比弹性模数G在36×106Nm/kg以上为特征的基片用玻璃(以下称玻璃(1))。
组成玻璃的氧化物以百分摩尔数表示,含25~52%的SiO2、5~35%的Al2O3、15~45%的MgO、0~17%的Y2O3、0~25%的TiO2、0~8%的ZrO2、1~30%的CaO、这里Y2O3+TiO2+ZrO2+CaO为5~30%、B2O3+P2O5为0~5%,而且比弹性模数在36×106Nm/kg以上,以此为特征的玻璃(以下称玻璃(2))。
组成玻璃的氧化物以百分摩尔数表示,含25~50%的SiO2、10~37%的Al2O3、5~40%的MgO、1~25%的TiO2,比弹性模数在36×106Nm/kg以上,以此为特征的玻璃(以下称玻璃(3))。
组成玻璃的氧化物以百分摩尔数表示,含25~50%的SiO2、20~40%的Al2O3、8~30%的CaO、2~15%的Y2O3、比弹性模数在36×106Nm/kg以上,以此为特征的玻璃(以下称玻璃(4))。
以杨氏模量在110GPa以上为特征的基片用玻璃(以下称玻璃(5))。
组成玻璃的氧化物以百分摩尔数表示,含30~60%的SiO2、2~35%的Al2O3、0~40%的MgO、0~20%的Li2O、0~27%的Y2O3、0~27% La2O3、0~27%的CeO2、0~27%的Pr2O3、0~27%的Nd2O3、0~27%的Sm2O3、0~27%的Eu2O3、0~27%的Gd2O3、0~27%的Tb2O3、0~27%的Dy2O3、0~27%的Ho2O3、0~27%的Er2O3、0~27%的Tm2O3、0~27%的Yb2O3、这里,Y2O3+La2O3+CeO2+Pr2O3+Nd2O3+Sm2O3+Eu2O3+Gd2O3+Tb2O3+Dy2O3+Ho2O3+Er2O3+Tm2O3+Yb2O3为1~27%、Li2O+MgO+Y2O3+La2O3+CeO2+Pr2O3+Nd2O3+Sm2O3+Eu2O3+Gd2O3+Tb2O3+Dy2O3+Ho2O3+Er2O3+Tm2O3+Yb2O3>25%,而且杨氏模量在110GPa以上,以此为特征的玻璃(以下称玻璃(6))。
由SiO2-Al2O3-RO体系(这里R是二价金属)的玻璃所组成的,用于信息记录介质用基片上的材料,上述玻璃材料的特征是含20摩尔%以上的Al2O3(以下称玻璃(7))。
由SiO2-Al2O3-RO体系(这里R是二价金属)的玻璃所组成的,用于信息记录介质用基片上的材料,上述玻璃材料的特征是作为RO是含20摩尔%以上的MgO(以下称玻璃(8))。
由SiO2-Al2O3-RO体系(这里R是二价金属)的玻璃所组成的,用于信息记录介质用基片上的材料,上述玻璃材料的特征是还含有Y2O3(以下称玻璃(9))。
含3~30摩尔%的一种或二种以上金属的氧化物的信息记录介质用玻璃(以下称玻璃(10)),其特征在于上述金属可从Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Hf、Ta及W组成的金属群中选择。
以由本发明的玻璃材料组成为特征的信息记录介质用基片及在前述基片上至少含有磁性层为特征的磁盘。
                     附图简述
图1是在玻璃基片2上依次形成凹凸控制层3、底层4、磁性层5、保护层6、润滑层7的磁盘1的断面简图。
                发明的优选实施方案
下面进一步详细介绍本发明。
本发明中所说的玻璃实质上是不含结晶粒子的玻璃,即不含称作结晶化的玻璃或称作微晶的玻璃(ガラスセラミックス),结晶化的玻璃含有20%以上的结晶粒子。
玻璃(1)的介绍
本发明的玻璃(1)是基片用的玻璃,其特征在于比弹性模数G在36×106Nm/kg以上。
如果比弹性模数G达不到36×106Nm/kg的话,作基片使用时,弯曲程度大,例如作为下一代磁记录介质盘所要求的厚度为0.43mm或更薄的基片使用的时候,最大的弯曲比1.4μm还大。其结果,磁头的漂浮稳定性不好,也会产生不能稳定记录再生的问题。为了制得最大弯曲在1.25μm以下的基片,比弹性模数G为37×106Nm/kg以上的玻璃比较理想。另外,随着薄型化工作的发展,制作厚度为0.38mm或其以下的基片时,为了制得最大弯曲控制在1.4μm以下的基片,则优选比弹性模数在42×106Nm/kg以上的玻璃。虽然比弹性模数越高越好,但实际应用上约在45×106Nm/kg以下。
本发明中的玻璃(1)除了比弹性模数G在36×106Nm/kg以上外,表面粗糙度(Ra)可以达到9埃以下。由于有非常高的表面平滑性,于是磁盘高密度化所要求的磁头低浮动性成为可能,因为将表面粗糙度(Ra)达到9埃以下,所以,与以往产品相比低浮动性成为可能。为了使磁盘进一步高密度化,表面粗糙度(Ra)可达到5埃以下的玻璃更理想。
本发明中的玻璃(1)除了比弹性模数G在36×106Nm/kg以上及/或表面粗糙度(Ra)在9埃以下外,玻璃  转化温度高于700℃。由于玻璃转化温度超过了700℃,所以,除了减轻了弯曲外,还可提供比以往基片具有高耐热性的基片,同时还可提供保磁力等磁特性得以提高的磁盘。
作为具有本发明中玻璃(1)的特性的玻璃的具体例子可举出玻璃(2)、(3)、(4)。这些玻璃全都满足上述特性、离子半径小、化学键力强而且玻璃组成中填充密度高,是用由阳离子组成的氧化物玻璃构成的。
玻璃(2)的介绍
本发明中的玻璃(2)的玻璃组成主要是由使比弹性模数提高的组分组成,比弹性模数G为36×106Nm/kg以上。因为比弹性模数G在36×106Nm/kg以上,所以可制得弯曲小的基片。例如制作下一代磁记录介质盘所要求的厚度为0.43mm或更薄的基片时,也可制得最大弯曲小于1.4μm的基片。其结果,磁头漂浮稳定性好,也可稳定地进行记录再生。为了制得最大弯曲在1.25μm以下的基片,比弹性模数G在37×106Nm/kg以上为好。另外,随着薄型化的发展,制作厚度为0.38mm或更薄的基片时,要得到最大弯曲控制1.4μm以下的基片,优选比弹性模数为42×106Nm/kg以上的玻璃。比弹性模数虽然越高越好,但实际上使用的都在45×106Nm/kg以下。
本发明中玻璃(2),其表面粗糙度(Ra)可达到9埃以下。由于具有非常高的表面平滑性,所以磁盘高密度化所要求的磁头低漂浮性成为可能,因为表面粗糙度(Ra)在9埃以下,所以,磁头漂浮量比以往产品的低。为了使磁盘进一步高密度化,优选表面粗糙度(Ra)在5埃以下。
本发明中的玻璃(2)是玻璃  转化温度比700℃还高的玻璃。由于玻璃化转变温度比700℃还高,所以除了可减轻弯曲外,还可提供比原来基片耐热性高的基片,同时还可提供保磁力等磁特性得以提高的磁盘。
SiO2是作为玻璃形成网目结构的氧化物而起作用的,是提高玻璃结构稳定性即提高对透明消失有用的结晶化的稳定性的成分。另外,SiO2通过与Al2O3等中间氧化物配合可以提高玻璃的强度、刚性度等磁记录介质用基片所需的机械物性,也可使玻璃的耐热性提高。但是,作为玻璃的主成分,如果引入了比52%还多的SiO2的氧化物玻璃,因几乎不显示超过36×106Nm/kg的比弹性模数,所以,SiO2的含量小于52%合适。另一方面,如果SiO2的含量不到25%的话,玻璃的结晶稳定性相当差,所以就不能正常地大量生产玻璃。因此,SiO2的下限为25%。SiO2的含量在25~52%的范围,优选在30~50%的范围合适。
Al2O3是赋于玻璃高耐热性和高耐久性的成分,与SiO2一起作为提高玻璃结构稳定性及刚性度的成分是非常重要的,特别是将Al2O3置换SiO2引入玻璃中时,Al2O3进入玻璃的骨架,作为形成骨架的成分,对提高玻璃的杨氏模量和耐热性效果显著。也就是说,无论是为了提高玻璃的杨氏模量还是为了使耐热性提高,Al2O3是不可缺少的成分。Al2O3的含量少于5%的话,则不能充分提高玻璃的杨氏模量。另外,如果Al2O3含量超过35%的话,则不能多引入对玻璃的比弹性模数提高有贡献的成分MgO,同时,玻璃的高温熔融性也会变差。因此,Al2O3的含量在5~35%的范围,优选在7~32%的范围合适。
MgO是为了提高玻璃的刚性及强度,改善高温溶解性而引入的成分。另外,也有利于提高玻璃的结晶稳定性和改善玻璃的均匀性。特别是Al2O3的含量少于20%时,为了维持玻璃的高比弹性模数,多引入MgO比较好。但是,MgO的含量超过45%的话,则可大量生产的、具有结晶稳定性的玻璃就制不出来。其次,如果MgO的含量少于15%的话,则玻璃的杨氏模量就会有下降的趋势。因此,MgO的含量在15~45%的范围,优选在22~40%的范围适当。
Y2O3是为提高玻璃的结晶稳定性,改善耐久性及高温熔融性而添加的成分。特别是少量引入Y2O3对提高玻璃的比弹性模数及改善玻璃的均匀性非常有用。但是,过多添加Y2O3的话,虽然玻璃的杨氏模量提高了,但比重也急剧增加,所以,反过来使玻璃的比弹性模数有下降的趋势。因此,Y2O3的含量为17%以下,优选在15%以下适当。为了获得添加Y2O3的明显效果,优选Y2O3的含量在0.5%以上。
TiO2无论是作为形成玻璃骨架的成分还是作为修饰成分都有效,它可降低玻璃的高温粘性,改善熔融性,增强结构的稳定性及其耐久性。TiO2作为组分引入玻璃中时,玻璃的比重不大增加,但玻璃的杨氏模量可大大提高。特别是对引入较多MgO和Al2O3的玻璃来说,TiO2提高了玻璃的高温溶解性及结晶稳定性,通过与MgO和Al2O3等氧化物的搭配也可提高玻璃的比弹性模数。但是,当过多地引入TiO2的话,则玻璃的分相倾向增强,反而使玻璃的结晶稳定性及其均匀性变差。因此,TiO2的含量在25%以下,优选在20%以下适合。为了获得添加TiO2的明显效果,TiO2的含量在1%以上比较理想。
CaO是与MgO一块可使玻璃的刚性及强度提高,同时也能改善高温溶解性而引入的成分。CaO与MgO一样,对提高玻璃的结晶稳定性和改善玻璃的均匀性有用。如前所述,当Al2O3的含量少于20%时,为了维持玻璃的高比弹性模数,多引入MgO比较好,这时的CaO主要是为了改善玻璃的高温熔融性、结晶稳定性而引入的成分。但是,CaO的含量如果超过30%的话,则具有结晶稳定性的玻璃就不能大量地制造出来。因此,CaO含量在30%以下,优选在27%以下合适。为了获得添加CaO的明显效果,CaO的含量在2%以上为好。
ZrO2主要是为提高玻璃的耐久性及刚性而添加的成分。添加少量ZrO2时有使玻璃耐热性提高的效果,同时也提高了玻璃的透明消失的结晶稳定性。但是,如果ZrO2超过8%的话,则玻璃的高温溶解性显著变差,玻璃的表面平滑性也变坏,比重也增加。因此,ZrO2的含量应在8%以下,优选在6%以下合适。为了获得添加ZrO2的明显效果,ZrO2的含量优选在0.5%以上。
还有,Y2O3+TiO2+ZrO2+CaO在1~30%的范围适当。这些成分是对提高玻璃的杨氏模量及对提高结晶稳定性有用的成分。这些成分合计不到1%的话,则玻璃的杨氏模量有下降的趋势而且玻璃的结晶稳定性也有降低的倾向。另一方面,这些成分,不管哪种,都会使玻璃的比重增加,如果过量引入的话,则玻璃的比弹性模数就会变小。因此,Y2O3+TiO2+ZrO2+CaO的含量在1~30%的范围,优选在5.5~27%的范围适宜。
P2O5及B2O3都是为调节玻璃的高温溶解性而添加的成分。例如,将少量的P2O5或B2O3引入玻璃中的话,则玻璃的比弹性模数没有大的变化,与此对应,玻璃的高温粘性显著下降,使玻璃易于溶解的效果明显。从改善玻璃的溶解性和调整玻璃结晶的稳定性及物理特性的目的出发,B2O3+P2O5的合计量在5%以下,优选在3.5%以下合适。为了获得添加B2O3及P2O5的明显效果,优选其合计含量在0.5%以上。
As2O3和Sb2O3是为谋求玻璃的均匀化而作脱泡剂添加的成分。按照各种玻璃高温粘性的需要,在玻璃中添加适量的As2O3和Sb2O3或As2O3+Sb2O3,可制得更均匀的玻璃。但是,如果脱泡剂的添加量过多的话,则玻璃的比重提高,有使比弹性模数下降的趋势,另外,会与溶解用的铂坩埚反应,有损坏坩埚的倾向。因此,其添加量为3%以下,最好2%以下适宜。为了获得添加这些脱泡剂的明显效果,优选其含量在0.2%以上。
还有V2O5、Cr2O3、ZnO、SrO、NiO、CoO、Fe2O3、CuO等其它成分都是在调节玻璃的高温溶解性和物理上的物性时添加的成分。例如:在玻璃中添加少量的V2O5、Cr2O3、CuO、CoO等着色剂的话,则使玻璃具有了吸收红外线的特性,经加热灯照射就可有效地对磁性膜进行加热处理。从改善玻璃的溶解性和调节玻璃的结晶稳定性及物理上的物性出发,ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Fe2O3+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5的合计量为5%以下,优选为4%以下适宜。
除了以上成分外,原料中的杂质,例如:Fe2O3等及作为玻璃澄清剂的Cl、F、SO3等,即使分别含1%以下的话,实际上也不会损害本发明中玻璃应达到的物性。
还有,该玻璃实际上是不含碱性成分的无碱玻璃,所以在由该玻璃做成的基片上形成薄膜时,不会受到因碱成分扩散到基片上的薄膜中带来的不良影响。
玻璃(3)的介绍
本发明中的玻璃(3)的玻璃组成主要是由使比弹性模数变大的组分组成的,比弹性模数G为36×106Nm/kg以上。由于比弹性模数G在36×106Nm/kg以上,所以可制得弯曲小的基片。例如,制作下一代磁记录介质盘所要求的厚度为0.43mm或更薄的基片时,可制得最大弯曲小于1.4μm的基片。其结果,磁头的漂浮稳定性优异,且可稳定地进行记录再生。为了制得最大弯曲小于1.25μm的基片,比弹性模数G在37×106Nm/kg以上为好。另外,随着薄型化的发展,制作厚度为0.38mm或更薄的基片时,从制得最大弯曲控制在1.4μm以下的基片的目的出发,比弹性模数在42×106Nm/kg以上的玻璃更理想。虽然比弹性模数越高越好,但是,实际应用中约在45×106Nm/kg以下。
本发明中的玻璃(3),其表面粗糙度(Ra)可以做到9埃以下。由于有更高的表面平滑性,所以磁盘的高密度化所要求的磁头低漂浮性成为可能,因为表面粗糙度(Ra)控制在9埃以下,所以漂浮性比以往的低成为可能。为了使磁盘进一步高密度化,表面粗糙度(Ra)最好控制在5埃以下。
另外,本发明中的玻璃(3)是玻璃转化温度高于700℃的玻璃。由于玻璃化转化温度比700℃高,所以,除了可降低弯曲外,还可提供比原来基片具有更高耐热性的基片,同时还可提供保磁力等磁特性得以提高的磁盘。
SiO2是作为形成玻璃网目结构的氧化物而起作用的,它是提高玻璃结构稳定性即提高对透明消失的结晶稳定性的成分。另外,SiO2与Al2O3等中间氧化物搭配使用可提高玻璃的强度、刚性度等磁记录介质用基片所需的机械物理性能,也可使玻璃的耐热性提高。但是,作为玻璃的主成分SiO2的含量超过50%的话,则在这样的玻璃中就不能多引入对提高玻璃的耐冲击性和机械强度有贡献的成分Al2O3。因此,从制得具有尽量大的比弹性模数的玻璃之目的出发,SiO2含量的上限以50%为宜。另一方面,如果SiO2的含量达不到25%的话,那么玻璃的结晶稳定性就会很差,不可能大量稳定地生产玻璃。因此,SiO2的下限含量以25%为宜。SiO2的含量应在25~50%的范围,优选在30~49%的范围。
Al2O3作为能给予玻璃高耐热性和高耐久性的成分,又是与SiO2一块作为提高玻璃结构的稳定性及其刚性度的成分,是非常重要的。特别是将Al2O3取代SiO2引入玻璃中时,Al2O3进入到玻璃的骨架之中,作为形成骨架的成分,对提高玻璃的杨氏模量和耐热性的效果明显。也就是说,Al2O3是提高玻璃的杨氏模量和使耐热性提高的不可缺少的成分。然而,为了使玻璃的弯曲强度和耐冲击性进一步提高,MgO的含量在25%以下的时候,如果Al2O3的含量少于10%的话,则不可能充分提高玻璃的杨氏模量,不能得到所希望的比弹性模数。另外,如果Al2O3的含量超过37%的话,则玻璃的高温熔融性变差,除了不能制造均质玻璃外,玻璃的结晶稳定性也会下降。因此,Al2O3的上限含量以37%为宜。Al2O3的含量应在10~37%的范围,优选在11~35%的范围。
MgO是为提高玻璃的刚性及强度,改良高温溶解性而引入的成分。MgO对提高玻璃的结晶稳定性和改善玻璃的均匀性也有用。特别是大量引入对提高玻璃杨氏模量有很大用途的成分Al2O3时,MgO是使玻璃结构稳定性提高、高温粘性降低,且易于溶解的优选的成分。但是,MgO的含量超过40%的话,由于提高了玻璃的耐冲击性和强度,所以若是大量引入Al2O3的组成物的话,就不能大量生产出具有结晶稳定性的玻璃,另一方面,如果MgO的含量达不到5%的话,也不能生产出具有足够稳定性及高比弹性模数的玻璃。因此,MgO的含量应在5~40%的范围,最适合在7~35%的范围。
TiO2作为形成玻璃的骨架成分、修饰成分是有用的,它也是降低玻璃的高温粘性、改善熔融性,提高结构稳定性及耐久性的成分。另外,TiO2作为组分引入玻璃中的话,玻璃的比重不大增加而可使玻璃的杨氏模量大大提高。特别是对于大量引入Al2O3的玻璃来说,可寄希望于TiO2,使玻璃的高温溶解性及结晶稳定性提高,与Al2O3搭配使用可提高玻璃的比弹性模数。但是,当TiO2的含量超过25%时,则玻璃有很强的分相倾向,而且也有使玻璃的结晶稳定性及均质性变差的倾向。添加1%以上的TiO2可大大改善玻璃的高温溶解性。因此,TiO2的含量应在1~25%的范围,优选在2~20%的范围。
Y2O3是使玻璃的杨氏模量得以提高、结晶稳定性得到提高、耐久性及高温熔融性得以改善的成分。特别是当玻璃中引入了大量的Al2O3时,为了提高玻璃的弯曲强度及耐冲击性,Y2O3作为Al2O3的助溶剂显示了优异的效果。例如:在玻璃中引入25%以上的Al2O3时,因添加了Y2O3,所以可制造均质的玻璃。但是,因为Y2O3比较贵,所以,从成本上考虑,少量添加比较好。其次,适量添加Y2O3虽然对提高玻璃的比弹性模数有很大作用,但是,Y2O3的含量超过17%的话,比重的增加超过了玻璃杨氏模量的增加,因此,对提高玻璃的比弹性模数不起作用。故,按照Al2O3的引入量不同,Y2O3的含量应在0~17%的范围,优选在1~15%的范围内。
CaO是与MgO一块可使玻璃的刚性及强度得以提高,高温溶解性可得到改善的成分。对提高玻璃的结晶稳定性和改善玻璃的均质性也有用。大量引入对玻璃的杨氏模量提高有很大作用的成分Al2O3时,为了提高玻璃结构的稳定性、降低高温粘性、易于溶解,添加CaO比较好,CaO的含量如果超过25%的话,由于提高了玻璃的耐冲击性和强度,所以,如果是引入大量Al2O3的组成物的话,则不能大量制造具有结晶稳定性的玻璃。因此,CaO的上限含量以25%为宜。为了获得添加CaO的明显效果,其含量在2%以上为好。
ZrO2主要是为提高玻璃的耐久性及刚性而添加的成分。少量添加ZrO2时,有使玻璃耐热性提高的效果,对玻璃透明消失的结晶稳定性也有提高。但是,ZrO2的含量超过8%的话,则玻璃的高温溶解性显著变差,玻璃的表面平滑性也变差,比重增加。因此,ZrO2的含量应在8%以下,最宜在6%以下。为了获得添加ZrO2的明显效果,ZrO2的含量在0.5%以上为好。
为了谋求玻璃的均质性,As2O3和Sb2O3是作为脱泡剂而添加的成分。按照各种玻璃高温粘性的不同,在玻璃中添加适量的As2O3和Sb2O3或As2O3+Sb2O3,可制得更均匀的玻璃。但是,如果这些脱泡剂的添加量过多的话,因玻璃的比重上升,故比弹性模数有下降的趋势,另外,与溶解用的铂坩埚反应,故有使坩埚受损的倾向。因此,其添加量应在3%以下,优选在2%以下。为了获得添加这些脱泡剂的明显效果,其含量最好在0.2%以上。
P2O5、V2O5、B2O3、Cr2O3、ZnO、SrO、NiO、CoO、Fe2O3、CuO等其它的成分,无论哪个都可在调节玻璃的高温溶解性和物理性能时添加。例如:在玻璃中引入少量的P2O5的话,玻璃的比弹性模数的变化小,与此相反,由于玻璃的高温粘性相当低,所以使玻璃的溶解性显著变好。另外,如果在玻璃中少量添加V2O5、Cr2O3、CuO、CoO等着色剂的话,就会使玻璃具有吸收红外线的特性,经加热灯的照射就可有效地对磁性膜进行加热处理。从改善玻璃的高温溶解性和调节玻璃的机械的、热的物性的目的出发,ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Fe2O3+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5的合计用量在5%以下为宜。
除以上成分外,原料中的杂质,例如Fe2O3等及玻璃的澄清剂Cl、F、SO3等,分别含1%以下的话,实际上不会损坏本发明中玻璃应有的物性。
其次,使其含有Li2O的时候,由于玻璃的强度提高了,所以,可用离子交换法进行化学钢化处理。另一方面,不含Li2O的无碱玻璃的情况下,在由该玻璃组成的基片上形成薄膜时,就不会因碱成分扩散到基片上的薄膜中带来不良影响。
玻璃(4)的介绍。
本发明的玻璃(4)的玻璃组成主要是由为使比弹性模数变大的组分组成的,比弹性模数G在36×106Nm/kg以上。因此比弹性模数G为36×106Nm/kg以上,所以可制得弯曲小的基片。例如,在制作下一代磁记录介质盘所要求的厚度0.43mm或更薄的基片时,可制得最大弯曲小于1.4μm的基片。其结果,磁头的漂浮稳定性好,同时可稳定地进行记录再生。为了制得最大弯曲在1.25μm以下的基片,比弹性模数G最好在37×106Nm/kg以上。另外,随着薄型化的进展,制作厚度在0.38mm或其以下的基片时,从能制得最大弯曲控制在1.4μm以下的基片的目的出发,最好用比弹性模数在42×106Nm/kg以上的玻璃。虽然比弹性模数越高越好,但是,实际上使用的约在45×106Nm/kg以下。
再有,本发明中的玻璃(4)可将表面粗糙度(Ra)做到9埃以下。由于有非常高的表面平滑性,所以磁盘高密度化所要求的磁头低漂浮性成为可能,由于表面粗糙度(Ra)可达到9埃以下,所以漂浮性可达到比以往的低。为了使磁盘进一步高密度化,最好将表面粗糙度(Ra)达到5埃以下。
另外,本发明中的玻璃(4)是玻璃  转化温度高于700℃的玻璃。由于玻璃  转化温度高于700℃,所以除了可减少弯曲外,还可提供比原来基片有高耐热性的基片,也可提供保磁力等磁特性得以提高的磁盘。
SiO2是作为形成玻璃的网目结构的氧化物而起作用的,它是提高玻璃结构稳定性即提高对透明消失的结晶化稳定性的成分。另外,它与Al2O3等中间氧化物搭配可提高玻璃的强度、刚性度等磁记录介质用基片所要求的机械物性,也可使玻璃的耐热性提高。但是,作为玻璃的主成分引入的SiO2超过50%的话,CaO-Al2O3-SiO2系氧化物玻璃几乎不显示超过36×106Nm/kg的比弹性模数,所以SiO2的含量在50%以下为宜。另一方面,SiO2的含量低于25%时,玻璃的结晶稳定性相当差,就不能大量地制造稳定的玻璃。因此,SiO2的下限为25%。SiO2的含量应在25~50%的范围,优选在30~50%的范围。
Al2O3在玻璃中作为赋予高耐热性和高耐久性的成分,与SiO2一块,作为提高玻璃结构稳定性及其刚性度的成分非常重要。特别是将Al2O3取代SiO2引入玻璃中时,Al2O3进入玻璃的骨架中,作为形成骨架的成分,对提高玻璃的杨氏模量和耐热性效果明显。也就是说,Al2O3是提高玻璃的杨氏模量、提高耐热性的不可缺少的成分。但是,当Al2O3的含量少于20%时,就不能充分提高玻璃的杨氏模量。另外,Al2O3的含量超过40%时,玻璃的高温熔融性变差,不能制造出均质的玻璃,除此而外,玻璃的结晶化稳定性也会下降。因此,Al2O3的含量应在20~40%的范围,优选在21~37%的范围。
CaO是提高玻璃的刚性及强度,改良高温溶解性的成分。当然,对提高玻璃结晶化稳定性和改善玻璃的均质性也有用。特别是在玻璃中大量引入对提高杨氏模量有很大作用的成分Al2O3时,为提高玻璃结构的稳定性、降低高温粘性、及便于溶解,添加CaO是必须的。但是,其含量达不到8%的话,则玻璃的结晶化稳定性显著下降,与此相反,超过30%的话,玻璃的杨氏模量也有降低的趋势。因此,CaO的含量应在8~30%范围内。最好在10~27%的范围。
Y2O3是为提高玻璃的杨氏模量、结晶化稳定性、改善耐久性和高温熔融性而添加的成分。特别是为了提高玻璃的杨氏模量,在玻璃中大量引入Al2O3时,Y2O3作为Al2O3的助溶剂非常有效。例如:在玻璃中引入25%以上的Al2O3时,由于添加了助溶剂Y2O3,所以可制得均质的玻璃。但是,Y2O3比较贵,按照对玻璃特性的要求,用少于15%的量,优选用较少的量。但是,Y2O3的含量太少的话,玻璃的高温溶解性变差,比弹性模数也会下降。因此,Y2O3的下限含量以2%为宜。Y2O3的含量应在2~15%的范围,优选在3~12%的范围。
MgO是可使玻璃的刚性及强度提高,并具有改善高温溶解性效果的成分,对提高玻璃的结晶化稳定性和改善玻璃的均质性也有作用,对提高比弹性模数也有效果,因此,可根据要求进行添加。但是,如果MgO的含量超过了20%的话,则必须的CaO成分就不能多加,玻璃的结晶化稳定性也有下降的趋势。因此,MgO的上限含量以20%为宜。为了获得添加MgO的明显效果,优选其含量在5%以上。
TiO2是作为形成玻璃的骨架成分、修饰成分而起作用的,它是降低玻璃的高温粘性、改善熔融性,提高结构稳定性及耐久性的成分。另外,TiO2作为成分引入玻璃中的话,玻璃的比重没有明显的增加,相反可大大提高玻璃的杨氏模量。但是,对于CaO-Al2O3-SiO2系氧化物玻璃而定,过多引入TiO2的话,玻璃会有严重的分相趋势,而且,玻璃的结晶稳定性及其均质性都会变差。因此,其含量应在25%以下,优选在20%
以下。为了获得添加TiO2的效果,TiO2的含量以1%以上为宜。
Li2O主要是降低玻璃的高温粘性,使其易于溶解的成分。特别是Al2O3的含量多的时候,引入少量的Li2O的话,对玻璃的均质化非常有效。但是,其含量过多的话,玻璃的耐久性会变差,杨氏模量也有变小的倾向。因此,Li2O的含量应在15%以下,优选在12%以下。为了获得添加Li2O的明显效果,优选其含量在1.5%以上。
As2O3和Sb2O3是为谋求玻璃的均质化而作为脱泡剂添加的成分。按照各种玻璃高温粘性的不同,添加适量的As2O3和Sb2O3或As2O3+Sb2O3的话就可制得非常均质的玻璃。但是,脱泡剂的添加量太多的话,玻璃的比重会上升,有使比弹性模数下降的倾向,另外,会与溶解用的铂坩埚反应,使坩埚损坏。因此,其含量应在3%以下,优选在2%以下。为了获得添加这些脱泡剂的明显效果,优选其含量应在0.2%以上。
P2O5、V2O5、B2O3、Cr2O3、ZnO、SrO、NiO、CoO、Fe2O3、CuO等其它的成分,无论哪种,都是在调节玻璃的高温溶解性和物性时添加的成分。例如:将少量的P2O5引入玻璃中时,玻璃的比弹性模数变化小,相反,玻璃的高温粘性有明显降低,对玻璃的易溶解有明显的效果。另外,在玻璃中少量添加V2O5、Cr2O3、CuO、CoO等着色剂的话,就可使玻璃具有吸收红外线的特性,通过加热灯的照射,就可有效地对磁性膜进行加热处理。从调节玻璃的机械及热性能的目的出发,ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Fe2O3+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5的合计用量在5%以下为宜。
除了以上成分外,原料中的杂质,如Fe2O3等及玻璃的澄清剂Cl、F、SO3等分别含1%以下的话,实际上不会有损本发明中的玻璃  目的物性。
玻璃(5)的介绍。
本发明中的玻璃(5)是一种基片用的玻璃,其特征在于杨氏模量为110GPa以上。
如果杨氏模量达不到110GPa的话,以7200rpm以上的速度使基片旋转时,则风力对基片的弯曲影响变大,磁头的漂浮性不好,也不能稳定地进行记录再生。为了使磁头具有漂浮稳定性,杨氏模量在120GPa以上为好,最好在130GPa以上。虽然杨氏模量越高越好,但实际应用中约在150GPa以下。
本发明中的玻璃(5),除了杨氏模量在110GPa以上外,表面粗糙度(Ra)可控制在9埃以下。由于有非常高的表面平滑性,所以使磁盘的高密度化所要求的低漂浮性成为可能,由于可将表面粗糙度(Ra)控制到9埃以下,所以,与以往相比,低漂浮性成为可能。为了使磁盘进一步高密度化,优选表面粗糙度(Ra)可达到5埃以下的玻璃。
本发明中的玻璃(5)除了杨氏模量在110GPa以上,及/或表面粗糙度(Ra)可达到9埃以下外,是玻璃转化温度比700℃还高的温度。由于玻璃转化温度比700℃高,所以除了使弯曲变轻外,还可提供比原来基片有高耐热性的基片,提供保磁力等磁特性得以提高的磁盘。
作为具有本发明中的玻璃(5)的特性的玻璃之具体例子,还可举出玻璃(6)。这些玻璃必须满足上述特性、离子半径小,化学键力强,而且在玻璃结构中填充密度高,成为用由阳离子组成的氧化物玻璃的结构。
玻璃(6)的介绍
SiO2是作为形成玻璃的网目结构的氧化物而起作用的,它可提高玻璃结构稳定性,即提高对透明消失的结晶化稳定性。另外,通过与Al2O3等中间氧化物搭配可提高玻璃的强度、刚性度等磁记录介质用基片所需要的机械物性,也可提高玻璃的耐热性。但是,作为玻璃主成分的SiO2,如果超过60%引入玻璃中的话,则对玻璃的耐冲击性和机械强度提高有贡献的成分Al2O3就不能大量引入了。因此,为了制得具有更大杨氏模量的玻璃,SiO2的含量宜控制在60%以下,相反,如果SiO2的含量过少的话,例如不到30%的话,则玻璃的结晶稳定性会变差,不能大量制得稳定的玻璃。因此,SiO2的含量应在30~60%的范围。特别是在32~55%的范围为好。
Al2O3无论是作为赋予玻璃高耐热性和高耐久性的成分,还是与SiO2一起作为提高玻璃结构稳定性及其刚性度的成分都是非常重要的。特别是用Al2O3取代SiO2引入玻璃中时,进入玻璃的骨架,作为形成骨架的成分,对提高玻璃的杨氏模量和耐热性有明显效果。也就是说,无论是为了提高玻璃的杨氏模量还是为了提高其耐热性,Al2O3都是不可缺少的成分。如果引入的Al2O3的量超过35%的话,玻璃的高温熔融性就会变差,除了制不出均质的玻璃外,玻璃的结晶化稳定性也会下降。因此,其含量应为35%以下。特别是在1~30%的范围为好。
MgO是为提高玻璃的刚性及强度,改善高温溶解性而引入的成分。MgO对提高玻璃的结晶化稳定性和改善玻璃的均质性也有作用。特别是Al2O3作为提高玻璃的杨氏模量有很大贡献的成分大量引入玻璃中时,无论是为了提高玻璃结构的稳定性,还是为了降低高温粘性,使其易于溶解,MgO都是非常重要的成分。但是,如果引入玻璃中的MgO超过40%的话,则在为提高玻璃的耐冲击性和强度而大量引入Y2O3和Al2O3的玻璃中,就得不到批量生产的结晶的稳定性。因此,MgO的含量在0~40%的范围合适。特别是,MgO含量在5~35%的范围最好。
Y2O3、La2O3、CeO2、Pr2O3、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、Ho2O3、Er2O3、Tm2O3、Yb2O3等稀土金属氧化物是为提高玻璃的杨氏模量和结晶稳定性、改善耐久性和高温熔融性而添加的成分。特别是为提高玻璃的弯曲强度和耐冲击性而往玻璃中引入大量的Al2O3时,作为Al2O3的助溶剂的稀土金属氧化物的作用是不可忽视的。例如,在玻璃中引入20%以上的Al2O3时,Y2O3就是制作均质玻璃的不可缺少的成分。但是,因为稀土金属氧化物是价格较贵的物质,所以,按照所要求的杨氏模量,尽量少地引入稀土金属氧化物为好。另外,稀土金属氧化物的添加量过多的话,虽然玻璃的杨氏模量增加了,但是,比重也增大。相反,往玻璃中引入适量的稀土金属氧化物的话,则会对提高玻璃的杨氏模量有很大贡献。因此,按照作为磁盘基片使用的玻璃所要求的杨氏模量,稀土金属氧化物的合计含量应在1~27%的范围。优选稀土金属氧化物的合计含量在2~20%的范围。
Li2O是改善玻璃高温溶解性的非常有用的成分。少量引入Li2O的话,虽然玻璃的杨氏模量没有太大的变化,但有大幅度降低比重的优点。另外,即使是少量引入Li2O的玻璃,经离子交换,也能进行化学钢化,这对制造高强度的玻璃有利。但是,Li2O的引入量过多的话,玻璃的结晶化稳定性就有下降的趋势。因此,Li2O的引入量应在20%以下,优选在15%以下。从获得Li2O的添加效果的目的出发,Li2O的含量适宜在2%以上。
另外,从提高玻璃的结晶化稳定性,改善玻璃的均质性、耐久性及高温熔融性等目的出发,Li2O+MgO+Y2O3+La2O3+CeO2+Pr2O3+Nd2O3+Sm2O3+Eu2O3+Gd2O3+Tb2O3+Dy2O3+Ho2O3+Er2O3+Tm2O3+Yb2O3的量大于25%为宜。
TiO2是既作为形成玻璃的骨架成分又作为修饰成分而起作用的,它是降低玻璃的高温粘性、改善熔融性,增加结构稳定性及其耐久性。其次,TiO2作为成分引入玻璃中的话,玻璃的比重不大增加,相反,玻璃的杨氏模量却可大大提高。特别是对于引入大量的MgO和Al2O3的玻璃来说,非常期待着TiO2的引入可使玻璃的高温溶解性及结晶稳定性提高,通过与Al2O3的搭配提高玻璃的杨氏模量。但是,过多引入TiO2的话,玻璃的分相倾向强,并且有使玻璃的结晶化稳定性及均质性下降的危险。因此,TiO2的含量应在20%以下。优选15%以下。从获得添加TiO2的效果的目的出发,TiO2的含量应在2%以上。
ZrO2主要是为提高玻璃的耐久性及刚性而添加的成分。少量添加ZrO2的话,有提高玻璃耐热性的效果,也可提高玻璃对透明消失的结晶化稳定性。但是,如果引入的ZrO2的量超过8%的话,则玻璃的高温溶解就会显著下降,玻璃的表面平滑性也会变差,比重也会增加。因此,ZrO2的含量优选在8%以下,更优选6%以下。从ZrO2的添加效果出发,ZrO2的含量在0.5%以上为宜。
CaO、ZnO、NiO及Fe2O3主要是为改善玻璃的高温熔融性、结晶稳定性而引入的成分。这些成分阳离子半径大,与MgO混合引入玻璃中的话,有提高结晶化稳定性的效果。但是,引入量过多的话,则有玻璃的比重增加,杨氏模量下降的趋势。因此,CaO、ZnO、NiO及Fe2O3的合计含量优选在15%以下,更优选在12%以下。为了获得这些成分的添加效果,其合计含量应在1%以上。
为了谋求玻璃的均质性,As2O3和Sb2O3是作为脱泡剂而添加的成分。按照对各种玻璃高温粘性的需要,在玻璃中添加适量的As2O3和/或Sb2O3的话,可制得非常均质的玻璃。但是,这些脱泡剂的添加量过多的话,则有玻璃的比重上升、杨氏模量下降的趋势,而且有与溶解用铂坩埚反应,使坩埚损坏的危险。因此,As2O3+Sb2O3的添加量优选在2%以下,更优选在1.5%以下。
SrO、CoO、FeO、CuO、Cr2O3、B2O3、P2O5、V2O5等成分,无论哪种,都是在调节玻璃的高温溶解性或物性时添加的成分。例如,在玻璃中少量引入P2O5的话,则玻璃的杨氏模量变化小,相反,由于玻璃的高温粘性显著下降,所以有使玻璃非常易于溶解的效果。另外,在玻璃中添加少量的V2O5、Cr2O3、CuO、CoO等着色剂的话,就可使玻璃具有吸收红外线的特性,经加热灯的照射,就可有效地对磁性膜进行加热处理。从改善玻璃的高温溶解性和调节玻璃的机械的、热的物性的目的出发,ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5的合计用量在8%以下为宜。
除了以上的基本成分外,原料中的杂质,例如,Cl、F、SO3等玻璃的澄清剂分别含1%以下的话,并不损害本发明中玻璃组成物的主旨。
玻璃(7)~(9)共同事项的说明
在本发明的SiO2-Al2O3-RO体系的玻璃中,玻璃的基本成分之一的SiO2是作为形成网目结构的氧化物而起作用的,它对提高玻璃结构的结晶化稳定性有用。优选SiO2的含量在25~55mol/%。如果在25mol%以下的话,玻璃的结晶化稳定性会变差,大量稳定地生产玻璃很困难。另外,超过55mol%的话,玻璃的比弹性模数和杨氏模量会急剧下降。所以,更优选是30~50mol%。
作为二价金属氧化物RO可以用MgO、CaO、ZnO、NiO等,但不只限于这些。
其次,为了使玻璃的比弹性模数和杨氏模量提高,从TiO2及ZrO2中可再选一种加入为好。这时,TiO2和/或ZrO2的合计用量为5mol%以上,可得到提高比弹性模数及杨氏模量的效果。TiO2使玻璃的比重不大增加,而可使杨氏模量提高。但是,含得太多的话,玻璃的分相倾向严重,并且有使玻璃的结晶稳定性及均质性变差的危险,所以,优选其含量在25mol%以下。更优选在20mol%以下。优选ZrO2的含量控制在8mol%以下。超过8%的话,玻璃的高温溶解性显著变差,表面平坦性也变差,比重也会增加。因此,优选6mol%以下。
为了提高玻璃的溶解性,也可加入Li2O。但是,加入太多的话,因杨氏模量有变小的趋势,所以少量(例如:2mol%以下)添加为好。另外,含Li2O时,为提高玻璃的强度,可通过离子交换进行化学钢化处理。另一方面,不含Li2O的无碱玻璃,在由该玻璃制作的基片上形成薄膜时,可防止碱成分扩散到基片上的薄膜中带来不良的影响。
为提高玻璃的结晶稳定性等可加入B2O3、P2O5、V2O5、GeO2、Ga2O3、HfO2等。
作为为谋求玻璃均质化的脱泡剂也可少量(例如:3mol%以下)添加As2O3、Sb2O3等。另外,为调节玻璃的高温溶解性和物性也可添加ZnO、SrO、NiO、CoO、Fe2O3、CuO、Cr2O3、B2O3、P2O5、V2O5等。在玻璃中因少量添加V2O5、Cr2O3、CuO、CoO等着色剂,可使玻璃具有吸收红外线的特性,经加热灯的照射,可有效地对磁性层进行加热处理。
玻璃(7)的说明
玻璃(7)含20mol%以上的Al2O3。在SiO2-Al2O3-RO体系的玻璃中,越增加Al2O3的含量越会提高比弹性模数。因而,Al2O3的含量为20mol%以上的话,则就比以往作为信息记录介质用的基片的玻璃有更大的比弹性模数,例如:可制得具有38×106Nm/kg以上的比弹性模数的玻璃。Al2O3上限的含量优选是40mol%。Al2O3比40mol%多的话,则玻璃就有高温熔融性变差及得不到结晶化稳定性的危险。Al2O3的含量在20mol%以上的话,作为RO可用从MgO及CaO中选择的至少一种。在含Al2O3多的情况下,这些成分作为玻璃结构的稳定化和降低高温粘性,使其易于溶解的成分是有效的。但是,这些成分含量太多的话,就会有损坏玻璃结晶稳定性的可能性。因此,MgO+CaO在15~40mol%的范围为宜。
玻璃(8)的说明
玻璃(8)含有作为RO的MgO 20mol%以上。在SiO2-Al2O3-RO体系的玻璃中,越增加MgO的含量,比弹性模数越高。因而,MgO的含量在20mol%以上的话,则就比以往作为信息记录介质用的基片的玻璃有更大的比弹性模数,例如:可制得具有38×106Nm/kg以上的比弹性模数的玻璃。MgO的上限含量以45mol%为好。MgO的含量比45mol%多的话,就有得不到玻璃结晶稳定性的危险。所以,MgO的含量优选在在20~40mol%的范围。
MgO的含量在20mol%以上时,Al2O3优选为5~40mol%。Al2O3比5mol%少的话,有损坏玻璃结构稳定性的可能性,超过40mol%的话,则有玻璃高温熔融性变差及得不到结晶稳定性的危险。
作为RO,除MgO外,也可含CaO。CaO主要是对改善玻璃的高温熔融性、结晶稳定性起作用的。但是,CaO的含量过多的话,则有使玻璃的比弹性模数下降的可能性。因此,优选CaO的含量在27mol%以下。
玻璃(9)的说明
玻璃(9)含有Y2O3。在SiO2-Al2O3-RO体系的玻璃中,通过使其含有Y2O3,可提高比弹性模数。优选Y2O3的含量在0.5~17mol%的范围。Y2O3可使杨氏模量提高,其结果,也可使比弹性模数提高,但是,其含量为0.5mol%的话,其效果难以体现,另一方面,Y2O3使杨氏模量提高的同时比重也增加,因此,其含量达到一定值后,比弹性模数的增加就达到最大。即,Y2O3的含量超过17mol%的话,则它对比弹性模数的增加就不起作用了。再有,因Y2O3价高,所以,控制尽少的用量为好。
在SiO2~Al2O3-RO体系的玻璃中,不管Al2O3和作为RO的MgO的含量多少,都可得到Y2O3的添加效果,在上述本发明的含20mol%以上Al2O3的玻璃中及含20mol%以上的MgO的玻璃中也可添加Y2O3。特别是在含20mol%以上的Al2O3的玻璃中,添加Y2O3,在提高比弹性模数的同时,也有改善玻璃高温熔融性的效果。
玻璃(10)的说明
玻璃(10)是一种信息记录介质用的玻璃,其特征是含有3~30mol%的从Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Hf、Ta及W的元素群中选出的一种或二种以上的金属的氧化物。
如上所述,Y和Ti的氧化物对提高杨氏模量有贡献,然而,采用这些物质介电常数高,引入玻璃中的话,是基于本发明的研究者们如下的理论思考,即通过采用可提高玻璃的填充密度的物质来提高玻璃的杨氏模量。同样,通过适当引入可提高玻璃填充密度的上述所列金属的氧化物3~30mol%,可制得较高杨氏模量(例如90GPa以上)的玻璃。这样的玻璃非常适合制作磁盘等信息记录介质用的基片。上述金属氧化物的引入量达不到3mol%时,玻璃杨氏模量的提高就不充分,这不理想。另外,上述金属氧化物的导入量超过30mol%时,其效果虽然随金属种类的不同而不同,但因会使玻璃的结晶稳定性及均质性变差,或比重增加,比弹性模数下降,所以也不理想。上述金属氧化物的下限引入量,从提高杨氏模量的目的出发,优选5mol%,更优选是10mol%。另外,上述金属氧化物的上限引入量,从玻璃的结晶稳定性及均质性以及比弹性模数方面考虑,优选是25mol%,更优选为20mol%。
信息记录介质用基片的说明
本发明的信息记录介质用基片的特征是由上述本发明中的玻璃(1)~(10)的无论哪种而制得的。作为信息记录介质,可举例如磁记录介质、作为磁记录介质可列举如硬盘等磁盘。基片的尺寸和形状,可根据用途来决定。本发明的基片又一个特征是具有很好的表面平滑性,所谓很好的表面平滑性,具体地说是指表面粗糙度(Ra)在9以下,优选在5以下。基片的表面平滑性可降低作磁盘使用时,磁头和磁盘之间的间隔,具有可提高记录密度的优点。
制造方法的说明
本发明的玻璃及玻璃基片的制造方法并没有特别的限制,可采用众所周知的各种玻璃的制造方法进行制造。例如,高温熔融法,即,将规定比例的玻璃原料在空气中或惰性气体气氛中熔解,用气泡法(バブリング)或添加脱泡剂或搅拌等方法,将玻璃均质化,由众所周知的挤压法或向下牵伸成形等方法,可制得片状玻璃。然后,进行磨、抛光等加工,可制成所希望的尺寸、形状的磁记录介质用基片。在抛光工序中,因由研磨及氧化铈等研磨粉进行抛光加工,所以,表面粗糙度(Ra)可达到9,最好可达到如3~5的范围。
由于本发明中的玻璃具有优异的耐热性、表面平滑性、化学耐久性、光学性质及机械强度,所以,非常适宜用作磁盘等信息记录介质用基片或光磁盘用玻璃基片或光盘等的电子光学用玻璃基片以及作为下一代LCD所期望的低温多晶硅液晶显示装置用的耐热性基片或电工、电子零件用的玻璃基片。
磁盘的说明
下面介绍在由上述本发明的玻璃所制得的基片的主表面上至少形成了磁性层的磁盘(硬盘)。
除了磁性层以外,从功能面说起,还可举出如底层、保护层、润滑层、凹凸控制层等,可根据需要形成。其中各层的形成可利用各种薄膜的成形技术。
磁性层的材料并无特别限制。作为磁性层可列举如除Co类外,还有铁酸盐类、铁-稀土类等。磁性层无论做成水平磁记录的还是垂直磁记录的磁性层都可以。
作为磁性层具体地说可举出如以Co为主成分的Copt、CoCr、CoNi、CoNiCr、CoCrTa、CoPtCr或CoNiCrPt、CoNiCrTa、CoCrPtTa、CoCrPtSiO等磁性薄膜。另外,也可做成将磁性层用非磁性层分开,谋求降低噪音的多层结构。
在磁性层中的底层,可按磁性层的需要进行选择。作为底层可列举如从Cr、Mo、Ta、Ti、W、V、B、Al等非磁性金属中选择至少一种以上的材料,或者由它们的金属氧化物、氮化物、碳化物等形成的底层等。以Co为主成分的磁性层的情况下,从提高磁特性的目的出发,优选用Cr单质或Cr合金。底层不只限于单层,也可做成由相同的或不同的层集成而成的多层结构。例如可列举Al/Cr/CrMo、Al/Cr/Cr等多层的底层等。
另外,为了防止磁头和磁盘吸附,也可在基片和磁性层之间或磁性层上部设置凹凸控制层。通过设置这种凹凸控制层,因可适当调整磁盘的表面粗糙度,所以。磁头和磁盘就不会吸附,可制得可靠性高的磁盘。凹凸控制层的材料及形成方法已知的有多种,并无特别限制。例如,作为凹凸控制层的材料可列举从Al、Ag、Ti、Nb、Ta、Bi、Si、Zr、Cr、Cu、Au、Sn、Pd、Sb、Ge、Mg等中选择的至少一种以上的金属或它们的合金、或它们的氧化物、氮化物、碳化物等组成的底层等。从易于形成的目的出发,期待着以Al单质或Al合金、氧化铝、氮化铝的以Al作主成分的金属。
其次,如果考虑磁头的静摩擦力的话,优选形成的曲凸层的表面粗糙度为Rmax=50~300埃。更优选的范围为Rmax=100~200埃。Rmax达不到50埃时,由于磁盘表面接近平坦,所以,磁头与磁盘吸附,磁头或磁盘就会被擦伤,由于吸附也会引起磁头压碎,所以不理想。另外,Rmax超过300埃时,下滑高度变大,引起记录密度下降,故也不理想。
另外,不设置凹凸控制层,在玻璃基片表面上,用腐蚀处理或激光照射等手段使其带上凹凸痕,或进行网纹处理也可以。
作为保护层可列举如Cr膜、Cr合金膜、碳膜、氧化锆膜、二氧化硅膜等。这些保护膜,与底层、磁性层等一起,用直接插入型喷镀装置等可连续形成。其次,这些保护膜既可做成单层,也可由相同或不同的膜形成多层结构。
在上述的保护层上或代替上述保护层,形成其它的保护层也可以。例如,在用醇类溶剂稀释的四烷氧基硅烷中,分散胶体二氧化硅微粒,将其涂布在上述保护层上,然后煅烧形成氧化硅(SiO2)膜也可以。这时,具备了保护膜和凹凸控制层的两个功能。
作为润滑层虽有各种各样的提案,但是,一般来说,是将液体润滑剂全氟聚醚用氟代烃类等溶剂稀释,由浸涂法、旋转涂布法、喷涂法涂布在介质表面上,按照需要进行加热处理而形成的。
实例
下面用实例进一步介绍本发明。
本发明中的玻璃(1)~(4)的实施例,即实施例1~61的玻璃组成以mol%表示列于表1~5中。本发明中的玻璃(5)~(6)的实施例,即实施例100~190的玻璃组成以mol%表示列于表6~13中。本发明中的玻璃(7)~(9)的实施例,即实施例200~209的玻璃组成以mol%表示列于表14中。另外,这些实施例几乎也是玻璃(10)的实施例。
作为溶解这些玻璃时的起始原料使用SiO2、Al2O3、Al(OH)3、MgO、CaCO3、Y2O3、TiO2、ZrO2、Li2CO3等,按照表1~14中所示的规定比例称量250~300g,充分混合配料,将其放入铂坩埚中,1550℃下、空气中,3~5小时使玻璃溶解。熔融后,将玻璃的熔融液体流入尺寸为180×15×25mm或φ67mm×5mm的石墨模具中,放置冷却到玻璃的玻璃化转变温度后,立即放入退火炉中,在玻璃的玻璃化转变温度范围内约1小时,在退火炉中放置冷却到室温。制得的玻璃用显微镜观察没有结晶析出。
将180×15×25mm尺寸的玻璃研磨到100×10×10mm,10×10×20mm的尺寸后,供作测定杨氏模量、比重、DSC的样品。将φ67mm×厚5mm的圆形玻璃研磨成φ65×厚0.5mm的尺寸,供作测定表面粗糙度的样品。DSC的测定是将10×1×20mm的片状玻璃磨成150目的粉末,称量50mg,放入铂皿中,用MAC-3300型DSC装置进行测定。杨氏模量是用100×10×10mm的样品用超声波法进行测定。
对实例1~61的玻璃进行测定,得到的表面粗糙度、比重、杨氏模量、比弹性模数及玻璃  转化温度的数据与玻璃的组成一起列于表1~5中。
其次,将制得的玻璃切成盘状,用氧化铈将主表面进行抛光加工,制得外圆半径为32.5mm、内圆半径为10.0mm、厚度为0.43mm的磁盘用基片。制得的基片的弯曲度的测定结果也列于表1~5中。
对实例100~190的玻璃进行测定,得到的表面粗糙度、杨氏模量及玻璃转化温度的数据与玻璃的组成一起列于表6~13中。
对实例200~209的玻璃进行测定,得到的表面粗糙度、比重、杨氏模量及比弹性模数的数据与玻璃的组成一起列于表14中。
为了进行比较,将特开平1-239036号公布的离子变换玻璃基片和特开平7-187711号公报中记载的玻璃基片分别作为比较例1、2,表5及表13中记载了其组成和特性。
表1                                                                                                                            (mol%)
    实施例   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13
    SiO2   49.00   45.00   44.00   45.00   40.00   45.00   45.00   34.00   30.00   35.00   35.00   35.00   40.00
    Al2O3   21.00   20.00   17.00   12.50   12.50   10.00   7.50   17.00   15.00   15.00   17.00   15.00   20.00
    MgO   25.00   25.00   21.00   30.00   30.00   30.00   30.00   15.00   15.00   15.00   20.00   20.00   30.00
    CaO   5.00   10.00   14.00   5.00   5.00   5.00   5.00   20.00   20.00   15.00   13.00   10.00   -
    Y2O3   -   -   -   7.50   7.50   5.00   7.50   -   -   -   -   5.00   5.00
    TiO2   -   -   4.00   -   5.00   5.00   -   14.00   20.00   20.00   15.00   15.00   5.00
    ZrO2   -   -   -   -   -   -   5.00   -   -   -   -   -   -
    Li2O   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
表面粗糙度Ra()   3   4   4   4   4   4   5   4   5   5   4   4   4
比重(g/cc)   2.72   2.72   2.82   3.17   3.26   3.11   3.43   2.97   3.11   3.04   2.97   3.23   3.10
杨氏模量(Gpa)   108.8   107.4   108.4   119.9   125.1   118.9   126.8   113.5   119.5   120.0   116.5   123.9   124.5
比弹性模数(106Nm/kg)   40   39.5   38.4   37.8   38.4   38.2   37.00   38.2   38.4   39.5   39.2   38.3   40.2
转化温度(℃)   778   769   738   757   752   750   764   722   709   725   717   737   760
h=0.43弯曲度(μm)   1.18   1.19   1.22   1.23   1.20   1.22   1.26   1.22   1.21   1.19   1.20   1.21   1.16
表2                                                                                                                            (mol%)
    实施例   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26
    SiO2   40.00   35.00   40.00   45.00   50.00   35.00   40.00   40.00   40.00   40.00   35.00   40.00   45.00
    Al2O3   25.00   15.00   15.00   15.00   15.00   25.00   15.00   20.00   20.00   20.00   33.00   30.00   25.00
    MgO   15.00   15.00   15.00   15.00   15.00   15.00   25.00   25.00   20.00   15.00   7.00   7.00   15.00
    CaO   10.00   20.00   20.00   -   20.00   20.00   10.00   5.00   10.00   15.00   18.00   13.00   10.00
    Y2O3   5.00   -   -   -   -   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   -
    TiO2   5.00   15.00   10.00   5.00   -   10.00   5.00   5.00   5.00   5.00   2.00   5.00   5.00
    ZrO2   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
    Li2O   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
 表面粗糙度Ra()   4   5   4   4   4   5   4   4   4   4   4   5   4
 比重(g/cc)   3.06   2.99   2.91   2.83   2.75   3.15   3.14   3.10   3.11   3.12   3.045   3.04   2.78
 杨氏模量(Gpa)   118.3   113.4   109.2   105.1   101.9   122.5   119.4   121.7   119.0   117.0   116.4   116.1   109.7
 比弹性模数(106Nm/kg)   38.6   37.9   37.5   37.1   37.1   38.9   38.1   39.3   38.3   37.5   38.2   38.2   39.5
 转化温度(℃)   767   724   730   742   753   761   751   757   763   787   803   795   775
 h=0.43弯曲度(μm)   1.21   1.23   1.25   1.27   1.27   1.20   1.22   1.18   1.22   1.24   1.22   1.23   1.19
表3                                                                                                                            (mol%)
    实施例   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   37   38   39
    SiO2   45.00   45.00   42.00   43.00   45.00   41.00   40.00   40.00   35.00   40.00   37.00   36.00   36.50
    Al2O3   25.00   25.00   28.00   25.00   25.00   27.00   27.00   32.00   33.00   32.00   35.00   35.00   33.00
    MgO   12.00   10.00   8.00   15.00   22.00   20.00   17.00   17.00   -   -   -   -   -
    CaO   10.00   10.00   15.00   10.00   -   -   -   -   25.00   20.00   16.00   19.00   22.00
    Y2O3   -   -   3.50   -   1.00   4.00   8.00   8.00   5.00   8.00   5.00   5.00   4.00
    TiO2   8.00   5.00   3.50   5.00   7.00   8.00   8.00   3.00   2.00   -   -   -   2.00
    ZrO2   -   -   -   2.00   -   -   -   -   -   -   -   -   -
    Li2O   -   5.00   -   -   -   -   -   -   -   -   7.00   5.00   2.50
表面粗糙度Ra()   5   4   3   4   3   4   4   4   4   4   5   4   4
比重(g/cc)   2.795   2.724   2.952   2.841   2.836   3.024   3.218   3.167   3.028   3.114   2.933   2.963   2.952
杨氏模量(Gpa)   109.7   107.4   118.5   112.0   116.0   123.1   127.3   127.4   112.4   116.0   113.0   112.4   112.1
比弹性模数(106Nm/kg)   9.2   39.4   40.1   39.5   40.8   40.8   39.5   40.2   37.1   37.2   338.6   38.3   38.0
转化温度(℃)   760   700   786   767   769   778   778   802   828   844   742   758   771
h=0.43弯曲度(μm)   1.20   1.20   1.17   1.19   1.15   1.15   1.18   1.16   1.26   1.25   1.22   1.23   1.24
表4                                                                                                                             (mol%)
    实施例   40   41   42   43   44   45   46   47   48   49   50   51   52
    SiO2   38.00   35.00   43.00   41.00   40.00   40.00   44.00   40.00   40.00   44.00   44.00   44.00   40.00
    Al2O3   32.00   37.00   30.00   30.00   25.00   30.00   25.00   15.00   12.50   20.00   15.00   10.00   15.00
    MgO   -   -   17.00   18.00   25.00   20.00   25.00   30.00   30.00   30.00   35.00   40.00   35.00
    CaO   15.00   10.00   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
    Y2O3   5.00   8.00   6.00   7.00   5.00   5.00   1.00   10.00   12.50   1.00   1.00   1.00   5.00
    TiO2   -   -   4.00   4.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00   5.00
    ZrO2   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
    Li2O   10.00   10.00   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
表面粗糙度Ra()   4   5   4   4   4   4   4   4   4   3   3   4   3
比重(g/cc)   2.905   3.022   3.071   3.14   3.063   3.057   2.833   3.386   3.515   2.85   2.87   2.89   3.119
杨氏模量(Gpa)   111.4   115.5   124.3   128.9   124.1   124.2   117   129.8   131.9   116.3   116.0   116.1   123.8
比弹性模数(106Nm/kg)   38.3   38.2   40.5   41.1   40.5   40.6   41.3   38.3   37.5   40.8   40.6   40.2   39.7
转化温度(℃)   710   727   791   799   778   785   768   773   778   758   743   736   751
h=0.43弯曲度(μm)   1.23   1.23   1.16   1.14   1.15   1.15   1.14   1.22   1.24   1.15   1.15   1.17   1.18
表5                                                                                                                            (mol%)
    实施例     53   54   55   56   57   58   59   60   61     比较例1     比较例2
    SiO2    40.00   40.00   40.00   40.00   35.00   43.00   40.00   40.00   45.00   SiO2:73.0   SiO2:52.0
    Al2O3    10.00   10.00   7.50   15.00   15.00   21.00   25.00   17.00   25.50   Al2O3:0.6   Al2O3:1.0
    MgO    40.00   35.00   40.00   25.00   35.00   30.00   25.00   35.00   23.00   CaO:7.0   CaO:16.0
    CaO    -   -   -   -   -   -   -   -   -   Na2O:9.0   Na2O:7.0
    Y2O3    5.00   10.00   7.50   15.00   5.00   1.00   5.00   3.00   3.00   K2O:9.0   K2O:5.0
    TiO2    5.00   5.00   5.00   5.00   10.00   -   -   -   2.00   ZnO:2.0   F:19.0
    ZrO2    -   -   -   -   -   5.00   5.00   5.00   2.00   As2O3:0.2   -
    Li2O    -   -   -   -   -   -   -   -   -   -   -
表面粗糙度Ra()    4   3   4   4   5   4   5   4   4   12   25
比重(g/cc)    3.166   3.411   3.35   3.604   3.225   2.952   3.152   3.110   2.97   2.60   2.60
杨氏模量(Gpa)    125.6   129.6   128.5   134.0   129.5   120.0   126.4   124.7   126.5   79.0   91.0
比弹性模数(106Nm/kg)    39.7   38.0   38.4   37.2   40.2   40.7   40.1   40.1   42.6   30.3   35.0
转化温度(℃)    752   765   755   790   746   771   779   763   791   554   -
h=0.43弯曲度(μm)    1.18   1.22   1.21   1.25   1.16   1.15   1.17   1.16   1.09   -   -
表6                                                                                                                            (mol%)
    实施例   100   101     102     103   104     105   106     107     108     109     110     111            112
    SiO2   45.00   45.00     45.00     45.00   45.00     40.00   44.00     40.00     40.00     40.00     40.00     40.00   40.00   40.00
    Al2O3   12.50   12.50     12.00     18.00   22.00     25.00   15.00     15.00     17.50     20.00     22.50     20.00   15.00   17.50
    MgO   30.00   26.00     28.00     22.00   18.00     20.00   25.00     25.00     22.50     20.00     17.50     22.00   27.00   27.50
    Y2O3   12.50   12.50     10.00     10.00   10.00     10.00   12.00     12.00     12.00     12.00     12.00     12.00   12.00   10.00
    TiO2   4.00   4.00
    ZrO2     5.00     5.00   5.00     5.00     8.00     8.00     8.00     8.00     6.00   6.00   5.00
    Li2O
    CaO
    ZnO
    NiO
    Fe2O3
    R2O3
    杨氏模量(GPa) 130.2 129.0 130.0 129.1 129.9 131.0 129.5 133.0 133.3 132.4 132.3 132.6 133.5 131.0
    Tg(℃)   790   773     794     771   812     806   784     773     778     775     795     783   773   773
表面粗糙度Ra()   4   3     4     4   4     4   3     3     4     3     4     4   4   4
表7                                                                                                                            (mol%)
    实施例    114   115    116     117   118   119   120   121   122   123   124   125   126
    SiO2    40.00   40.00    40.00     40.00   40.00   40.00   40.00   40.00   42.00   42.00   42.00   42.00   40.00
    Al2O3    22.50   25.00    25.00     20.00   15.00   15.00   20.00   25.00   25.00   20.00   15.00   20.00   22.50
    MgO    22.50   20.00    17.50     22.50   27.50   25.00   20.00   15.00   18.00   23.00   25.00   20.00   22.50
    Y2O3    10.00   10.00    10.00     10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   8.00
    TiO2    5.00   5.00    7.50     7.50   7.50   10.00   10.00   10.00   5.00   5.00   8.00   8.00   7.00
    ZrO2
    Li2O
    CaO
    ZnO
    NiO
    Fe2O3
    R2O3
    杨氏模量(GPa)    130.4   130.5    131.0     130.9   131.7   132.0   131.2   131.2   128.8   129.2   130.2   129.5   129.1
    转化温度(℃) 792 801 782 780 776 772 779 795 791 791 777 785 795
  表面粗糙度Ra() 4 3 3 4 4 3 3 3 3 4 3 3 4
表8                                                                                                                          (mol%)
    实施例    127   128    129    130    131     132     133     134    135     136     137     138     139
    SiO2    40.00   40.00    40.00    45.00    50.00     45.00     50.00     42.00    42.00     40.00     42.00     42.00     42.00
    Al2O3    17.50   17.50    22.50    17.50    17.50     17.50     17.50     17.50    17.50     17.50     17.50     17.50     17.50
    MgO    27.50   24.50    19.50    22.50    22.50     17.50     17.50     17.50    15.50     17.50     12.50     10.50     20.00
    Y2O3    8.00   8.00    8.00    10.00    10.00     10.00     10.00     10.00    12.00     10.00     10.00     12.00     10.00
    TiO2    7.00   10.00    10.00    5.00     5.00     8.00    8.00     10.00     8.00     8.00     8.00
    ZrO2
    Li2O     5.00     5.00     5.00    5.00     5.00     10.00     10.00     2.50
    CaO
    ZnO
    NiO
    Fe2O3
    R2O3
    杨氏模量(GPa)    129.6   129.7    129.5    127.1    122.2     125.9     121.5     128.6    130.5     130.3     124.1     125.8     130.4
    转化温度(℃)    790   760    782    778    782     704     716     716    710     706     657     652     727
  表面粗糙度Ra() 4 3 4 2 2 3 2 3 3 3 3 4 3
表9                                                                                                                            (mol%)
    实施例   140   141   142   143   144   145   146   147   148   149   150   151   152
    SiO2   42.00   45.00   42.00   45.00   45.00   45.00   45.00   45.00   45.00   45.00   45.00   45.00   45.00
    Al2O3   17.50   15.50   17.50   23.00   23.00   23.00   23.00   23.00   23.00   28.00   18.00   13.00   8.00
    MgO   18.50   17.50   20.50   5.00   10.00   15.00   20.00   25.00   10.00   20.00   25.00   30.00
    Y2O3   14.00   12.00   10.00   25.00   20.00   15.00   10.00   5.00   10.00   10.00   10.00   10.00
    TiO2   8.00   5.00   10.00   7.00   7.00   7.00   7.00   7.00   7.00   7.00   7.00   7.00   7.00
    ZrO2
    Li2O   5.00
    CaO
    ZnO
    NiO
    Fe2O3
    R2O3
    杨氏模量(GPa)   132.6   129.0   132.1   134.1   133.1   130.2   126.8   122.4   116   126.9   127   128.2   129.1
    转化温度(℃) 797 715 767 816 837 815 801 781 753 815 786 778 775
  表面粗糙度Ra()   3   3   4   4   4   4   4   4   4   3   3   3   4
表10                                                                                 (mol%)
    实施例     153     154   155   156     157     158     159     160     161     162   163
    SiO2     45.00     45.00   45.00   45.00     38.00     38.00     38.00     40.00     38.00     38.00   38.00
    Al2O3     13.00     23.00   4.00   32.00     15.50     20.00     15.50     17.50     22.50     20.00   17.50
    MgO     20.00     20.00   34.00   6.00     24.50     20.00     22.50     20.50     17.50     18.00   20.50
    Y2O3     15.00     5.00   10.00   10.00     12.00     12.00     12.00     10.00     12.00     12.00   12.00
    TiO2     7.00     7.00   7.00   7.00     10.00     10.00     12.00     12.00     10.00     12.00   12.00
    ZrO2
    Li2O
    CaO
    ZnO
    NiO
    Fe2O3
    R2O3
    杨氏模量(GPa) 132.2 122.4 129.1 129.3 135.2 134.2 135.4 132.1 133.9 135.0 135.1
    转化温度(℃)     797     768   767   812     780     786     774     775     792     778   779
  表面粗糙度Ra() 4 4 4 4 4 4 3 4 4 4 4
表11                                                                               (mol%)
    实施例     164     165     166     167     168     169     170     171    172     173
    SiO2     45.00     45.00     45.00     45.00     45.00     45.00     45.00     45.00    45.00     45.00
    Al2O3     17.50     17.50     17.50     17.50     17.50     17.50     17.50     17.50    17.50     17.50
    MgO     22.50     22.50     22.50     22.50     22.50     22.50     22.50     22.50    22.50     22.50
    Nd2O3     10.00
    TiO2     5.00     5.00     5.00     5.00     5.00     5.00     5.00     5.00    5.00     5.00
    Yb2O3     10.00
    Tm2O3     10.00
    Er2O3     10.00
    Ho2O3     10.00
    Dy2O3     10.00
    Tb2O3     10.00
    Gd2O3     10.00
    Eu2O3     10.00
    Sm2O3    10.00
    杨氏模量(GPa) 128.4 128.0 127.7 127.4 126.0 125.3 125.2 123.2 122.4 120
    转化温度(℃) 784 781 788 781 781 776 778 772 774 769
  表面粗糙度Ra() 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
表12                                                                                                                           (mol%)
    实施例     174     175   176   177   178   179   180   181   182   183   184   185   186
    SiO2     45.00     45.00   42.00   42.00   42.00   42.00   42.00   42.00   40.00   40.00   40.00   40.00   45.00
    Al2O3     17.50     17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   17.50   10.00
    MgO     22.50     22.50   17.50   12.50   17.50   12.50   17.50   12.50   19.50   20.50   22.50   17.50   20.00
    Y2O3   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00   10.00
    TiO2     5.00     5.00   8.00   8.00   8.00   8.00   8.00   8.00   10.00   7.00   5.00   10.00   10.00
    ZrO2   5.00   5.00   5.00
    Li2O   5.00
    CaO   5.00   10.00
    ZnO   5.00   10.00
    NiO   5.00   10.00
    Fe2O3   5.00
    Pr2O3     10.00
    La2O3     10.00
    杨氏模量(GPa) 119.0 117.0 126.4 123.4 132.3 134.5 129.3 128.8 130.6 131.0 130.8 131.02 128.4
    转化温度(℃) 763 773 777 778 776 776 765 754 761 776 784 784 692
  表面粗糙度Ra() 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
表13                                                                                     (mol%)
    实施例   187   188   189   190   比较例1     比较例2
    SiO2   45.00   45.00   45.00   45.00   SiO2:73.00     SiO2:52.00
    Al2O3   5.00   5.00   3.00   8.00   Al2O3:0.60     Al2O3:1.00
    MgO   25.00   25.00   25.00   30.00   CaO:7.00     CaO:16.00
    Y2O3   10.00   10.00   10.00   2.50   Na2O:9.00     Na2O:7.00
    TiO2   10.00   8.00   12.00   7.00   K2O:9.00     K2O:5.00
    ZrO2   ZnO:2.00     F:19.00
    Li2O   5.00   7.00   5.00   7.50   As2O3:0.20
    CaO
    ZnO
    NiO
    Fe2O3
    Pr2O3
    La2O3
    杨氏模量(GPa) 131.5 131.1 132.5 119.1 79.0 91.0
    转化温度(℃)   687   664   687   652     554
  表面粗糙度Ra()   4   4   4   4     12.00     25
表14                                                                                                                           (mol%)
    实施例     200     201     202     203     204     205     206     207     208     209
    SiO2     40.00     40.00     40.00     40.00     35.00     45.00     44.00     45.00     40.00     43.00
    Al2O3     15.00     20.00     25.00     25.00     15.00     25.00     25.00     25.00     25.00     25.00
    MgO     25.00     25.00     25.00     15.00     35.00     25.00     25.00     23.00     25.00     15.00
    CaO     10.00     5.00     10.00     10.00
    Y2O3     5.00     5.00     5.00     5.00     5.00     1.00     4.00     5.00
    TiO2     5.00     5.00     5.00     10.00     10.00     5.00     5.00     5.00
    ZrO2     2.00     5.00     2.00
    Li2O     2.00
    表面粗糙度Ra()     4     4     4     4     5     4     4     4     5     4
    比重(g/cm3)     3.14     3.1     3.063     3.06     3.225     2.81     2.833     2.970     3.152     2.841
    杨氏模量(GPa) 119.4 121.7 124.3 118.3 128.6 113.4 117.0 126.5 126.4 112.0
    比弹性模数(106Nm/kg)     38.1     39.3     40.5     38.6     39.9     40.4     41.3     42.6     40.1     39.5
由表1~表14可清楚地知道,因为实例1~61、100~190及200~209中的玻璃,其玻璃转化温度高,所以,即使进行所要求的热处理(一般在700℃以下),也有足够的耐热性。特别是由于杨氏模量及/或比弹性模数等玻璃的强度特性大,作为磁记录介质用基片使用时,该玻璃基片即使高速旋转,也很难使基片翘曲和不均匀,也与基片的进一步薄型化相适应。其次,这些玻璃的表面粗糙度(Ra)可研磨到5埃以下,因有优异的平坦性,所以可谋求磁头的低漂浮性。另外,实例1~61的玻璃弯曲度也小。因此,本发明的玻璃作为磁记录介质用的玻璃基片是有用的。
与此相反,比较例1的化学钢化的玻璃基片,表面平滑性及平坦性上是优异的,但在耐热性和比弹性模数等的强度特性上与本发明的玻璃基片比较相当差。因此,制造磁记录介质时,为得到高保磁力而对磁性层进行的热处理就不能充分,所以得不到具有高保磁力的磁记录介质。另外,如果是具有30×106Nm/kg左右的小的比弹性模数的玻璃的话,因基片的翘曲和弯曲度就大,所以与薄型化不能相适应。
比较例2的结晶玻璃基片在比弹性模数和平滑性上比本发明的玻璃差。特别是由于大的晶粒的存在,基片的平滑性受损,所以不能进行高密度记录。
本发明的玻璃因有高的杨氏模量、高比弹性模数、高耐热性、所以作为磁盘用基片非常有用。硬盘的制造方法
如图1所示,磁盘1是在用上述实例1中的玻璃制成的玻璃基片2上,顺次形成凹凸控制层3、底层4、磁性层5、保护层6、润滑层7而制得的。
如果就各层进行具体地介绍的话,基片1是对外圆半径为32.5mm、内圆半径为10.0mm、厚度为0.43mm的圆片表面进行加工制得的,将其两个主表面精磨到表面粗糙度Ra=4埃、Rmax=40埃。
凹凸控制层是平均粗糙度为50埃、表面粗糙度Rmax为150埃、含氮量为5~35%的AlN的薄膜。
底层是厚度约为600埃的CrV的薄膜,组成比为Cr:83at%、V:17at%。
磁性层是厚度约为300埃的CoPtCr的薄膜,组成比为:Co:76at%、Pt:6.6at%、Cr:17.4at%。
保护层是厚度约为100埃的石墨薄膜。
润滑层是用旋转涂布法将由全氟聚醚组成的润滑层涂布在石墨保护层上,形成的厚度为8埃的涂层。
下面介绍磁盘的制造方法。
首先,将实例1中制造的玻璃,对外圆半径为32.5mm、内圆半径为10.0mm、厚度为0.5mm的园片表面进行研磨加工,使其两个主表面的表面粗糙度精磨到Ra=4埃、Rmax=40埃,制得磁盘用的玻璃基片。
接着,将上述玻璃基片放到基片支撑台上后,送入直接插入型喷镀作业室中。然后将放置了玻璃基片的支撑台送入Al靶被腐蚀的第一燃烧室中,在4mtorr压力、基片温度350℃、Ar+N2气体气氛(N2=4%)中进行喷镀。其结果,在玻璃基片上制得表面粗糙度Rmax=150埃、膜厚为50埃的AlN薄膜(形成凹凸层)。
接着,将放置着已形成AlN膜的玻璃基片的支撑台连续顺序送入设置了CrV(Cr:83at%、V:17at%)靶的第二燃烧室、设置了CoPtCr(Co:76at%、Pt:6.6at%、Cr:17.4at%)靶的第三燃烧室中,使其在基片上成膜。这些膜是在2mtorr压力、基片温度350℃、Ar气氛中喷镀,制得膜厚约为600埃的CrV底层、膜厚约为300埃的CoPtCr磁性层。
然后将形成了凹凸控制层、底层、磁性层的层合体送入设置了为进行加热处理的加热器的第四燃烧室中,这时,在Ar气气氛(压力2mtorr)中,于第四燃烧室内进行热处理。
将上述基片送入设置了石墨靶的第五燃烧室中,除了在Ar+H2气体(H2=6%)气氛中成膜以外,在与上述CrV底层及CoPtCr磁性层相同的成膜条件下,制得膜厚约为100埃的石墨保护层。
最后,将形成了石墨保护层的基片,从上述直接插入型喷镀装置上取出,然后,在该石墨保护层的表面上,由浸涂法涂布全氟聚醚,形成8埃厚的润滑层,制得磁盘。
以上,虽然列举了优选实例介绍了本发明,但是,本发明不只限于上述实例。
                   产业上利用的可能性
因为使用了本发明的玻璃,所以可提供具有36×106Nm/kg以上高比弹性模数或110GPa以上大的杨氏模量及700℃以上的高转化温度(高耐热性),优异的表面平滑性(表面粗糙度Ra<9埃)的而且强度大的玻璃基片。另外,由于本发明的玻璃耐热性优异,所以在基片不变形的情况下,可进行为提高磁膜特性所需的热处理,由于平坦性优异,所以可使磁头达到低漂浮即可进行高密度记录,由于比弹性模数及强度大,所以,可使磁盘薄型化,与此同时也可避免磁盘的破损。由于可比较稳定地制得玻璃,工业规模的生产也容易,所以可期待着生产价廉的下一代磁记录介质用的基片玻璃。

Claims (29)

1.一种基片用的玻璃,其特征在于比弹性模数G为36×106Nm/kg以上。
2.权利要求1中记载的玻璃,其特征在于能将表面粗糙度(Ra)做到9以下。
3.权利要求1或2中记载的玻璃,其转化温度高于700℃。
4.一种玻璃,其特征在于,作为构成玻璃的氧化物具有用mol%表示的如下组成:25~52%的SiO2、5~35%的Al2O3、15~45%的MgO、0~17%的Y2O3、0~25%的TiO2、0~8%的ZrO2、1~30%的CaO,这里Y2O3+TiO2+ZrO2+CaO为5~30%,B2O3+P2O5为0~5%,而且比弹性模数在36×106Nm/kg以上。
5.权利要求4中记载的玻璃,它还含有0~3%的As2O3+Sb2O3及0~5%的ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Fe2O3+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5
6.一种玻璃,其特征在于,作为构成玻璃的氧化物具有用mol%表示的如下组成:25~50%的SiO2、10~37%的Al2O3、5~40%的MgO、1~25%的TiO2,且比弹性模数在36×106Nm/kg以上。
7.权利要求6中记载的玻璃,它还含有0~17%的Y2O3、0~8%的ZrO2、0~25%的CaO、0~3%的As2O3+Sb2O3、及0~5%的ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Fe2O3+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5
8.一种玻璃,其特征在于,作为构成玻璃的氧化物具有用mol%表示的如下组成:25~50%的SiO2、20~40%的Al2O3、8~30%的CaO、2~15%的Y2O3,且比弹性模数在36×106Nm/kg以上。
9.权利要求8中记载的玻璃,它还含有0~20%的MgO、0~25%的TiO2、0~12%的Li2O、0~3%的As2O3+Sb2O3、及0~5%的ZnO+SrO+NiO+CoO+FeO+CuO+Fe2O3+Cr2O3+B2O3+P2O5+V2O5
10.权利要求1-9任一项中记载的玻璃,其特征在于杨氏模量达110GPa以上。
11.一种基片用玻璃,其特征在于,杨氏模量在110GPa以上。
12.权利要求11中记载的玻璃,其特征在于,可将表面粗糙度(Ra)做到9以下。
13.权利要求11或12中记载的玻璃,其特征在于,转化温度高于700℃。
14.一种玻璃,其特征在于,作为构成玻璃的氧化物具有用mol%表示的如下组成:30~60%的SiO2、0~35%的Al2O3、0~40%的MgO、0~20%的Li2O、0~27%的Y2O3、0~27%La2O3、0~27%的CeO2、0~27%的Pr2O3、0~27%的Nd2O3、0~27%的Sm2O3、0~27%的Eu2O3、0~27%的Gd2O3、0~27%的Tb2O3、0~27%的Dy2O3、0~27%的Ho2O3、0~27%的Er2O3、0~27%的Tm2O3、0~27%的Yb2O3,这里Y2O3+La2O3+CeO2+Pr2O3+Nd2O3+Sm2O3+Eu2O3+Gd2O3+Tb2O3+Dy2O3+Ho2O3+Er2O3+Tm2O3+Yb2O3为1~27%、Li2O+MgO+Y2O3+La2O3+CeO2+Pr2O3+Nd2O3+Sm2O3+Eu2O3+Gd2O3+Tb2O3+Dy2O3+Ho2O3+Er2O3+Tm2O3+Yb2O3>25%,且杨氏模量在110GPa以上。
15.权利要求14中记载的玻璃,它还含有0~20%的TiO2、0~8%的ZrO2、这里TiO2+ZrO2为0~20%、0~15%的CaO、0~15%的ZnO、0~15%的NiO、0~15%的Fe2O3,这里CaO+ZnO+NiO+Fe2O3为0~15%。
16.权利要求14或15中记载的玻璃,它还含有0~2%的As2O3+Sb2O3、0~8%的B2O3+P2O5+Nb2O5+V2O5+Cr2O3+Ga2O3+CoO+SrO+BaO+FeO+CuO+MnO+Na2O+K2O。
17.权利要求14~16中任一项中记载的玻璃,其特征在于比弹性模数G在36×106Nm/kg以上。
18.权利要求1-17中任一项中记载的玻璃,它是磁盘基片用的玻璃。
19.一种材料,其特征在于它是由SiO2-Al2O3-RO体系(但,R为二价金属)的玻璃所形成的,是用作信息记录介质用基片的材料,且上述的玻璃含20mol%以上的Al2O3
20.一种材料,其特征在于它是由SiO2-Al2O3-RO体系(但,R为二价金属)的玻璃所形成的,是用作信息记录介质用基片的材料,且上述玻璃中作为RO是含20mol%以上的MgO。
21.一种材料,其特征在于它是由SiO2-Al2O3-RO体系(但,R为二价金属)的玻璃所形成的,是用作信息记录介质用基片的材料,且上述玻璃中还含有Y2O3
22.权利要求21中记载的材料,该材料中含有0.5~17mol%的Y2O3
23.权利要求19-22中任一项中记载的材料,其特征在于它含有TiO2及ZrO2中的任一个或二个都含。
24.一种信息记录介质用基片,其特征在于,它由权利要求19~23中任一项中记载的材料所组成。
25.一种信息记录介质用玻璃,其特征是含3~30mol%的金属氧化物,且这些金属是从Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Hf、Ta及W组成的金属群中选择的一种或二种以上的金属。
26.权利要求24中记载的玻璃,其特征在于杨氏模量为90GPa以上。
27.一种信息记录介质用基片,其特征在于,它是由权利要求25或26中记载的玻璃做成的。
28.信息记录介质是磁盘的权利要求24或27中记载的基片。
29.一种磁盘,其特征在于,在权利要求28中记载的基片上至少含有磁性层。
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