JP3152905B2 - 磁気ディスク用結晶化ガラス基板 - Google Patents
磁気ディスク用結晶化ガラス基板Info
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Description
板に関し、特にコンタクト・レコーディングに適した磁
気ディスク用ガラスセラミック基板に関する。
ア化に伴い大容量の磁気ディスク装置が必要となってい
る。その結果、磁気ディスクは、面記録密度を大きくす
るために、ビットおよびトラック密度を増加させ、ビッ
トセルのサイズを縮少化する必要がある。ビットセルの
縮少化に対応して磁気ヘッドはディスク表面により接近
して作動する必要が生じ、磁気ヘッドのディスク表面か
らの浮上量を0.025μm以下として磁気ヘッドとデ
ィスクがほとんど接触した状態で記録が行われるコンタ
クト・レコーディング方式が求められている。
・レコーディング方式においては、磁気ディスクは、
0.025μm以下の磁気ヘッドの浮上量を可能にする
ため、表面粗度(Ra)が10Å以下であることが要求
される。
ム合金が使用されているが、アルミニウム合金基板で
は、種々の材料欠陥の影響により、研磨工程における基
板表面の突起またはスポット状の凹凸を生じ平坦性、平
滑性の点で十分でなく、またアルミニウム合金は軟かい
材料であるため、変形が生じやすく薄形化に対応するこ
とがむずかしく、さらにはヘッドの接触による変形傷を
生じメディアを損傷させてしまう等今日の高密度記録化
に十分対応できない。
消する材料として化学強化ガラスのソーダライムガラス
(SiO2 −CaO−Na2 O)とアルミノシリケート
ガラス(SiO2 −Al2 O−Na2 O)が知られてい
るが、この場合(イ)研磨は化学強化後に行なわれ、デ
ィスクの薄板化における強化層の不安定要素が高い。
(ロ)ガラス中にNa2 O成分を必須成分として含有す
るため、成膜特性が悪化し、Na2 O溶出防止のための
全面バリアコート処理が必要となり、製品の低コスト安
定生産性が難しいという欠点がある。
ガラス基板に対していくつかの結晶化ガラスが知られて
いる。例えば、特開平6−329440号公報記載のS
iO2 −Li2 O−MgO−P2 O5 系結晶化ガラス
は、主結晶相として二珪酸リチウム(Li2 O・2Si
O2 )およびα−クオーツ(α−SiO2 )を有し、α
−クオーツ(α−SiO2 )の球状粒子サイズをコント
ロールすることができるが、研磨して成る表面粗度(R
a)が15〜50Åの範囲であって、目標とする表面粗
度(Ra)が10Å以下の急速に進む記録容量向上に合
せた低浮上化に十分対応することができない。
化によるコンタクト・レコーディング方式に対応するた
め、前記従来技術の欠点を解消し、10Å以下の表面粗
度を有する磁気ディスク用結晶化ガラス基板を提供する
ことにある。
達成するため研究と実験を重ねた結果、主結晶相がα−
クリストバライト(α−SiO2 )および二珪酸リチウ
ム(Li2 O・2SiO2 )からなる結晶化ガラスにお
いて、二珪酸リチウムに対するα−クリストバライトの
構成比率を0.25〜0.35という狹い範囲に限定す
ることにより、磁気ディスク基板の研磨してなる表面粗
度(Ra)が3〜9Åであるコンタクト・レコーディン
グに理想的な磁気ディスク基板が得られることを見出
し、本発明に到達した。
の磁気ディスク用結晶化ガラス基板は、結晶化ガラスの
主結晶相がα−クリストバライト(α−SiO2 )およ
び二珪酸リチウム(Li2 O.2SiO2 )であって、
該結晶相の構成比率はα−クリストバライト/二珪酸リ
チウムが0.25〜0.35であり、磁気ディスク基板
の研磨してなる表面粗度(Ra)が3〜9Åであること
を特徴とするものである。
ス基板は、請求項1の構成に加えて、前記結晶化ガラス
は重量百分率で、SiO2 75〜83%、Li2 O
7〜13%、Al2 O3 1〜5%、P2 O5 1〜3
%、MgO0.5〜3%、ZnO 0.5〜3%、K2
O 0〜5%、As2 O3 及び/又はSb2 O3 0〜2
%からなる原ガラスを熱処理することによって得られる
ことを特徴とする。
と同様酸化物基準で表示し得るが、原ガラスの組成範囲
を上記のように限定した理由について以下に述べる。
り、主結晶相として二珪酸リチウム(Li2 O・2Si
O2 )およびα−クリストバライトを生成する極めて重
要な成分であるが、その量が75.0%未満では、得ら
れるガラスの析出結晶が不安定で組織が粗大化しやす
く、また83.0%を超えると原ガラスの溶融が困難と
なる。
主結晶相として二珪酸リチウム(Li2 O・2Si
O2 )結晶を生成するきわめて重要な成分であるが、そ
の量が7%未満では上記結晶の析出が困難となると同時
に、原ガラスの溶融が困難となり、また、13%を超え
ると得られる結晶化ガラスの析出結晶が不安定となり、
組織が粗大化しやすいうえ、化学的耐久性および硬度が
悪化する。K2 O成分はガラスの溶融性を向上させる成
分であり、5%まで含有できる。
あり、その量が0.5%未満であるとα−クリストバラ
イトの析出が増大し、耐摩耗性が悪化する。また、3%
を超えるとα−クオーツの析出が増大し、かつ粒子が粗
大化するため表面粗度が悪化する。またZnOも同等の
効果があるので添加し得るが3%までとすべきである。
て不可欠であるが、その量が1%未満であるとLi2 O
・2SiO2 ,α−SiO2 結晶の粒子が粗大化し所望
の表面粗度が得られない。また3%を超えるとガラス成
形時に失透しやすく、この失透による粒子の粗大化が起
こる。
耐久性を向上させる有効な成分であるが含有量が1%未
満ではその目的を達成することができず、またその含有
量が5%を超えると溶融性が悪化する。As2 O3 およ
び、またはSb2 O3 成分は、ガラス溶融の際の清澄剤
として添加し得るが、これらの1種または、2種の合計
量は2%以下で充分である。
上記成分の他に所望の特性を損なわない程度で少量のB
2 O3 ,CaO,SrO,BaO,TiO2 ,SnO,
およびZrO2 の成分を含有させることができる。
した際の構成結晶相の比についてα−クリストバライト
/二珪酸リチウム=0.25〜0.35に規定した。こ
れはXRDのピーク高さにより各結晶相の割合を見、α
−クリストバライト(101),二珪酸リチウム(13
0)のピーク面をそれぞれ使用し比を決定した。この比
を0.25〜0.35に限定した理由は、この構成比が
0.25〜0.35の範囲において研磨後の基板の表面
粗度が3〜9Åという理想的な表面粗度が得られること
が多くの実験の結果判明したからである。
化ガラスを製造するには、上記の組成を有するガラスを
溶解し熱間または/および冷間成形を行った後、核形成
400℃〜550℃、結晶化720℃〜820℃の温度
で結晶化熱処理を行い、さらに熱処理結晶化したガラス
を通常一般に広く知られている方法でラッピングのあと
ポリッシングし表面粗度(Ra)を3〜9Åの範囲とす
る。
例につき説明する。表1〜表4は本発明の磁気ディスク
用結晶化ガラス基板の実施組成例(No.1〜10)
を、これらの結晶化ガラスの核形成温度、結晶化温度、
析出結晶相、結晶粒径、研磨後の表面粗度(Ra)とと
もに示す。なお組成は重量百分率で示す。
子顕微鏡写真を図1に示す。
炭酸塩、硝酸塩等の原料を混合し、これを通常の溶解装
置を用いて約1350℃〜1500℃の温度で溶融し、
攪拌均質化した後、所望の形状に成形して冷却し、ガラ
ス成形体を得た。その後これを熱処理して核形成後(4
00℃〜550℃)、結晶化温度(720℃〜820
℃)の間で約1〜5時間保持して、所望の結晶化ガラス
を得た。なお表面粗度測定試料製作にあたっては、上記
結晶化ガラスを平均粒径9〜12μmの砥粒にて約10
分〜20分間ポリッシングして仕上げた。
ラスは、いずれも表面粗度(Ra)の値が9Å未満で、
表面特性に優れており、目的の改善の効果は顕著であ
る。
晶化ガラスの主結晶相がα−クリストバライト(α−S
iO2 )および二珪酸リチウム(Li2 O.2Si
O2 )であって、該結晶相の構成比率はα−クリストバ
ライト/二珪酸リチウムが0.25〜0.35であり、
結晶粒子の粒径が0.1〜1.0μmの範囲の値を有
し、磁気ディスク基板の研磨してなる表面粗度(Ra)
が3〜9Åであることにより、コンタクト・レコーディ
ング用として好適な磁気ディスク用結晶化ガラス基板が
得られる。
真である。
Claims (2)
- 【請求項1】 結晶化ガラスの主結晶相がα−クリスト
バライト(α−SiO2 )および二珪酸リチウム(Li
2 O.2SiO2 )であって、該結晶相の構成比率はα
−クリストバライト/二珪酸リチウムが0.25〜0.
35であり、磁気ディスク基板の研磨してなる表面粗度
(Ra)が3〜9Åであることを特徴とする磁気ディス
ク用結晶化ガラス基板。 - 【請求項2】 前記結晶化ガラスは重量百分率で、Si
O2 75〜83%、Li2 O 7〜13%、Al2 O
3 1〜5%、P2 O5 1〜3%、MgO0.5〜3
%、ZnO 0.5〜3%、K2 O 0〜5%、As2
O3 及び/又はSb2 O3 0〜2%からなる原ガラス
を熱処理することによって得られることを特徴とする請
求項1に記載の磁気ディスク用結晶化ガラス基板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29613398A JP3152905B2 (ja) | 1996-02-05 | 1998-10-02 | 磁気ディスク用結晶化ガラス基板 |
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JP29613398A JP3152905B2 (ja) | 1996-02-05 | 1998-10-02 | 磁気ディスク用結晶化ガラス基板 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08042144A Division JP3131138B2 (ja) | 1996-02-05 | 1996-02-05 | 磁気ディスク用結晶化ガラス基板 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH11199274A JPH11199274A (ja) | 1999-07-27 |
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Family Applications (1)
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JP29613398A Expired - Fee Related JP3152905B2 (ja) | 1996-02-05 | 1998-10-02 | 磁気ディスク用結晶化ガラス基板 |
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Country | Link |
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-
1998
- 1998-10-02 JP JP29613398A patent/JP3152905B2/ja not_active Expired - Fee Related
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