JPH0544735B2 - - Google Patents

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JPH0544735B2
JPH0544735B2 JP12015685A JP12015685A JPH0544735B2 JP H0544735 B2 JPH0544735 B2 JP H0544735B2 JP 12015685 A JP12015685 A JP 12015685A JP 12015685 A JP12015685 A JP 12015685A JP H0544735 B2 JPH0544735 B2 JP H0544735B2
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JP
Japan
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aluminum substrate
thickness
surface roughness
ceramics
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JP12015685A
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JPS61278023A (ja
Inventor
Akio Nishama
Jiro Kotani
Toshio Yoshida
Hitoshi Kunugi
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Mitsubishi Materials Corp
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Mitsubishi Materials Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 この発明は、磁気デイスク用アルミニウム基板
の熱ひずみを除去する場合に使用されるセラミツ
クススペーサに関する。 〔従来の技術〕 一般に、磁気デイスク用のアルミニウム基板に
は熱処理によつて生じたひずみが残存しており、
このひずみは、ダイヤモンド単結晶による旋削
と、それにつづくダイヤモンド砥石による研摩と
からなる超仕上加工後に、アルミニウム基板の平
行度と平坦度に極く僅かな乱れを発生させる原因
となるので、これを避けるために、上記仕上加工
の前にアルミニウム基板のひずみを十分に除去し
ておく必要があり、それには、従来、製品となる
べき、例えば厚さ:約2mmのアルミニウム基板
を、厚さ:10〜20mmを有する2枚の鉄鋼材料スペ
ーサの間に挾んで、これを両側からクランプで圧
力をかけながら300〜450℃の温度に加熱すること
によつて前記ひずみを除去していた。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の鉄鋼材料スペーサは、300〜450℃におい
てアルミニウム基板のひずみ取りに繰り返し使用
するとスペーサ自体も変形するので、それを防ぐ
ためにスペーサの厚さを増すか、あるいはスペー
サの平行度を維持するため、変形が著しくなつた
時点でその表面を研摩しなければならなかつた。
また鉄鋼材料は繰り返し使用するうちに錆を発生
し、その錆のついたスペーサをひずみ取りに使用
すると錆がアルミニウム基板に転写され、この錆
は後工程の超仕上工程においても除去できなくな
つて、アルミニウム基板の不良品を生じさせる原
因となるため、スペーサを錆させないように、錆
落しを定期的に行つているのが現状であつた。 〔研究に基づく知見事項〕 そこで、本発明者等は、このような問題を解決
するために種々研究を重ねた結果、 (1) スペーサの材質を、鉄鋼材料に代えてセラミ
ツクスとすれば、セラミツクス本来の性質によ
つて、前述のスペーサ自体の変形の問題と錆の
発生の問題が一挙に解決されること、 (2) スペーサの材質としてセラミツクスを使用す
ると、その線膨脹率は3〜8×10-6deg-1と極
めて小さいために、それが約25×10-6deg-1
大きいアルミニウム基板が、ひずみ取り処理時
にセラミツクススペーサと圧接されながら、室
温から例えば約400℃に至る激しい温度変化に
曝されると、両者の間の大きい熱伸縮の差によ
つてアルミニウム基板は硬いセラミツクススペ
ーサと強く擦り合つて、アルミニウム基板のひ
ずみが効果的に除去される反面、その擦り合い
によつて接触面に疵がつくという問題が新たに
生ずる。そこでそのセラミツクススペーサの表
面粗度を向上させ、かつスペーサの空孔含有量
を減らすとともに、表面に形成される空孔の寸
法を小さくすれば、この疵の発生が避けられ、
そのためには表面粗度:0.8S以下、空孔含有
率:5容量%以下および表面空孔の最大径:
20μm以下であれば十分であること、および (3) 鉄鋼材料に比べて概して靭性の低いセラミツ
クスをスペーサの素材とすると、そのスペーサ
は使用中にやはり破損しやすい傾向を有する
が、それを、抗折力:65Kg/mm2以上および厚
み:2mm以上を有するスペーサとすれば、強度
上実用に耐えるスペーサが得られること、 を見出した。 〔問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記知見に基づいて発明されたも
ので、 厚み:2〜15mm、 抗折力:65Kg/mm2以上、 表面粗度:0.8S以下、 を有し、かつ空孔含有率が5容量%以下であると
ともに、表面に形成された空孔の最大径が20μm
以下である、磁気デイスク用アルミニウム基板の
熱ひずみ除去用セラミツクススペーサ、を提供す
るものである。 ついで、この発明において、セラミツクススペ
ーサの厚み、抗折力、表面粗度、空抗含有率およ
び表面空孔の大きさをそれぞれ上記のとおりに限
定した理由を述べる。 (a) 厚み 一般に、ひずみを取るべきアルミニウム基板
の厚みは僅か2mm程度であるのに対し、従来の
鉄鋼材料を素材とするスペーサの厚みは通常10
〜20mm程度であつたが、この発明では、スペー
サの素材をセラミツクスとしたことにより、そ
の厚みを小さくしても前述のスペーサ自体の変
形の問題は起こらないばかりでなく、ひずみ取
り炉における熱処理についてみると、スペーサ
が薄ければ薄いほど多量のアルミニウム基板を
充填できるので、スペーサは薄いほど有利であ
るが、その厚みが2mm未満になると強度が不足
して破損の虞があり、一方それが15mmを越えて
も強度上利益がない上に、ひずみ取り炉におけ
る処理量、すなわち生産量が低下するところか
ら、その厚みを2〜15mmと定めた。 (b) 抗折力 前述のように、一般にセラミツクスは鉄鋼材
料よりも靭性が低いため、特に薄い板状のもの
とすると破損し易くなるので、アルミニウム基
板のひずみを取り除くためにこれを強く押圧し
なければならない本スペーサにおいては、その
抗折力は大きいほど好ましいが、一方抗臣力が
極端に大きいセラミツクスを製造することは技
術的にもまた経済的にも困難となる上に、セラ
ミツクススペーサの抗折力が65Kg/mm2以上あれ
ば、上述の厚みとの兼合から磁気デイスク用ア
ルミニウム基板の熱ひずみを除去するスペーサ
として支障なく使用することができるところか
ら、その抗折力の下限値を65Kg/mm2と定めた。 (c) 表面粗度 ひずみ矯正時にアルミニウム基板がセラミツ
クススペーサに引つ掻かれて疵がつく現象はス
ペーサの表面粗度を向上することによつて改善
され、その表面粗度が0.8Sよりも粗いと、軟い
アルミニウム基板は硬いセラミツクススペーサ
によつて削られるが、スペーサの表面を0.8S以
下の表面粗度の鏡面に仕上げると、下記の表面
空孔の大きさとの兼合から、アルミニウムとセ
ラミツクスとの大きな熱膨脹差にも拘らず、ア
ルミニウム基板には無視できる程度の疵しかつ
かないので、その表面粗度を0.8S以下と定め
た。 (d) 空孔含有率および表面空孔の大きさ スペーサ表面の空孔の大きさが大きいほどア
ルミニウム基板はその空孔に噛み込まれやすく
なつて、表面に大きな疵を生じ易くなり、表面
空孔の最大径が20μmを越えると、前記表面粗
度をいくら小さく仕上げても、上記の噛み込み
を生ずるので、セラミツクスの表面に存在する
空孔の最大径を20μm以下と定めるとともに、
一般にスペーサ全体の空孔含有率が高くなるほ
ど空孔の寸法が大きくなる傾向があり、それが
5%を越えると、20μmを越す最大径を有する
空孔が形成されるようになるところから、この
空孔含有率を5%以下と定めた。 上記のような特性を備えたセラミツクスは、従
来知られている、アルミナ、窒化珪素、サイアロ
ン、炭化珪素、ジルコニアおよびこれらに第a
族、第a族、第a族の酸化物、炭化物、窒化
物、ホウ化物のうちのいずれか1種または2種以
上を40容量%以下加えたもののようなセラミツク
スから選ばれ、これらのうち、 (1) 窒化珪素(以下、Si3N4で示す)系セラミツ
クスは、例えば、MgO、Y2O3、希土類金属酸
化物等が添加されたSi3N4をホツトプレス法で
焼結して製造され、 (2) サイアロン系セラミツクスは、例えば、
Al2O3やAlNおよびポリタイプサイアロンの
21Rや15RにMgOやY2O3等を添加したものを
常圧焼結法または熱間静水圧プレス(HIP)で
焼結して製造され、また (3) 酸化ジルコニウム(以下、ZrO2で示す)基
セラミツクスは、例えば、ZrO2にAl2O3
Y2O3、MgO等を添加したものを、やはり常圧
焼結法またはHIPで焼結して製造される。 以上のような方法で製造されて、この発明にお
いて必要とする抗折力、空孔含有率、空孔寸法お
よび厚みを備えた板状のセラミツクスは、ダイヤ
モンド測定端子による触針式測定法(JIS B0601
〜1976)によつて測定される、表面粗度:0.8S以
下の平滑な表面を有するセラミツクススペーサに
仕上げられる。 〔実施例〕 ついで、この発明を実施例により比較例と対比
しながら説明するが、これらの実施例は勿論この
発明を具体化した例を単に示すためのものであつ
て、この発明の技術的範囲を制限することを意図
するものではない。 平行粒径:0.7μmを有するSi3N4微粉末83.7%、
同:3.0μmを有するAlN微粉末2.5%、同:0.8μm
を有するAl2O3微粉末5.8%(以下、特に断わらな
いかぎり%はすべて重量%を意味する)および
同:2.5μmを有するYb2O3微粉末:8%からなる
配合組成を有する混合粉末を原料とし、これを常
法に従い、常圧焼結法で焼結することによつて、
前記混合粉末と実質的に同一の組成および外径:
170mm×内径:45mm×厚み:10mmの寸法を有する
サイアロン基セラミツクスの環状板を製造し、つ
いでこれの表面をダイヤモンド砥粒により研摩す
ることによつて、本発明スペーサ1を製造し、ま
た、平均粒径:1.5μmを有するZrO2微粉末:80
%、同:0.8μmを有するAl2O3微粉末:18%およ
び同:2.5μmを有するY2O3微粉末:2%からな
る配合組成を有する混合粉末を原料とし、これを
普通焼結およびそれにつづくHIPで焼結すること
によつて、前記混合粉末と実質的に同一の組成お
よび前記寸法と同じ寸法を有するZrO2基セラミ
ツクスの環状板を製造し、ついでこれの表面を上
記と同様に仕上げて、本発明スペーサ2を製造し
た。 このようにして得られた本発明スペーサ1およ
び2について、それらの表面粗度をダイヤモンド
コーン触針法によつて測定するとともに、抗折力
を測定し、さらに理論比重との比較によつて空孔
含有率を、また光学顕微鏡によつて表面空孔の最
大径を測定し、その結果を第1表に示した。 つぎに、これらのスペーサをアルミニウム基板
のひずみ取りに使用したときに発生するアルミニ
ウム基板上の疵の状態を調査するために、1気圧
の水素雰囲気が形成されている炉の中で、外径:
163mm×内径:50mm×厚さ:2mmの寸法を有する
アルミニウム基板の両側を100Kg/cm2の圧力の下
に前記同種スペーサ各2枚でそれぞれ挾圧しなが
ら、これらの部材を毎時100℃の昇温速度で400℃
まで加熱し、この温度に1時間保持した後、毎時
20℃の降温速度で冷却する、アルミニウム基板の
ひずみ矯正処理を実施した。 ついで、この処理によつて生じたアルミニウム
基板上の疵の深さを表面粗さ測定器によつて測定
し、その結果を第1表に示した。 さらに比較のため、平均粒径:0.8μmを有する
Al2O3微粉末:91%、同:15μmを有するSiO2
粉末:6%、同:1.5μmを有するMgO微粉末:
3%からなる配合組成を有する混合粉末および平
均粒径:0.7μmを有するSi3N4微粉末:93%、
同:2.5μmを有するY2O3微粉末:7%からなる
配合組成を有する混合粉末をそれぞれ原料とし、
これらを常法に従い、常圧焼結法で焼結すること
によつて、前記混合粉末と実質的に同一の組成お
よび前記本発明スペーサ1および2と同じ寸法を
有するアルミナ基セラミツクスおよび窒化珪素基
セラミツクスの環状板を製造し、ついで
〔発明の効果〕
本発明スペーサ1および2は、その材質がセラ
ミツクスであるところから、繰返し使用しても、
当然変形も錆も生じなかつたのに対し、従来スペ
ーサでは、第1表に示されるように、矯正後のア
ルミニウム基板の平坦度は大きくて仕上りが劣
り、また比較スペーサ1および2では、表面粗度
および空孔の最大径のうちの一方または両方がこ
の発明の範囲から外れているために著しい疵を発
生したのに対し、本発明スペーサ1および2にお
いては、その表面粗度と空孔の最大径について十
分配慮されているため極く小さな疵しか発生しな
い上に、本発明スペーサ1および2は十分な強度
を有するところから破損を生ずることなく繰返し
使用することができた。 以上述べた説明から明らかなように、この発明
によると、加熱や圧力によつて極めて変形し難い
セラミツクスでアルミニウム基板の熱ひずみ除去
用スペーサを構成したために、平坦度、すなわち
仕上りに優れたアルミニウム基板を提供できると
ともに、そのアルミニウム基板上に錆が転写され
るというトラブルの発生を回避することもでき、
しかも強度上も、またアルミニウム基板上の引つ
掻き疵の発生についても何ら問題のない実用上優
れた磁気デイスク用アルミニウム基板の熱ひずみ
除去用セラミツクススペーサを提供することがで
きる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 厚み:2〜15mm、 抗折力:65Kg/mm2以上、 表面粗度:0.8S以下、 を有し、かつ空孔含有率が5容量%以下であると
    ともに、表面に形成された空孔の最大径が20μm
    以下である、磁気デイスク用アルミニウム基板の
    熱ひずみ除去用セラミツクススペーサ。
JP12015685A 1985-06-03 1985-06-03 磁気デイスク用アルミニウム基板の熱ひずみ除去用セラミツクススペ−サ Granted JPS61278023A (ja)

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JP12015685A JPS61278023A (ja) 1985-06-03 1985-06-03 磁気デイスク用アルミニウム基板の熱ひずみ除去用セラミツクススペ−サ

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JPS61278023A JPS61278023A (ja) 1986-12-08
JPH0544735B2 true JPH0544735B2 (ja) 1993-07-07

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JP12015685A Granted JPS61278023A (ja) 1985-06-03 1985-06-03 磁気デイスク用アルミニウム基板の熱ひずみ除去用セラミツクススペ−サ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63197029A (ja) * 1987-02-10 1988-08-15 Mitsubishi Metal Corp 磁気デイスク用Al基板の熱ひずみ除去用セラミツクススペ−サ
US5969902A (en) * 1995-03-15 1999-10-19 Kyocera Corporation Support magnetic disk substrate and magnetic disk unit using the support member composed of Forsterite and an iron based component

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JPS61278023A (ja) 1986-12-08

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