JPH0629152B2 - 基板用結晶化ガラスの製造方法 - Google Patents
基板用結晶化ガラスの製造方法Info
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- JPH0629152B2 JPH0629152B2 JP62043793A JP4379387A JPH0629152B2 JP H0629152 B2 JPH0629152 B2 JP H0629152B2 JP 62043793 A JP62043793 A JP 62043793A JP 4379387 A JP4379387 A JP 4379387A JP H0629152 B2 JPH0629152 B2 JP H0629152B2
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- JP
- Japan
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- glass
- thermal expansion
- coefficient
- heat treatment
- crystallized glass
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
- C03C10/0009—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing silica as main constituent
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- Materials Engineering (AREA)
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- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、各種電気機器分野等に用いられる基板材、特
に磁気ヘッド用基板材に適した大きな熱膨張係数を有
し、かつ熱処理条件による熱膨張係数の変動が小さい基
板用結晶化ガラスを製造する方法に関する。
に磁気ヘッド用基板材に適した大きな熱膨張係数を有
し、かつ熱処理条件による熱膨張係数の変動が小さい基
板用結晶化ガラスを製造する方法に関する。
［従来の技術］ 磁気ヘッドは、オーディオ機器、ＶＴＲおよびコンピュ
ータ等において、情報の記録、再生、消去機能を担う重
要な部品であり、近年需要が増大している。特に、これ
らの機器の小型化、情報の高密度化の要望が高まる中
で、ＩＣ等の薄膜技術を応用した薄膜磁気ヘッドの開発
が、急速に進んできている。
ータ等において、情報の記録、再生、消去機能を担う重
要な部品であり、近年需要が増大している。特に、これ
らの機器の小型化、情報の高密度化の要望が高まる中
で、ＩＣ等の薄膜技術を応用した薄膜磁気ヘッドの開発
が、急速に進んできている。
この薄膜磁気ヘッドは、基板上に磁性材料を薄膜形成し
たもので、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライ
ト、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｓｉ）およびそれらの非晶質物等の薄膜が、情報の
記録、再生、消去機能を担い、基板は磁性材料の支持と
共に摺動機能等を担うため、基板自体にも、種々の特性
が要望される。すなわち、（１）磁性材料との接着性を
良好にするため、磁性材の種類に応じ、約１００〜２０
０×１０-7／℃の範囲の熱膨張係数を選び得ること、
（２）磁性材料の薄膜形成作業等が高温で行なわれるた
め、６００℃以上の耐熱性を有すること、（３）磁気テ
ープやディスクとの摺動により片ヘリを生じないよう前
記磁性材料とほぼ同等の硬度、すなわち、ビッカース硬
度で約４５０〜９００kgf/mm2の範囲を有すること、
（４）組織が緻密で均質、微細であること、（５）品質
が一定で生産性に優れていること等が一般に必要とされ
ている。
たもので、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｚｎフェライ
ト、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ａ
ｌ−Ｓｉ）およびそれらの非晶質物等の薄膜が、情報の
記録、再生、消去機能を担い、基板は磁性材料の支持と
共に摺動機能等を担うため、基板自体にも、種々の特性
が要望される。すなわち、（１）磁性材料との接着性を
良好にするため、磁性材の種類に応じ、約１００〜２０
０×１０-7／℃の範囲の熱膨張係数を選び得ること、
（２）磁性材料の薄膜形成作業等が高温で行なわれるた
め、６００℃以上の耐熱性を有すること、（３）磁気テ
ープやディスクとの摺動により片ヘリを生じないよう前
記磁性材料とほぼ同等の硬度、すなわち、ビッカース硬
度で約４５０〜９００kgf/mm2の範囲を有すること、
（４）組織が緻密で均質、微細であること、（５）品質
が一定で生産性に優れていること等が一般に必要とされ
ている。
この基板用材料としては、粉体焼結法によるセラミック
スや、溶融法による結晶化ガラスが候補とされている。
しかし、焼結セラミックスは、粉体の粒度調整等工程操
作が複雑であり高価となるうえ、気孔の全くない緻密な
ものを得るのは困難である。
スや、溶融法による結晶化ガラスが候補とされている。
しかし、焼結セラミックスは、粉体の粒度調整等工程操
作が複雑であり高価となるうえ、気孔の全くない緻密な
ものを得るのは困難である。
これに比べて、結晶化ガラスは緻密なものを容易に得ら
れる利点がある。前記要望事項にあるような大きな熱膨
張係数を有するものとしては、酸化物基準であらわして
ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系の結晶化ガラスが多数知られてい
る。たとえば、特公昭３６−１９４８０号公報には、Ｓ
ｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−（Ａｌ２Ｏ３）−Ｐ２Ｏ５系の結晶
化ガラスが、特公昭３８−９２４号公報には、ＳｉＯ２
−Ｌｉ２Ｏ−（Ａｌ２Ｏ３）−ＲＯおよび／又はＲ２Ｏ
３−Ｐ２Ｏ５系の結晶化ガラスが各々記載されている。
また、特開昭４９−１２５４１９号公報には、ＳｉＯ２
−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−（ＴｉＯ２／ＺｒＯ２／Ｐ２
Ｏ５／Ｆ）系の結晶化ガラスが、特開昭５０−９４０１
７号公報には、高温の熱処理によって得られるＳｉＯ２
−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５系結晶化ガラスの製造方法が開示
されている。さらに、特開昭６０−１８０９３４号公報
には、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系に感光性金属を核剤として
含有させた結晶化ガラスが提案されている。
れる利点がある。前記要望事項にあるような大きな熱膨
張係数を有するものとしては、酸化物基準であらわして
ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系の結晶化ガラスが多数知られてい
る。たとえば、特公昭３６−１９４８０号公報には、Ｓ
ｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−（Ａｌ２Ｏ３）−Ｐ２Ｏ５系の結晶
化ガラスが、特公昭３８−９２４号公報には、ＳｉＯ２
−Ｌｉ２Ｏ−（Ａｌ２Ｏ３）−ＲＯおよび／又はＲ２Ｏ
３−Ｐ２Ｏ５系の結晶化ガラスが各々記載されている。
また、特開昭４９−１２５４１９号公報には、ＳｉＯ２
−Ｌｉ２Ｏ−Ａｌ２Ｏ３−（ＴｉＯ２／ＺｒＯ２／Ｐ２
Ｏ５／Ｆ）系の結晶化ガラスが、特開昭５０−９４０１
７号公報には、高温の熱処理によって得られるＳｉＯ２
−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５系結晶化ガラスの製造方法が開示
されている。さらに、特開昭６０−１８０９３４号公報
には、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系に感光性金属を核剤として
含有させた結晶化ガラスが提案されている。
ところが、これらの従来技術による結晶化ガラスは、い
ずれも熱処理温度の若干の違いで熱膨張係数が大きく変
化してしまう。このため、実際の製造においては、ロッ
ドごとに熱膨張係数が変動しやすく、また、加熱装置内
の温度のバラつきによって、製品中の熱膨張係数が不均
一となりやすい。そのため、品質が不安定で、生産性に
乏しい欠点がある。
ずれも熱処理温度の若干の違いで熱膨張係数が大きく変
化してしまう。このため、実際の製造においては、ロッ
ドごとに熱膨張係数が変動しやすく、また、加熱装置内
の温度のバラつきによって、製品中の熱膨張係数が不均
一となりやすい。そのため、品質が不安定で、生産性に
乏しい欠点がある。
［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上述の点に鑑み、基板用材料に対する前記各
要望事項を満たし、しかも熱処理温度による熱膨張係数
の変化が小さい、基板用結晶化ガラスの製造方法を提供
することを目的とする。
要望事項を満たし、しかも熱処理温度による熱膨張係数
の変化が小さい、基板用結晶化ガラスの製造方法を提供
することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明者は、上記目的を達成するため種々の試験研究を
重ねた結果、比較的少量のＰ２Ｐ５と特定範囲量のＭｇ
Ｏ成分を必須的に含有させたＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２
Ｏ５−ＭｇＯ系原ガラスを７００〜８５０℃以下の温度
で熱処理することにより得られる結晶化ガラスは、組織
の緻密性、微細性に優れ、かつ適切な硬度を有するう
え、Ｐ２Ｐ５の量によって所望の熱膨張係数を選択する
ことができ、しかも熱処理による熱膨張係数の変化が小
さいことをみいだすことができた。
重ねた結果、比較的少量のＰ２Ｐ５と特定範囲量のＭｇ
Ｏ成分を必須的に含有させたＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２
Ｏ５−ＭｇＯ系原ガラスを７００〜８５０℃以下の温度
で熱処理することにより得られる結晶化ガラスは、組織
の緻密性、微細性に優れ、かつ適切な硬度を有するう
え、Ｐ２Ｐ５の量によって所望の熱膨張係数を選択する
ことができ、しかも熱処理による熱膨張係数の変化が小
さいことをみいだすことができた。
従来のＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ系ガラスは、熱処理温度によ
って結晶の種類や生成量が変化しやすいため、熱膨張係
数が大きく変化し、品質の安定した生産が困難であるの
に対し、本発明の上記ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｐ５−
ＭｇＯ系の原ガラスを用いて所定の熱処理を行なう場合
には、熱処理温度がかなり変化しても、Ｐ２Ｏ５の含有
量に応じて、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２、クリストバライ
ト、α−石英およびＬｉ２Ｏ・ＳｉＯ２等の結晶の生成
および成長が、抑制ないし調整されるため、熱膨張係数
が大きく変化しないものと考えられる。そのため、Ｐ２
Ｐ５量を制御することにより、所望の熱膨張係数を有す
る製品を、容易に、かつ安定して製造することができ
る。
って結晶の種類や生成量が変化しやすいため、熱膨張係
数が大きく変化し、品質の安定した生産が困難であるの
に対し、本発明の上記ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｐ５−
ＭｇＯ系の原ガラスを用いて所定の熱処理を行なう場合
には、熱処理温度がかなり変化しても、Ｐ２Ｏ５の含有
量に応じて、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２、クリストバライ
ト、α−石英およびＬｉ２Ｏ・ＳｉＯ２等の結晶の生成
および成長が、抑制ないし調整されるため、熱膨張係数
が大きく変化しないものと考えられる。そのため、Ｐ２
Ｐ５量を制御することにより、所望の熱膨張係数を有す
る製品を、容易に、かつ安定して製造することができ
る。
本発明は、上記の知見に基づいてなされたものである。
本発明にかかる基板用結晶化ガラスの製造方法の特徴
は、重量％で、ＳｉＯ２ ６０〜８７％、Ｌｉ２Ｏ ５
〜１５％、Ｎａ２Ｏおよび／またはＫ２Ｏ ０．５〜１
０％、ＭｇＯ ０．５〜７．５％、ＣａＯ ０〜９．５
％、ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１３％、ＺｎＯ
０〜１３％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、Ａｌ２Ｏ３ ０
〜９％、Ｐ２Ｏ５ ０．５〜８％、ＴｉＯ２ ０〜５
％、ＺｒＯ２ ０〜３％、ＳｎＯ２ ０〜３％、Ａｓ２
Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２％および上記各金属酸化物の
１種または２種以上の金属元素の弗化物をＦの合計量と
して０〜５％を含有するガラスを、７００〜８５０℃以
下の結晶化温度で熱処理するところにある。
は、重量％で、ＳｉＯ２ ６０〜８７％、Ｌｉ２Ｏ ５
〜１５％、Ｎａ２Ｏおよび／またはＫ２Ｏ ０．５〜１
０％、ＭｇＯ ０．５〜７．５％、ＣａＯ ０〜９．５
％、ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１３％、ＺｎＯ
０〜１３％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、Ａｌ２Ｏ３ ０
〜９％、Ｐ２Ｏ５ ０．５〜８％、ＴｉＯ２ ０〜５
％、ＺｒＯ２ ０〜３％、ＳｎＯ２ ０〜３％、Ａｓ２
Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２％および上記各金属酸化物の
１種または２種以上の金属元素の弗化物をＦの合計量と
して０〜５％を含有するガラスを、７００〜８５０℃以
下の結晶化温度で熱処理するところにある。
本発明において結晶化させるガラスの組成範囲を上記の
ように限定した理由はつぎのとおりである。
ように限定した理由はつぎのとおりである。
すなわち、ＳｉＯ２成分は、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２、Ｌ
ｉ２Ｏ・ＳｉＯ２や高膨張性のクリストバライト、α−
石英の結晶を得るための重要な成分であるが、その量が
６０％未満ではクリストバライトおよびα−石英の結晶
が析出し難くなるため、所望の高熱膨張係数が得られ
ず、また８７％を超えるとガラスの溶融が困難となる。
ｉ２Ｏ・ＳｉＯ２や高膨張性のクリストバライト、α−
石英の結晶を得るための重要な成分であるが、その量が
６０％未満ではクリストバライトおよびα−石英の結晶
が析出し難くなるため、所望の高熱膨張係数が得られ
ず、また８７％を超えるとガラスの溶融が困難となる。
Ｌｉ２Ｏ成分は、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２およびＬｉ２Ｏ
・ＳｉＯ２結晶を得るための重要な成分であるが、その
量が５％未満ではガラス溶融が困難となるうえに、上記
結晶を十分に析出させることができない。また、１５％
を超えると、高膨張性のクリストバライトおよびα−石
英が析出し難く、所望の高熱膨張係数が得られない。な
お、Ｌｉ２Ｏ量は、製品の高硬度および高熱膨張特性を
顕著にし、結晶粒径を一層微小にするためには、５〜１
２％が好ましい。
・ＳｉＯ２結晶を得るための重要な成分であるが、その
量が５％未満ではガラス溶融が困難となるうえに、上記
結晶を十分に析出させることができない。また、１５％
を超えると、高膨張性のクリストバライトおよびα−石
英が析出し難く、所望の高熱膨張係数が得られない。な
お、Ｌｉ２Ｏ量は、製品の高硬度および高熱膨張特性を
顕著にし、結晶粒径を一層微小にするためには、５〜１
２％が好ましい。
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏ成分は、ガラスの溶融性を向上さ
せる重要な成分であり、それぞれ１０％まで含有させる
ことができる。なお、上記効果を得るためには、Ｎａ２
ＯおよびＫ２Ｏの１種または２種の合計量を０．５％以
上含有させることが好ましい。
せる重要な成分であり、それぞれ１０％まで含有させる
ことができる。なお、上記効果を得るためには、Ｎａ２
ＯおよびＫ２Ｏの１種または２種の合計量を０．５％以
上含有させることが好ましい。
ＭｇＯ成分は、ガラスの溶融性の改善、ガラス成形時の
部分的乳白化の防止、熱膨張曲線に大きな屈曲をもたら
すα−クリストバライト結晶の過度の析出抑制、および
下記に示すＰ２Ｏ５成分との共存により、熱処理条件に
よる熱膨張係数の変化を抑制するための重要な成分であ
り、その量が０．５％未満ではそれらの効果が十分では
ない。また、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯ成分も上記の
乳白化防止と上記結晶の析出抑制を除いてＭｇＯと同様
の効果があるので添加し得るが、これらの成分のうちＭ
ｇＯは７．５％を、ＣａＯは９．５％を、ＳｒＯは１５
％を、ＢａＯは１３％をそれぞれ超えると、所望の結晶
析出が困難になるとともに、結晶粒径が粗大化して緻密
性が低下する。同様の理由でこれらの成分の合計量は２
５％までとするのが好ましい。ＺｎＯ成分は、ガラスの
溶融性の改善、熱処理条件による熱膨張係数の変化の抑
制に補助的効果があるので１３％まで含有させることが
できる。
部分的乳白化の防止、熱膨張曲線に大きな屈曲をもたら
すα−クリストバライト結晶の過度の析出抑制、および
下記に示すＰ２Ｏ５成分との共存により、熱処理条件に
よる熱膨張係数の変化を抑制するための重要な成分であ
り、その量が０．５％未満ではそれらの効果が十分では
ない。また、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯ成分も上記の
乳白化防止と上記結晶の析出抑制を除いてＭｇＯと同様
の効果があるので添加し得るが、これらの成分のうちＭ
ｇＯは７．５％を、ＣａＯは９．５％を、ＳｒＯは１５
％を、ＢａＯは１３％をそれぞれ超えると、所望の結晶
析出が困難になるとともに、結晶粒径が粗大化して緻密
性が低下する。同様の理由でこれらの成分の合計量は２
５％までとするのが好ましい。ＺｎＯ成分は、ガラスの
溶融性の改善、熱処理条件による熱膨張係数の変化の抑
制に補助的効果があるので１３％まで含有させることが
できる。
Ｂ２Ｏ３成分は、ガラスの溶融性を向上する有効な成分
であるが、その含有量が１０％以上では、所望の結晶を
析出し難くなる。
であるが、その含有量が１０％以上では、所望の結晶を
析出し難くなる。
Ａｌ２Ｏ３成分は、製品の化学的耐久性および硬度を向
上させる有効な成分であるが、その含有量が１０％を超
えると溶融性が悪化し、さらに低膨張性のβ−スポジュ
ーメンの結晶が析出し、熱膨張係数が低下する。
上させる有効な成分であるが、その含有量が１０％を超
えると溶融性が悪化し、さらに低膨張性のβ−スポジュ
ーメンの結晶が析出し、熱膨張係数が低下する。
Ｐ２Ｏ５成分は、本発明において、ガラスの結晶核剤と
して働くと共に、上記ＭｇＯ成分との共存下において製
品の熱膨張係数の調整および熱処理条件による熱膨張係
数の変化を抑制する効果をみいだされた重要な成分であ
る。第１図は、ＳｉＯ２ ８２．０％、Ａｌ２Ｏ３
３．１％、Ｌｉ２Ｏ ８．５％、Ｋ２Ｏ ３．６％、Ｎ
ａ２Ｏ １．０、ＭｇＯ １．５％およびＡｓ２Ｏ３
０．３％からなる基礎組成に、Ｐ２Ｏ５を添加して得た
ガラスを熱処理（５７０℃×１時間→８１０℃×２時
間）した場合の、Ｐ２Ｏ５添加量に対する熱膨張係数
（α×１０-7／℃）の変化を示したものである。図から
明らかなようにＰ２Ｏ５量を適宜に選ぶことにより、所
望の熱膨張係数を得ることができる。また、第２図・曲
線ａは、上記基礎組成にＰ２Ｏ５ ３．０％を添加して
得たガラスについて、熱処理温度を変えた場合の結晶化
後の熱膨張係数の変化を示したものであり、また曲線ｂ
は、ＭｇＯとＰ２Ｏ５を含有しない以外は、上記と同様
の組成からなるガラスを用いた従来の例（後に述べる表
−１の比較例Ａ）の熱膨張係数の変化を示したものであ
る。前者は後者に比べて、その変化が非常に小さいこと
がわかる。従って、本発明の製造方法によれば、熱処理
による熱膨張係数の変化が実質的に起こらない品質の一
定した結晶化ガラスが得られる。Ｐ２Ｏ５成分は、上記
効果のために最低０．５％の含有が必要であるが、８％
を超えるとガラスが失透を生じやすくなりガラスの成形
が困難となる。
して働くと共に、上記ＭｇＯ成分との共存下において製
品の熱膨張係数の調整および熱処理条件による熱膨張係
数の変化を抑制する効果をみいだされた重要な成分であ
る。第１図は、ＳｉＯ２ ８２．０％、Ａｌ２Ｏ３
３．１％、Ｌｉ２Ｏ ８．５％、Ｋ２Ｏ ３．６％、Ｎ
ａ２Ｏ １．０、ＭｇＯ １．５％およびＡｓ２Ｏ３
０．３％からなる基礎組成に、Ｐ２Ｏ５を添加して得た
ガラスを熱処理（５７０℃×１時間→８１０℃×２時
間）した場合の、Ｐ２Ｏ５添加量に対する熱膨張係数
（α×１０-7／℃）の変化を示したものである。図から
明らかなようにＰ２Ｏ５量を適宜に選ぶことにより、所
望の熱膨張係数を得ることができる。また、第２図・曲
線ａは、上記基礎組成にＰ２Ｏ５ ３．０％を添加して
得たガラスについて、熱処理温度を変えた場合の結晶化
後の熱膨張係数の変化を示したものであり、また曲線ｂ
は、ＭｇＯとＰ２Ｏ５を含有しない以外は、上記と同様
の組成からなるガラスを用いた従来の例（後に述べる表
−１の比較例Ａ）の熱膨張係数の変化を示したものであ
る。前者は後者に比べて、その変化が非常に小さいこと
がわかる。従って、本発明の製造方法によれば、熱処理
による熱膨張係数の変化が実質的に起こらない品質の一
定した結晶化ガラスが得られる。Ｐ２Ｏ５成分は、上記
効果のために最低０．５％の含有が必要であるが、８％
を超えるとガラスが失透を生じやすくなりガラスの成形
が困難となる。
ＴｉＯ２、ＺｒＯ２およびＳｎＯ２成分は、核形成剤と
してそれぞれ５％、３％および３％まで、補助的に使用
し得る。
してそれぞれ５％、３％および３％まで、補助的に使用
し得る。
Ａｓ２Ｏ３およびＳｂ２Ｏ３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％以下で十分である。
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％以下で十分である。
また、上記金属酸化物の１種または２種以上の金属元素
の弗化物を含有させると、結晶化の調整等に有効である
が、その量がＦの合計量として５％を超えるとガラスが
不安定になり、所望の結晶が得られない。
の弗化物を含有させると、結晶化の調整等に有効である
が、その量がＦの合計量として５％を超えるとガラスが
不安定になり、所望の結晶が得られない。
なお、本発明において使用するガラスは、上記の成分以
外に、所望の特性を損なわない範囲内で、少量のＬａ２
Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ
２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｒｂ２Ｏ、Ｃ
ｓ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＭｎＯ、Ｃ
ｕ２ＯおよびＳＯ３等の成分を含有させることができ
る。
外に、所望の特性を損なわない範囲内で、少量のＬａ２
Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ
２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＧｅＯ２、Ｒｂ２Ｏ、Ｃ
ｓ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｏ２Ｏ３、ＮｉＯ、ＭｎＯ、Ｃ
ｕ２ＯおよびＳＯ３等の成分を含有させることができ
る。
本発明の製造方法においては、上記のガラス組成を有す
るガラス成形体を熱処理するに当り、適宜の昇温速度で
加熱し、ガラス組成に応じて結晶核形成のため約５５０
〜８００℃×０．５〜１０時間の範囲の条件から適宜選
ばれる低温度域の熱処理を行なった後、さらに結晶化の
ための高温度域の所定温度に加熱し、ガラス中にα−ク
リストバライト、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２を主結晶とし、
α−石英、Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２を適宜含む所望の微結晶
を生成させるに十分な時間（通常約０．５〜１０時間）
保持する。この際、結晶粒径の粗大化、並びに熱膨張係
数および硬度の低下を防止するため、本発明の製造方法
においては、上記結晶化温度域の上限は８５０℃とすべ
きである。なお、本発明の製造方法においては、必ずし
も上記核形成のための低温度域での保温を必要とせず、
結晶化温度における保温のみとした場合も同様の製品を
得ることができる。
るガラス成形体を熱処理するに当り、適宜の昇温速度で
加熱し、ガラス組成に応じて結晶核形成のため約５５０
〜８００℃×０．５〜１０時間の範囲の条件から適宜選
ばれる低温度域の熱処理を行なった後、さらに結晶化の
ための高温度域の所定温度に加熱し、ガラス中にα−ク
リストバライト、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２を主結晶とし、
α−石英、Ｌｉ２Ｏ・ＳｉＯ２を適宜含む所望の微結晶
を生成させるに十分な時間（通常約０．５〜１０時間）
保持する。この際、結晶粒径の粗大化、並びに熱膨張係
数および硬度の低下を防止するため、本発明の製造方法
においては、上記結晶化温度域の上限は８５０℃とすべ
きである。なお、本発明の製造方法においては、必ずし
も上記核形成のための低温度域での保温を必要とせず、
結晶化温度における保温のみとした場合も同様の製品を
得ることができる。
［実施例］ つぎに、本発明の基板用結晶化ガラスの製造方法にかか
る好適な実施例につき説明する。
る好適な実施例につき説明する。
表−１は、本発明の基板用結晶化ガラスの製造実施例
（NO.１、２）と従来技術の比較例（NO.Ａ）において、
熱処理温度を変えた場合につき、使用したガラス組成、
結晶化熱処理温度、得られた製品の熱膨張係数（測定温
度範囲；５０〜６００℃）とその最大値と最小値の差
（Δα）を対比して示したものである。なお、実施例N
O.１と２は、同じ基礎組成に、Ｐ２Ｏ５の量をかえて添
加したものである。
（NO.１、２）と従来技術の比較例（NO.Ａ）において、
熱処理温度を変えた場合につき、使用したガラス組成、
結晶化熱処理温度、得られた製品の熱膨張係数（測定温
度範囲；５０〜６００℃）とその最大値と最小値の差
（Δα）を対比して示したものである。なお、実施例N
O.１と２は、同じ基礎組成に、Ｐ２Ｏ５の量をかえて添
加したものである。
また、表−２は、本発明の別の製造実施例（NO.１〜１
５）と、従来技術の比較例（NO.Ｂ）を示したもので、
この表におけるαとΔαは、表記の熱処理温度を基準と
して＋２５℃と−２５℃の熱処理温度を与えた場合の熱
膨張係数の平均値とその差を示したものである。
５）と、従来技術の比較例（NO.Ｂ）を示したもので、
この表におけるαとΔαは、表記の熱処理温度を基準と
して＋２５℃と−２５℃の熱処理温度を与えた場合の熱
膨張係数の平均値とその差を示したものである。
本発明の方法において使用する上記実施例のガラスは、
いずれも酸化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩および弗化
物等の原料を混合し、これを通常の溶融装置を用いて約
１３５０〜１５００℃の温度で溶融し、攪拌均質化した
後、所望形状に成形し、さらに徐冷して得たものであ
る。その後、これらのガラスを約３．５℃／分の昇温速
度で加熱して核形成温度（ガラスの屈伏点ないしこれよ
り３０℃高い温度）で１時間保持した後、約１．５℃／
分の昇温速度で加熱して表記の結晶化温度を基準として
２時間保持し、ガラス中に、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２、α
−クリストバライトを主結晶とする微結晶を生成させ、
結晶化ガラスとした。
いずれも酸化物、炭酸塩、硝酸塩、リン酸塩および弗化
物等の原料を混合し、これを通常の溶融装置を用いて約
１３５０〜１５００℃の温度で溶融し、攪拌均質化した
後、所望形状に成形し、さらに徐冷して得たものであ
る。その後、これらのガラスを約３．５℃／分の昇温速
度で加熱して核形成温度（ガラスの屈伏点ないしこれよ
り３０℃高い温度）で１時間保持した後、約１．５℃／
分の昇温速度で加熱して表記の結晶化温度を基準として
２時間保持し、ガラス中に、Ｌｉ２Ｏ・２ＳｉＯ２、α
−クリストバライトを主結晶とする微結晶を生成させ、
結晶化ガラスとした。
表−１および表−２にみられるとおり、本発明の方法の
実施例により得られる結晶化ガラスは、熱処理温度によ
る熱膨張係数の差が格段に小さく、また所望の熱膨張係
数を有する製品を得ることができる。
実施例により得られる結晶化ガラスは、熱処理温度によ
る熱膨張係数の差が格段に小さく、また所望の熱膨張係
数を有する製品を得ることができる。
これに対し、従来技術の比較例ＡおよびＢは、熱処理温
度の変化により熱膨張係数が大きく変化してしまう。
度の変化により熱膨張係数が大きく変化してしまう。
さらに、本発明の方法による結晶化ガラスは、表記して
いないが、ビッカース硬度が約５００〜９００kg/mm2の
範囲にあり、結晶粒径が１μ以下と微細性に優れてい
る。
いないが、ビッカース硬度が約５００〜９００kg/mm2の
範囲にあり、結晶粒径が１μ以下と微細性に優れてい
る。
［発明の効果］ 以上述べたとおり、本発明の基板用結晶化ガラスの製造
方法は、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５−ＭｇＯ系の所
定組成を有する原ガラスを８５０℃以下の温度で結晶化
熱処理する方法であるため、適切な硬度と緻密、均質な
組織を有し、所望の熱膨張係数を容易に選択可能であっ
て、しかも熱処理温度による熱膨張係数の変化の小さい
結晶化ガラスを安定して製造することができる。
方法は、ＳｉＯ２−Ｌｉ２Ｏ−Ｐ２Ｏ５−ＭｇＯ系の所
定組成を有する原ガラスを８５０℃以下の温度で結晶化
熱処理する方法であるため、適切な硬度と緻密、均質な
組織を有し、所望の熱膨張係数を容易に選択可能であっ
て、しかも熱処理温度による熱膨張係数の変化の小さい
結晶化ガラスを安定して製造することができる。
従って、本発明の結晶化ガラスの製造方法は、磁気ヘッ
ド用をはじめ、上記諸特性を要求される各種基板材の製
造において、きわめて有用である。
ド用をはじめ、上記諸特性を要求される各種基板材の製
造において、きわめて有用である。
第１図は、ＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３−Ｌｉ２Ｏ−Ｋ２Ｏ−
Ｎａ２Ｏ−ＭｇＯ系ガラスへのＰ２Ｏ５添加量による結
晶化ガラスの熱膨張係数の変化を示す図である。第２図
は、本発明方法の実施例と従来例における熱処理温度に
よる熱膨張係数の変化を対比して示した図である。
Ｎａ２Ｏ−ＭｇＯ系ガラスへのＰ２Ｏ５添加量による結
晶化ガラスの熱膨張係数の変化を示す図である。第２図
は、本発明方法の実施例と従来例における熱処理温度に
よる熱膨張係数の変化を対比して示した図である。
Claims (1)
- 【請求項１】重量％で、ＳｉＯ２ ６０〜８７％、Ｌｉ
２Ｏ ５〜１５％、Ｎａ２Ｏおよび／またはＫ２Ｏ
０．５〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ
０．５％以上、ただし、ＭｇＯ ０．５〜７．５％、Ｃ
ａＯ ０〜９．５％、ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０
〜１３％、ＺｎＯ ０〜１３％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０
％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜９％、Ｐ２Ｏ５ ０．５〜８％、
ＴｉＯ２ ０〜５％、ＺｒＯ２ ０〜３％、ＳｎＯ２
０〜３％、Ａｓ２Ｏ３＋Ｓｂ２Ｏ３ ０〜２％および上
記各金属酸化物の１種または２種以上の金属元素の弗化
物をＦの合計量として０〜５％を含有するガラスを、７
００〜８５０℃の結晶化温度で熱処理することを特徴と
する基板用結晶化ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62043793A JPH0629152B2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 基板用結晶化ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62043793A JPH0629152B2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 基板用結晶化ガラスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63210039A JPS63210039A (ja) | 1988-08-31 |
| JPH0629152B2 true JPH0629152B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=12673622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62043793A Expired - Lifetime JPH0629152B2 (ja) | 1987-02-26 | 1987-02-26 | 基板用結晶化ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629152B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4971932B1 (en) * | 1989-02-24 | 1995-01-03 | Corning Glass Works | Magnetic memory storage devices |
| JPH0617247B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1994-03-09 | 伊藤忠商事株式会社 | 耐熱性絶縁電子回路基板およびその製造方法 |
| JPH0645476B2 (ja) * | 1990-11-28 | 1994-06-15 | 伊藤忠商事株式会社 | メタルマスク基板 |
| JP2516553B2 (ja) * | 1993-05-19 | 1996-07-24 | 株式会社オハラ | 磁気ディスク用結晶化ガラスおよびその製造方法 |
| US6120922A (en) * | 1997-04-28 | 2000-09-19 | Goto; Naoyuki | Glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium |
| JP4086211B2 (ja) * | 1998-04-17 | 2008-05-14 | Ｈｏｙａ株式会社 | ガラス組成物およびその製造方法 |
| US6376403B1 (en) | 1998-04-17 | 2002-04-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition and process for producing the same |
| EP2314550A1 (fr) * | 2009-10-26 | 2011-04-27 | AGC Glass Europe | Materiau vitrocristallin silico-sodo-calcique |
| JP5762707B2 (ja) * | 2010-09-08 | 2015-08-12 | 株式会社オハラ | 結晶化ガラスの製造方法および結晶化ガラス物品 |
| CN112608032B (zh) | 2018-10-26 | 2022-04-22 | 成都光明光电股份有限公司 | 微晶玻璃、微晶玻璃制品及其制造方法 |
| CN118307203A (zh) * | 2024-04-07 | 2024-07-09 | 江苏飞特尔通信有限公司 | 一种用于ltcc的微晶玻璃储能陶瓷材料及其制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59203736A (ja) * | 1983-05-02 | 1984-11-17 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 結晶化ガラス |
| JPS6272547A (ja) * | 1985-09-26 | 1987-04-03 | Toshimichi Morisane | 磁気記録用グラス・セラミツク基体 |
| JPS62246840A (ja) * | 1986-04-18 | 1987-10-28 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 磁気ヘッド用結晶化ガラス |
-
1987
- 1987-02-26 JP JP62043793A patent/JPH0629152B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63210039A (ja) | 1988-08-31 |
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