JPS63210039A - 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
- Publication number
- JPS63210039A JPS63210039A JP4379387A JP4379387A JPS63210039A JP S63210039 A JPS63210039 A JP S63210039A JP 4379387 A JP4379387 A JP 4379387A JP 4379387 A JP4379387 A JP 4379387A JP S63210039 A JPS63210039 A JP S63210039A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- thermal expansion
- coefficient
- crystallized glass
- heat treatment
- 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.)
- Granted
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims abstract description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 27
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 21
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 11
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 8
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N Arsenious Acid Chemical compound O1[As]2O[As]1O2 GOLCXWYRSKYTSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 abstract description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000006121 base glass Substances 0.000 abstract 1
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- 229910021489 α-quartz Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910021493 α-cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium dioxide Chemical compound O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013081 microcrystal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 description 2
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 description 2
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018605 Ni—Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000003484 crystal nucleating agent Substances 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229910000889 permalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 229910000702 sendust Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052644 β-spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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、情報の配録、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、情報の配録、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、 JJli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
nフチイト、パーマロイ(Fe−Ni)、センダスト(
Fe−AI−3i)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10
0〜200X10−7/”0の範囲の熱膨張係数を選び
得ること、(2)磁性材料のg#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450〜900 kgf/mm2
(7)WA囲を有すルコト、(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。
膜形成したもので、Ni−Znフェライト、Mn−Zn
nフチイト、パーマロイ(Fe−Ni)、センダスト(
Fe−AI−3i)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10
0〜200X10−7/”0の範囲の熱膨張係数を選び
得ること、(2)磁性材料のg#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450〜900 kgf/mm2
(7)WA囲を有すルコト、(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。
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。
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、酸化物基準であられして
SiO2−Li20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−Li20− (A1203 )−P205系の
結晶化ガラスが、特公昭38−924号公報には、S
i 02−L i20− (A 1203 ) −RO
および/又はR203−P205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、S i 02−L i20−A l 203
− (TiO2 /Z ro2/P2 O5/F)系の
結晶化ガラスが、特開昭50−94017号公報には、
高温の熱処理によって得られる5f02−Li20−P
205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
−Li20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、酸化物基準であられして
SiO2−Li20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−Li20− (A1203 )−P205系の
結晶化ガラスが、特公昭38−924号公報には、S
i 02−L i20− (A 1203 ) −RO
および/又はR203−P205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、S i 02−L i20−A l 203
− (TiO2 /Z ro2/P2 O5/F)系の
結晶化ガラスが、特開昭50−94017号公報には、
高温の熱処理によって得られる5f02−Li20−P
205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
−Li20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、aッ
トごとに8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、aッ
トごとに8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p2 o5と特定範囲量のR
O酸成分必須的に含有させたSiO2−L i2 C)
−P205−RO(ただし、I’IOはMgO,CaO
1SrOおよびBaOである)系ガラスを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
、M1織の緻密性、微細性に優れ、かつ適切な硬度を有
するうえ、P2O5のに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p2 o5と特定範囲量のR
O酸成分必須的に含有させたSiO2−L i2 C)
−P205−RO(ただし、I’IOはMgO,CaO
1SrOおよびBaOである)系ガラスを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
、M1織の緻密性、微細性に優れ、かつ適切な硬度を有
するうえ、P2O5のに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−Li20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−L i20−P205
−RO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・2Si02. 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。
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−L i20−P205
−RO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・2Si02. 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、P2O5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。
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。
さらに、本発明者は、上記原ガラスを熱処理するにあた
り、850″C以下の温度で熱処理を行なうと、結晶粒
径の粗大化を防止し、組織が緻密で微細性にすぐれ、所
望の硬度を有する製品が得られることをみいだした。
り、850″C以下の温度で熱処理を行なうと、結晶粒
径の粗大化を防止し、組織が緻密で微細性にすぐれ、所
望の硬度を有する製品が得られることをみいだした。
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
1重量%で、SiO260〜87%、Li2O5〜15
%、Na20 0〜10%。
1重量%で、SiO260〜87%、Li2O5〜15
%、Na20 0〜10%。
K2O0〜10%、MgO1CaO+S ro+BaO
0.5%以上、ただし、MgO0〜7.5%、CaO
0〜9.5%、Sr00〜15%、Ba00〜13%、
Pb0 0−13%、Zn00〜13%、B2030〜
10%、Al2O30〜10%、P2 o50 、5〜
8%、TiO20〜5%、ZrO20〜3%、5n02
0〜3%、As203 +3 b2030〜2%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、
850℃以下の結晶化温度で熱処理するところにある。
0.5%以上、ただし、MgO0〜7.5%、CaO
0〜9.5%、Sr00〜15%、Ba00〜13%、
Pb0 0−13%、Zn00〜13%、B2030〜
10%、Al2O30〜10%、P2 o50 、5〜
8%、TiO20〜5%、ZrO20〜3%、5n02
0〜3%、As203 +3 b2030〜2%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、
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。
すナワチ、SiO2成分は、Li20* 2S i02
、Li2O・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・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・2Si02およびLi20
eSi02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。
eSi02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、5〜12%
が好ましい。
にし、結晶粒径を一層微小にするためには、5〜12%
が好ましい。
Na2Oおよびに20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およびに20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およびに20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。
MgO1CaO,SrOおよびBaOの各RO酸成分、
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P2
O5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る。しかし、M
gO1Cao、S roおよびBaO成分の1種または
2種以上の合計量が0.5%未満ではそれらの効果が十
分でない、またMgO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RO酸成
分合計量は25%までとするのが好ましい、pboおよ
び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そ
れぞれ13%まで含有させることができる。
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P2
O5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る。しかし、M
gO1Cao、S roおよびBaO成分の1種または
2種以上の合計量が0.5%未満ではそれらの効果が十
分でない、またMgO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RO酸成
分合計量は25%までとするのが好ましい、pboおよ
び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そ
れぞれ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RO酸成分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、5t0282.0%、Al2033
.1%、Li2O3,5%、K2O3,6%、Na20 1.0、MgO1,5%およびAS2030.3%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(αX l O−
7/”C)の変化を示したものである0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P2O53,0%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、また曲線すは、MgO
とP2 osを含有しない以外は。
して働くと共に、上記RO酸成分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、5t0282.0%、Al2033
.1%、Li2O3,5%、K2O3,6%、Na20 1.0、MgO1,5%およびAS2030.3%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(αX l O−
7/”C)の変化を示したものである0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P2O53,0%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、また曲線すは、MgO
とP2 os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1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。p2 o5
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リ
ガラスの成形が困難となる。
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1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。p2 o5
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リ
ガラスの成形が困難となる。
TiO2,ZrO2および5n−02を分は、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。
としてそれぞれ5%、3%および3%まで、補助的に使
用し得る。
As2O3およびs b2 o3 r&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。
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。
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cF)L
a203 、 Y203 、 G d203、Ta20
5 、Nb205 、WO3、Bi203、GeO2、
Rb20.Cs20、Fe2O3、Co203 、Ni
ONlol、Cu20およびS03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cF)L
a203 、 Y203 、 G d203、Ta20
5 、Nb205 、WO3、Bi203、GeO2、
Rb20.Cs20、Fe2O3、Co203 、Ni
ONlol、Cu20およびS03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
〜b 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、Li20
・2Si02を主結晶とし、。−石英、Li20IIS
i02を適宜含む所望の微結晶を生成させるに十分な時
間(通常的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
〜b 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、Li20
・2Si02を主結晶とし、。−石英、Li20IIS
i02を適宜含む所望の微結晶を生成させるに十分な時
間(通常的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1本発明の基板用結晶化ガラスの製造実施例(
No、l、2)と従来技術の比較例(NOoA)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(′
14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N011と2は、同じ基礎組成に、P205の駄を
かえて添加したものである。
No、l、2)と従来技術の比較例(NOoA)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(′
14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N011と2は、同じ基礎組成に、P205の駄を
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〜
15)と、従来技術の比較例(No。
15)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℃と一25℃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。
の熱処理温度を基準として+25℃と一25℃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、
いずれも醸化物、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、Wl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(ガラスの屈服点ないしこれよ
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に2時間保持
し、ガラス中に、Li2O・2Si02、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。
いずれも醸化物、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、Wl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(ガラスの屈服点ないしこれよ
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に2時間保持
し、ガラス中に、Li2O・2Si02、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。
(以下余白)
表 −1
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。
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500〜900
kg/m■2の範囲にあり、結晶粒径がlIL以下と
微細性に優れている。
kg/m■2の範囲にあり、結晶粒径がlIL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、S i 02−L i20−P205−RO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、S i 02−L i20−P205−RO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1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−A1203−Li20−に20−
Na20−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。 特許出願人 株式会社 オ ハ、う 第1図 第2図 → 熱処理温度(”C) 手 続 補 正 書 昭和63年5月M40
Na20−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。 特許出願人 株式会社 オ ハ、う 第1図 第2図 → 熱処理温度(”C) 手 続 補 正 書 昭和63年5月M40
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)重量%で、SiO_260〜87%、Li_2O
5〜15%、Na_2O0〜10%、K_2O0〜10
%、MgO+CaO+SrO+BaO0.5%以上、た
だし、MgO0〜 7.5%、CaO0〜9.5%、SrO0〜15%、B
aO0〜13%、PbO0〜13%、ZnO0〜13%
、B_2O_30〜10%、Al_2O_30〜10%
、P_2O_50.5〜8%、TiO_20〜5%、Z
rO_20〜3%、SnO_20〜3%、As_2O_
3+Sb_2O_30〜2%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、850℃以下の結晶
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 true JPS63210039A (ja) | 1988-08-31 |
JPH0629152B2 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) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0384574A2 (en) * | 1989-02-24 | 1990-08-29 | Corning Incorporated | Magnetic memory storage devices |
JPH04198037A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Itochu Shoji Kk | 耐熱性絶縁電子回路基板およびその製造方法 |
JPH04198038A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Itochu Shoji Kk | メタルマスク基板 |
JPH06329440A (ja) * | 1993-05-19 | 1994-11-29 | Ohara Inc | 磁気ディスク用結晶化ガラスおよびその製造方法 |
EP0875886A2 (en) * | 1997-04-28 | 1998-11-04 | Kabushiki Kaisha Ohara | A glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium |
US6306786B1 (en) * | 1998-04-17 | 2001-10-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition and process for producing the same |
US6376403B1 (en) | 1998-04-17 | 2002-04-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition and process for producing the same |
JP2012056786A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Ohara Inc | 結晶化ガラスの製造方法および結晶化ガラス物品 |
JP2013508258A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | エージーシー グラス ユーロップ | ソーダ石灰シリカガラスセラミック材料 |
WO2020083287A1 (zh) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 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 |
Citations (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
Patent Citations (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 |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0384574A2 (en) * | 1989-02-24 | 1990-08-29 | Corning Incorporated | Magnetic memory storage devices |
EP0384574B1 (en) * | 1989-02-24 | 1994-12-21 | Corning Incorporated | Magnetic memory storage devices |
JPH04198037A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Itochu Shoji Kk | 耐熱性絶縁電子回路基板およびその製造方法 |
JPH04198038A (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-17 | Itochu Shoji Kk | メタルマスク基板 |
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 |
JPH06329440A (ja) * | 1993-05-19 | 1994-11-29 | Ohara Inc | 磁気ディスク用結晶化ガラスおよびその製造方法 |
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 |
EP0875886A3 (en) * | 1997-04-28 | 2000-02-02 | Kabushiki Kaisha Ohara | A glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium |
EP0875886A2 (en) * | 1997-04-28 | 1998-11-04 | Kabushiki Kaisha Ohara | A glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium |
US6120922A (en) * | 1997-04-28 | 2000-09-19 | Goto; Naoyuki | Glass-ceramic substrate for a magnetic information storage medium |
US6306786B1 (en) * | 1998-04-17 | 2001-10-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition and process for producing the same |
US6376403B1 (en) | 1998-04-17 | 2002-04-23 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Glass composition and process for producing the same |
JP2013508258A (ja) * | 2009-10-26 | 2013-03-07 | エージーシー グラス ユーロップ | ソーダ石灰シリカガラスセラミック材料 |
JP2012056786A (ja) * | 2010-09-08 | 2012-03-22 | Ohara Inc | 結晶化ガラスの製造方法および結晶化ガラス物品 |
WO2020083287A1 (zh) * | 2018-10-26 | 2020-04-30 | 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 |
US11332404B2 (en) | 2018-10-26 | 2022-05-17 | Cdgm Glass Co., Ltd | Microcrystalline glass, microcrystalline glass product, and manufacturing method therefor |
US11807569B2 (en) | 2018-10-26 | 2023-11-07 | Cdgm Glass Co., Ltd | Microcrystalline glass, microcrystalline glass product, and manufacturing method therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0629152B2 (ja) | 1994-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100188901B1 (ko) | 자기디스크용 결정화 유리기판 | |
US5028567A (en) | Glass-ceramics | |
JP2516553B2 (ja) | 磁気ディスク用結晶化ガラスおよびその製造方法 | |
JP3140702B2 (ja) | 磁気ディスク基板用結晶化ガラス、磁気ディスク基板および磁気ディスク | |
US5726108A (en) | Glass-ceramic magnetic disk substrate | |
JP3311308B2 (ja) | 垂直磁気記録媒体用ガラスセラミックス基板 | |
JPH07300340A (ja) | 情報記録ディスク用結晶化ガラス | |
US4140645A (en) | Glasses and glass-ceramics suitable for induction heating | |
US6593257B1 (en) | Glass-ceramic composition for recording disk substrate | |
JPH03164445A (ja) | 透明結晶化ガラス | |
US6034011A (en) | Glass-ceramic substrate for a magnetic head and a method for manufacturing the same | |
JPS63210039A (ja) | 基板用結晶化ガラスの製造方法 | |
US3647489A (en) | Glass ceramics | |
JPS6272547A (ja) | 磁気記録用グラス・セラミツク基体 | |
JPH01208343A (ja) | 透明結晶化ガラス | |
JP4537092B2 (ja) | ガラス組成物及び磁気ヘッド | |
US4784976A (en) | Glass-ceramics containing NZP-type crystals | |
US6001445A (en) | Simulation disk for measuring flying height of a magnetic head | |
JPS6163542A (ja) | 熱膨脹係数の大きな結晶化ガラスとその製法 | |
JPS6136135A (ja) | 磁気ヘツド用充填ガラス | |
JP4266095B2 (ja) | ガラスセラミックス | |
JPS61295256A (ja) | 基板用ガラス | |
JPH0428660B2 (ja) | ||
JP2001287969A (ja) | ガラス組成 | |
JPH013032A (ja) | 結晶化ガラスおよびその製造方法 |