用于磁介质的玻璃基板和基于此种玻璃基板的磁介质制造技术

本发明专利技术介绍了一种磁介质用基板，因为由缝模拉拔玻璃板形成方法直接制备，具有极佳的表面性能。基板坯料直接从玻璃板切割，经过拉伸，要求稍微进行表面处理或不要求表面处理，以用作磁介质的基板，特别是硬盘驱动器。还公开了制备此种基板的方法，和从此种基板制备磁介质的方法。进一步公开了由此种方法制备的基板和磁介质。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了用于磁介质例如硬盘驱动器的玻璃基板。还公开了制备此种基板的方法，由此种基板制备磁介质的方法和所得的磁介质。然而，玻璃基板的实际应用性由于从直接冲压或从玻璃板(即玻璃材料通过制成板材的装置)制备具有合适表面性能的基板需要复杂的加工步骤而受到阻碍。已公知通过几种工艺制备玻璃的板材，包括下拉法、浮法玻璃、上拉法(up draw process)和压铸法。至于用作磁介质基板的玻璃板的制备，已公开了一种类型的下拉法，公知为熔融型下拉法；参见Kitayama的US5,725,625。然而，由这个熔融下拉法制得的玻璃板仍然具有不足够的用于直接制备磁介质用基板的表面性能，即所需的平整度、波纹度、厚度变化和表面粗燥度。由此，例如由Kitayama所公开，必须使玻璃基板经受一个显著的平整化步骤。事实上，Kitayama的专利技术主要涉及对通过熔融下拉法制得的玻璃板进行平整化的方法。另外，在Kitayama的专利技术中从平整化后的玻璃板切割的圆盘(即基板坯料)要求显著的表面处理以使得基板具有用作磁介质基板、特别是硬盘驱动器基板的足够表面性能。由此，在Kitayama的专利技术的实施例2-1中，从平整化后的玻璃板切取的坯料仍然要求一个粗研磨、一个抛光和两个额外的研磨步骤以使得基材具有足够的表面性能。通过浮法玻璃方法制得的玻璃的板材也没有导致表面性能的足够结合。表面性能的组合和浮法玻璃方法具有要求从玻璃中浸析出在浮法玻璃方法中固有的杂质和/或留在玻璃表面上的杂质的加工步骤的又一缺点。所有这些额外的加工步骤均要求大量的时间和资源。它们也要求以足够厚度的玻璃板作为原材料，以致于在研磨材料的所有表面处理完成之后，所得的磁介质基板具有更合适的厚度。由此，必须制成更高厚度的坯料的方法具有附加的成本，例如每个基板坯料要熔融和加工更多量的玻璃材料的成本。提供磁介质用玻璃基板的公知方法是不足以提供一种特别适用的方法，即具有所要求的优异表面性能的基板能够从玻璃板上直接切取制成，成形之后，使得用作制备磁介质，特别是硬盘驱动器时稍微要求或不要求表面处理。因此，本专利技术包括-一种从玻璃板制得的磁介质用基板或由缝模下拉法(Slotdowndraw process)拉制的玻璃条带，特别是由于从缝模下拉法拉制而没有任何的后续表面处理，玻璃板具有下列性能平整度≤25微米，特别是≤10微米，波形度小于100埃，特别是小于40埃，厚度变化±20微米，特别是±15微米，和表面粗燥度低于10埃，特别是低于5埃。-一种磁介质基板，该基板表面从缝模下拉法拉制而仅仅通过玻璃板的接触研磨和清洗就具有足够的表面性能。-用作硬盘驱动器的如上述的基板，特别是其中基板为圆盘状和其上有磁性层。-一种用于制备玻璃磁介质基板的方法，其包括下列步骤由缝模下拉法拉制玻璃板，和从该玻璃板切取所述玻璃磁介质基板。-在上述方法中，在从缝模下拉法拉制之后进行任何表面处理之前，基板的平整度≤25微米，波形度小于100埃，厚度变化±20微米和表面粗燥度低于10埃。-在上述方法中，使得玻璃材料从基板表面除去的唯一处理是接触研磨和清洗，优选地，其中所述接触研磨降低了基板的总厚度至多0.02毫米，优选至多0.01毫米。-一种磁介质，其包含由上述方法制得的玻璃基板和磁性层，特别是其中磁介质是硬盘驱动器。-一种制备具有玻璃基板的硬盘驱动器的方法，其包括如下步骤由缝模下拉法拉制一玻璃板，从该玻璃基板切取一圆盘，接触研磨和清洗所述圆盘，和涂布磁性层至圆盘表面。用在制备本专利技术的玻璃板的缝模下拉法中的原材料可以是选自广范围的材料。然而，为用作磁介质的基板，所述玻璃优选具有下列性能a.化学淬火性b.膨胀系数为35至100×10-7C-1c.在淬火之前杨氏模量高于65Mpad.密度为2.3-2.7(g/cm3)e.硬度高于500HK(努普硬度，按照ISO 9385方法)还受欢迎的是，所述玻璃在成型区域中仅仅拥有小的温度对粘度变化，以得到实现所需尺寸性能的最佳方法。这是因为在下拉过程中玻璃流过缝模的控制必须是均匀的，以使得玻璃具有所定的厚度和性能。可用的玻璃的非限制性实例包括铝硅酸盐、钙硅酸盐、锌硅酸盐和硼硅酸盐玻璃，硼硅酸盐是特别优选的。应当将玻璃组合物配制成使得玻璃基板和磁介质的磁性层之间具有功能上不显著的碱反应。可用的玻璃组合物的实例通常包含(基于氧化物的摩尔％)，60-75％SiO2，0-12％B2O3，0-17％Al2O3，6-13％Na2O，3-8％K2O，0-10％ZnO，0-4％TiO2，0-5％MgO，0-10％CaO，和0-1％BaO。为了精炼的目的，可混入少量的As2O3，Sb2O3或其它加工助剂。可用的玻璃材料的具体实例连同它们的材料性能是描述在下表1中。表1 适用于下拉法的组合物玻璃类型分类 玻璃规格 铝硅酸盐 钙硅酸盐 锌硅酸盐 硼硅酸盐 硼硅酸盐 钙硅酸盐氧化物摩尔％SiO261.7 71.46 67.13 69.77 74.44 73.73B2O30.93 7.89 10.52Al2O316.8 1.31 1.78 2.69Na2O 12.2 8.07 9.07 6.75 9.05 8.17K2O4.1 6.28 6.33 4.79 4.87 5.65ZnO 2.77 9.60 4.743.34TiO20.8 0.32 0.49 3.28 0.16 0.20MgO 3.7 4.50CaO 0.2 9.67 0.020.23 7.92BaO 0.67 0.88As2O30.5 0.08 0.09Sb2O30.04 0.060.090.07 0.13性能化学淬火性有有有有 有 有有膨胀系数35-100 869696 72 8394×10-7C-1化学淬火之前＞16 737269 73 8272的杨氏模量密度gm/m32.3-2.72.5 2.5 2.6 2.5 2.5 2.55硬度HK ＞500 595 511 没有测得590 610 540 还可用的玻璃原材料包括例如在US4,148,661中公开的那些，其公开内容在此引入作为参考。如
技术介绍
部分所述，熔融下拉法在制备磁介质用基板的现有技术(Kitayama)中被教示，然而，熔融下拉法不足以提供具有足够平整度和表面性能的玻璃板。该熔融下拉法使用具有接受熔融玻璃原材料的通道的引上池，其中沿着该通道了的两侧具有溢流口，以致于当通道填满时，熔融玻璃溢出溢流口并靠重力流出引上池的表面。这些外表面向下和向内延伸以致于它们在引上池之下的边缘处连接。两个流动的玻璃表面在这个边缘连接以形成单个流动板，即它们熔融。熔融下拉法的通常特征是描述在例如US3,338,696和3,862,609中，它们的公开内容在此引入作为参考。这些参考文献显示熔融下拉法的优势是沿着通道流动的两个板材熔融在一起，所得的板材的外表面均不与装置的任何一部分接触且由此，它的表面性能不受此种接触的影响。如附图说明图1所示的缝模下拉法是不同于熔融下拉法。根据该方法，玻璃熔融原材料(1)是供应至由电阻加热器(3)加热的引上池(2)中。该引本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从由缝模下拉法拉制的玻璃板制得的磁介质用基板。

【技术特征摘要】
US 2000-1-5 09/477,7121.一种从由缝模下拉法拉制的玻璃板制得的磁介质用基板。2.如权利要求1所述的基板，其中由于从缝模下拉法拉制而没有任何的后续表面处理，玻璃板具有下列性能平整度≤25微米，波形度小于100埃，厚度变化±20微米，和表面粗燥度低于10埃。3.如权利要求1所述的基板，其中由于从缝模下拉法拉制而没有任何的后续表面处理，玻璃板具有下列性能平整度≤10微米，波形度小于40埃，厚度变化±15微米，和表面粗燥度低于5埃。4.如权利要求1所述的基板，其中基板表面从缝模下拉法拉制而仅仅通过所述玻璃板的接触研磨和清洗就具有足够的表面性能。5.如权利要求1所述的基板，其中磁介质是硬盘驱动器。6.一种硬盘驱动器，其包含圆盘形状的权利要求1所述的基板和磁性层。7.一种用于制备玻璃磁介质基板的方法，其包括下列步骤由缝模下拉法拉制玻璃板，和从该玻璃板切取所述玻璃磁介质基板。8.如权利要求7所述的方法，其中从缝模下拉法拉制之后任何表面处理之前，玻璃板具有下列性能平整度≤25微米，波形度小于100埃，厚度变化±20微米，和表面粗燥度低于10埃。9.如权利要求7所述的方法，其中从缝模下拉法拉制之后任何表面处理之前，玻璃板具有下列性能平整度≤10微米，波形度小于40埃，厚度变化±15微米，和表面粗燥度低于5埃。10.如权利要求7所述的方法，其中使得玻璃材料从...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯M乌赫利克，亚当奥赖恩，霍斯特洛赫，霍尔格韦格纳，
申请(专利权)人：斯科特玻璃技术有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]