信息记录媒体用晶化玻璃基板及其制造方法技术

本发明专利技术提供信息记录媒体用基板以及用于该基板的加工性优异的材料，该信息记录媒体用基板具备用作以垂直磁记录方式等为代表的下一代信息记录媒体基板所要求的各种物理性质，尤其具有较高的断裂韧性。并且提供即使实质不使用可能对人体和环境带来不良影响的砷成分或锑成分，玻璃基板也不产生气泡或者在直压时也不会发生重沸的、并且适合直压法的生产性高的信息记录媒体用基板。本发明专利技术的信息记录媒体用晶化玻璃基板含有晶化玻璃，其特征在于：含有选自ＲＡｌ２Ｏ４和Ｒ２ＴｉＯ４（Ｒ为选自Ｚｎ、Ｍｇ及Ｆｅ的一种以上）的一种以上物质作为主晶相，主晶相的结晶粒径为０．５ｎｍ～２０ｎｍ的范围，结晶度为１５％以下，比重为３．００以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶化玻璃基板，其具备用作将来的信息记录媒体基板所必要的物理性 质，即，适应将来的信息磁记录媒体的高密度化，具有低比重和高杨氏模数，断裂韧性优异， 并且加工后的表面粗糙度极光滑，磁头滑动特性及耐冲击特性优异。另外，本专利技术中“信息记录媒体”是指，能在各种电子装置用硬盘中使用的信息磁 记录媒体。
技术介绍
近年来，为了处理个人电脑、各种电子装置中动画、声音等大的数据，需要大容量 的信息记录装置。因此，信息磁记录媒体对高记录密度化的要求逐年提高。为了适应这种要求，正在发展垂直磁记录方式的应用及批量生产。该垂直磁记录 方式中，与现有的基板相比，在基板的耐热性、表面平滑性方面要求更高的水平。此外，为了 减轻主轴电动机负担而实现低比重化、为了防止磁盘碰撞而提高机械强度、以及为了耐受 落下时与磁头的冲击而提高断裂韧性的问题至今仍很重要。作为信息记录媒体用基板中所使用的材料，可列举Al合金、玻璃及晶化玻璃等。 玻璃及晶化玻璃在维氏硬度高、表面平滑性高等方面比Al合金有优势，因此现在多被用于 设计了动态使用的用途。但是，现在所使用的晶化玻璃，虽然通过玻璃相析出的结晶可得到较高的机械强 度，但是在析出结晶和玻璃相之间会产生加工差或蚀刻率差。因此，现在所使用的晶化玻 璃，无法充分满足下一代基板所需的Ra<2人水平的表面性状。并且，由于玻璃较脆，因此具有容易以基板表面的微小伤痕为基点发生基板破损 的特性。特别是，下一代硬盘中所使用的信息记录媒体用基板中，随着高记录密度化，磁盘 旋转速度也越来越高，因此，对以基板表面的微小伤痕为基点裂缝扩散的耐受性，即断裂韧 性成为极其重要的评价项目。因此，要求信息记录媒体用基板具有较高的断裂韧性。但是， 现在所使用的玻璃基板难以满足该要求，必须有对研磨后的基板进行化学强化的工序。并且，当使用含有玻璃、晶化玻璃的材料时，为了以低成本制造厚度Imm以下的盘 状基板，采用对熔融玻璃进行直接冲压的直压(direct press)法。以往，直压法中，在熔融玻璃时，向原料中添加砷成分、锑成分作为用于从熔融玻 璃除泡的澄清剂。但是，近年来由于担心对人体和环境带来不良影响，因此需要减少砷成 分、锑成分的含量，或者不使用这些成分。但是，如果原料中实质上不使用砷成分、锑成分而 使用其它澄清成分，则存在玻璃基板中产生气泡、或者直压时产生重沸(reboil)的问题。专利文献1公开了含有具有锌尖晶石结晶相的晶化玻璃的信息记录媒体用基板。 其具有较高的断裂韧性，但研磨后的表面粗糙度不能满足下一代信息记录媒体用基板所要 求的水平。而且，专利文献1的信息记录媒体用基板，由于表面硬度过高因而研磨率较低， 并且由于研磨加工需要较长时间因而生产性差，因此无法满足市场所要求的生产成本。并且，该晶化玻璃，当对原玻璃进行热处理而结晶化时，由于结晶的析出有急剧发生的倾向，因此非常难以控制析出的结晶的结晶度和结晶粒径。关于这一点的详细说明，如 后所述。专利文献2公开了含有尖晶石型化合物作为结晶相的玻璃陶瓷。但是，专利文献2 的实施例中玻璃的熔融温度高达1500°C到1650°C，并且最高晶化温度也在950°C至1000°C 的范围，因此缺乏批量生产性。此外，所得的玻璃陶瓷的表面粗糙度Ra为5.3人，无法满足所 需的表面性状。专利文献1 日本特开平07-300340号公报专利文献2 日本特开平09-77531号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供信息记录媒体用基板以及用于该基板的加工性优异的材 料，该信息记录媒体用基板具备以垂直磁记录方式等为代表的下一代信息记录媒体基板所 要求的各种物理性质，尤其具有较高的断裂韧性。并且提供即使实质上不使用可能对人体 和环境带来不良影响的砷成分或锑成分，也不会产生玻璃质地的气泡或者直压时的重沸， 并且适合直压法的生产性高的信息记录媒体用基板。本专利技术人为了实现上述目的进行了反复深入的研究，结果发现，在以选自RAl2O4 及R2TiO4 (R为选自ZruMg及Fe中的一种以上)中的一种以上(以下也称作“尖晶石类化合 物”)作为主晶相的晶化玻璃中，通过使析出的结晶的粒径及结晶度处于特定的范围，使其 具备作为下一代信息记录媒体用基板所要求的各种物理性质，尤其具有较高的断裂韧性， 并且研磨加工时的加工性也良好且具有较高生产性的信息记录媒体用基板。更具体而言， 本专利技术提供以下内容。应予说明，本说明书中“RAl204”、“R2Ti04”的记载中包含了它们的固 溶体。(结构1)含有晶化玻璃的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其特征在于含有选自RAl2O4和 R2Ti04(R为选自ZruMg及Fe中的一种以上)的一种以上作为主晶相，主晶相的结晶粒径为 0. 5nm 20nm的范围，结晶度为15%以下，比重为3. 00以下。(结构2)结构1记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，以氧化物基准的质量％计，上 述晶化玻璃含有以下各成分SiO2 :40 60%、和Al2O3 :7 20%、和R0:5 35% (R为选自Zn、Mg及Fe中的一种以上)。(结构3)结构1或2记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，以氧化物基准的质量％ 计，上述晶化玻璃含有5 25%的ZnO成分。(结构4)结构1至3中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，以氧化物基准的 质量％计，上述晶化玻璃含有以下各成分TiO2 :1 15%、和R，20:2 15% (R，为选自Li、Na及K中的一种以上)。(结构5)结构1至4中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，以氧化物基准的 质量％计，上述晶化玻璃含有以下各成分Li2O :0 5%、和 / 或Na2O :0 15%、和 / 或K2O :0 10%。(结构6)结构1至5中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，以氧化物基准的 质量％计，上述晶化玻璃含有以下各成分P2O5 :0 7%、和 / 或B2O3 以上但不足8%、和/或MgO :0 15%、和 / 或CaO :0 15%、和 / 或510:0 5%、和/或8&0:0 5%、和/或 60:0 8%、和/或ZrO2 :0 10%。(结构7)结构1至6中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，在上述信息记录 媒体用晶化玻璃基板的外周端面及内周端面中的一个或者两个上形成有压缩应力层。(结构8)结构1至7中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其特征在于在上述信 息记录媒体用晶化玻璃基板的两个主表面中的一个或者两个上形成有压缩应力层，并且压 缩应力层的厚度不足30 μ m。(结构 9)结构1至8中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其中，上述晶化玻璃含 有SnO2成分及CeO2成分中的一个或两个，以氧化物基准的质量％计，两成分合计为0. 01 1. 0%。(结构10)结构1至9中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其特征在于以氧化物 基准计，上述晶化玻璃不含有As2O3成分和Sb2O3成分、以及Cl—成分、NO—成分、SO2—成分和 F—成分。(结构11)结构1至10中任一项记载的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其特征在于表面粗 糙度Ra(算术平均粗糙度)为2人以下。(结构12)结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有晶化玻璃的信息记录媒体用晶化玻璃基板，其特征在于：含有选自ＲＡｌ↓［２］Ｏ↓［４］和Ｒ↓［２］ＴｉＯ↓［４］的一种以上物质作为主晶相，Ｒ为选自Ｚｎ、Ｍｇ及Ｆｅ的一种以上；主晶相的结晶粒径为０．５ｎｍ～２０ｎｍ的范围，结晶度为１５％以下，比重为３．００以下。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：八木俊刚，后藤直雪，
申请(专利权)人：株式会社小原，
类型：发明
国别省市：JP[日本]