专利名称：记录装置用玻璃基板的制造方法及其玻璃基板的制作方法
技术领域：
本发明是一种记录装置用玻璃基板的制造方法及其玻璃基板。
近年来，由于磁头和磁记忆膜技术的发展，计算机硬盘的记录密度和读写速度得到了很大的提高，对盘基的性能也提出了更高的要求为了增大单位面积的记录密度，磁盘必须增大环节和磁道的密度，因而必然使磁头更接近于盘面，目前磁头从盘面向上的浮动量已达到0.015μm，做到这一点要求盘片的表面粗糙度在5以下；读写速度高正是使硬盘没有面临淘汰的重要原因之一，随着记录密度的快速增长及计算机的CPU等其他部件的信息处理速度越来越快，必然要求硬盘的读写速度也得到相应的提高，其结果是要求硬盘具有高记忆密度，或转速提高，使单位时间内读写数据增加。
传统的硬盘盘基为铝合金，但由于铝合金难以研磨到5以下的表面粗糙度，现在的记忆膜都是玻璃态的金属膜，玻璃的基板将会更适宜，特别是新发展的记忆膜都希望有较高的成膜温度(高于650度)以此提高记忆特性，但铝合金的极限温度只能到360度左右。同时高强度的玻璃其机械强度也优于铝合金，基于以上原因，传统的铝合金基板近年来已出现了被化学强化玻璃基板和微晶玻璃基板逐步取代的趋势。
但化学强化玻璃基板和微晶玻璃基板的加工成本太贵，这一矛盾仍没有得到很好的解决。同时化学强化玻璃基板和微晶玻璃基板的高温特性虽然比铝合金好，化学强化玻璃基板极限温度可以达到500度左右，微晶玻璃基板极限温度可以达到600度左右，但相对成膜的理想温度而言还是偏低。另外化学强化玻璃基板和微晶玻璃基板都含有大量的碱金属记忆膜成膜时这些轻元素非常容易被等离子击出，污染记忆膜，同时影响表面粗糙度的问题。
本发明的目的在于提供一种记录装置用玻璃基板的制造方法及其玻璃基板，它能够克服上述已有技术的不足，具有机械强度高，能高温成膜，制造方法简单，成本大幅降低的优点。
记录装置用玻璃基板的制造方法，其特征在于选用任何扬氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃软化温度高于800度的无碱金属玻璃，经过浮法或下降法成型和退火后，制成厚度为0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板，经切割，内外径滚边倒角后，不再需要传统的粗磨以及抛光，即可得到记录装置用玻璃基板。
如上所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于上述无碱金属玻璃主要由重量计百分比的下列原料制成SiO245-65wt％,Al2O36-25wt％,B2O31-16wt％,RO 15-28wt％,R为碱土金属和二价金属。
如上所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于另外掺入As2O3+Sb2O30.1-1wt％。
如上所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于在还掺入有下列任意一种或多种过渡金属元素Fe2O31-3wt％,V2O51-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％，稀土金属元素CeO21-3wt％。
本发明对现有技术的缺陷提供的解决方案是首先选择用扬氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃软化温度高于800度的无碱金属玻璃，既有机械强度高的优点，又能满足高温成膜的要求。其二，也是本发明的核心，我们采用生产普通窗玻璃，建筑用平板玻璃时常用的浮法和下降法拉制厚度为0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。此玻璃薄板经切割滚边后，可直接用于记忆膜成膜，不再需要传统的粗磨，精磨，抛光等工序，大大降低成本。其三，可根据用户需要，对应于不同的激光波长，在熔制玻璃时，事先加入下列任意一种或多种过渡金属元素Fe2O31-3wt％,V2O51-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％，稀土金属元素CeO21-3wt％，使其能直接进行激光网纹加工。
如权利要求1所述，本发明的特征之一是选用任何扬氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃软化温度高于800度的无碱金属玻璃，经过浮法或下降法拉制成型和退火后，制成厚度为0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板，经切割，内外径滚边倒角后，不再需要传统的粗磨以及抛光，即可得到记录装置用玻璃基板。
如权利要求2所述，本发明的特征之一是玻璃组成以重量wt％为，SiO245-65wt％,Al2O36-25wt％,B2O31-16wt％,RO 15-28wt％,R为碱土金属和二价金属。其中SiO2是玻璃的生成体，少于45wt％，玻璃不稳定，多于65wt％再此系统中难以熔制。Al2O3既是玻璃的生成体，也是玻璃的修饰体，能使玻璃更稳定，并能提高玻璃的化学稳定性，少于6wt％效果不明显，高于25wt％，玻璃难以熔制。B2O3与Al2O3具有相似的用途，同时能使玻璃较容易熔制。但是B2O3属于轻元素，为避免将来成磁性膜时被击出，在实际使用时尽量少用。RO是玻璃的修饰体，加入适量，能使玻璃容易熔制，并使玻璃稳定。加入少于15wt％，效果不理想，高于28wt％玻璃不稳定。
如权利要求3所述，本发明的特征之一是如用重量wt％表示，可另外掺入As2O3+Sb2O30.1-1wt％，用于帮助澄清，消除玻璃中气泡。但因As2O3,Sb2O3属于有毒，同时与B2O3一样成磁膜时容易被击出，实际生产中谨慎使用。
如权利要求4所述，本发明的特征之一是如用重量wt％表示，在玻璃熔制时，还可掺入有下列任意一种或多种过渡金属元素Fe2O31-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％,V2O51-3wt％，稀土金属元素CeO21-3wt％。使玻璃基板具有可激光网纹加工的特性。上述过渡金属元素和稀土金属元素少于1wt％，效果不好，假如太多，影响玻璃其他特性。
本发明与现有技术相比，具有以下效果既有现有玻璃基板的优点和优势，同时由于不需要传统的粗磨，精磨，抛光等工序，大大降低成本，克服了现有玻璃基板成本高的缺点。制造更加容易。
本发明与现有基板工艺比较现有的基板工艺铝合金基板，成型，滚边，抛光，再抛光至小于5埃，表面处理，即镀过渡金属膜，激光网纹加工，去过渡金属膜，基板完成，可在此基板上镀磁膜。
化学强化玻璃基板(HOYA，保谷)1450C熔化后，成型，滚边，抛光，化学强化，再抛光至小于10埃，表面处理，即镀过渡金属膜，激光网纹加工，去过渡金属膜，表面处理，即镀防K,N等溢出，基板完成，可在此基板上镀磁膜。
微晶玻璃基板(OHARA，小原)1480C熔化后，成型，热处理，打孔滚边，抛光(大于10埃)，特殊再拗光(小于10埃)，基板完成，可在此基析上镀磁膜。该工艺不能激光网纹加工，同时存在镀磁膜时，轻元素溢出污染磁膜。
本发明的工艺玻璃熔化，浮发成型或下降成型，滚边，激光网纹加工，基板完成，可在此基板上镀磁膜。
由上面的比较可见，本发明的制造方法工艺简单，过程少，成本低。在大型试制时可降低成本超过50wt％。
为了更好地阐述本发明的成效，我们列举实施例如下实施例1玻璃的组成以重量百分比表示为SiO260 Al2O315.5 B2O35.5 BaO 18.5 MgO 0.5。经高温熔制后，浮法成型为500毫米(长)×100毫米(宽)×0.7毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差+0.04mm，面形精度45埃，表面粗糙度5埃。扬氏模量68GPa/cm2，比重2.58g/cm3，玻璃软化温度920度。该板经切割滚边后，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
实施例2玻璃的组成以重量百分比表示为SiO252.3 Al2O321.8 B2O32.2 BaO 9.3 MgO 7.2CaO 7.2。经高温熔制后，下降成型拉成500毫米(长)×100毫米(宽)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差+0.04mm，面形精度48埃，表面粗糙度4埃。扬氏模量70GPa/cm2，比重2.56g/cm3，玻璃软化温度950度。该板经切割滚边后，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
实施例3玻璃的组成以重量百分比表示为SiO249.1 Al2O39.9 B2O315.1 BaO 25.1 As2O30.8。经高温熔制后，下降成型拉成500毫米(长)×100毫米(宽)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差-0.03mm，面形精度48埃，表面粗糙度5埃。扬氏模量67GPa/cm2，比重2.76g/cm3，玻璃软化温度850度。该板经切割滚边后，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
实施例4玻璃的组成以重量百分比表示为SiO256.1 Al2O315.1 B2O31.7 BaO 27.1。经高温熔制后，下降成型拉成500毫米(长)×100毫米(宽)×1.3毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差-0.05mm，面形精度48埃，表面粗糙度5埃。扬氏模量68GPa/cm2，比重2.78g/cm3，玻璃软化温度910度。该板经切割滚边后，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
实施例5玻璃的组成以重量百分比表示为SiO254.4 Al2O314.6 B2O31.7 BaO 26.3 CeO23。经高温熔制后，下降成型拉成500毫米(长)×100毫米(宽)×1.3毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差-0.05mm，面形精度48埃，表面粗糙度5埃。扬氏模量68GPa/cm2，比重2.79g/cm3，玻璃软化温度910度。该板经切割滚边后，激光网纹加工，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
实施例6玻璃的组成以重量百分比表示为SiO254.4 Al2O314.6 B2O31.7 BaO 26.3 Fe2O32V2O51。经高温熔制后，下降成型拉成500毫米(长)×100毫米(宽)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差+0.03mm，面形精度48埃，表面粗糙度4埃。扬氏模量68GPa/cm2，比重2.79g/cm3，玻璃软化温度910度。该板经切割滚边后，激光网纹加工，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
实施例7玻璃的组成以重量百分比表示为SiO254.4 Al2O314.6 B2O31.7 BaO 26.3 Cr2O33。经高温熔制后，下降成型拉成500毫米(长)×100毫米(宽)×1.0毫米(厚)的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板。该板的厚度公差+0.04mm，面形精度48埃，表面粗糙度4埃。扬氏模量68GPa/cm2，比重2.79g/cm3，玻璃软化温度910度。该板经切割滚边后，激光网纹加工，既成为记忆装置的基板，可在此基板上镀磁膜等各种记忆膜。
权利要求
1.记录装置用玻璃基板的制造方法，其特征在于选用任何扬氏模量大于60GPa/cm2，比重小于2.8g/cm3，玻璃软化温度高于800度的无碱金属玻璃，经过浮法或下降法成型和退火后，制成厚度为0.7-1.3mm的超平滑表面和高精度尺寸的玻璃薄板，经切割，内外径滚边倒角后，不再需要传统的粗磨以及抛光，即可得到记录装置用玻璃基板。
2.如权利要求1所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于上述无碱金属玻璃主要由重量计百分比的下列原料制成SiO245-65wt％,Al2O36-25wt％,B2O31-16wt％,RO 15-28wt％,R为碱土金属和二价金属。
3.如权利要求2所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于可另外掺入As2O3+Sb2O30.1-1wt％。
4.如权利要求2、3所述制造方法制造的玻璃基板，其特征在于在还掺入有下列任意一种或多种过渡金属元素Fe2O31-3wt％,V2O51-3wt％,CuO 1-3wt％,Cr2O31-3wt％，稀土金属元素CeO21-3wt％。
全文摘要
记录装置用玻璃基板的制造方法,其特征在于选用任何扬氏模量大于60GPa/cm
文档编号G11B5/62GK1324774SQ0011459
公开日2001年12月5日 申请日期2000年5月24日 优先权日2000年5月24日
发明者彭波 申请人:彭波