磁记录介质基板用玻璃及磁记录介质基板的制作方法_6

文档序号:9757010阅读:来源:国知局
能够维持0.90MPa ·πιν2以上的断裂韧性值。此外,在No.l~22的各 玻璃中,即使将多个玻璃依次浸渍于熔融盐而进行化学强化,也能够维持〇. 90MPa · mV2以 上的断裂韧性值。
[0292] 像这样,在摩尔比(MgO/ (MgO+CaO+SrO+BaO))为0 · 80以上的玻璃或者摩尔比(CaO/ (Mg0+Ca0+Sr0+Ba0))为0.20以下的玻璃中,不易产生由化学强化造成的熔融盐的劣化,能 够稳定地生产具有高断裂韧性值的化学强化玻璃。相对于此,当摩尔比(Mg0/(Mg0+Ca0+Sr0 +Ba0))不足0.80、摩尔比(CaO/(Mg0+Ca0+Sr0+Ba0))超过0.20时,熔融盐由于化学强化而劣 化,难以维持高断裂韧性值。
[0293] 另外,在化学强化后的No. 1~No.9的玻璃中,在表面形成有深度为30~120μπι的压 缩应力层,压缩应力的大小为2. Okgf/mm2以上的值(19.6MPa以上的值)。此外,在化学强化 后的No · 10~No · 22的玻璃中,在表面形成有深度为20~120μπι的压缩应力层,压缩应力的大 小为2. Okgf/mm2以上的值(19.6MPa以上的值)。
[0294] 根据以上的结果可确认,根据本发明的一个方式,可得到同时具有磁记录介质用 基板所要求的特性的玻璃。
[0295] 此外,除了在离子交换处理后从0.5~5μπι的范围内适当选择加工余量来实施镜面 抛光以外,与上述同样地制作了玻璃基板。通过巴比涅法观察得到的多个玻璃基板的截面, 结果形成有离子交换层,未发现机械强度的劣化。其它特性与上述相同。
[0296] 在对各实施例(化学强化后的No. 1~No.22的各玻璃)通过上述的巴比涅法进行观 察而得到的截面照片中,在与2个主表面垂直的假想截面中的应力分布中,拉伸应力分布为 凸形状,未发现高值。根据这些应力分布用基于图3说明的上述方法求出Tav/Tmax,结果 No. 1~No. 15的玻璃的化学强化后的Tav/Tmax的值均为0.7以上。此外,No. 16~No. 22的玻 璃的化学强化后的Tav/Tmax的值均为0.4以上。
[0297] 为证实示出上述的应力分布的化学强化玻璃基板不会示出延迟断裂,进行了以下 的试验。
[0298] 在实施例中测定了断裂韧性值的化学强化处理后的试样中,存在以压入荷重 9.81N压入维氏压头而生成的压痕。将该具有压痕的试样放入到环境试验机中在温度为80 °C相对湿度为80%的环境下放置7天,然后取出,观察压痕。对各实施例各准备100个试样, 进行上述试验的结果是,在任一个试样中都未发现裂缝从压痕起伸长。
[0299] 根据以上的延迟断裂的加速试验的结果可确认,在实施例的化学强化玻璃基板中 可得到防止延迟断裂的效果。
[0300] 3.磁盘的评价
[0301] (1)平坦性
[0302] 通常,只要平坦度为5μπι以下,就能够进行可靠性高的记录再生。用平坦度测定装 置测定通过上述方法使用实施例的玻璃基板形成的各磁盘表面的平坦度(盘表面的最高的 部分与最低的部分的上下方向(与表面垂直的方向)上的距离(高低差)),结果任一磁盘的 平坦度均为5μπι以下。根据该结果能够确认,实施例的玻璃基板在形成FePt层或CoPt层时的 高温处理中也未发生大的变形。
[0303] (2)加载卸载试验
[0304] 将通过上述的方法使用实施例的玻璃基板形成的各磁盘搭载在以旋转数为 lOOOOrpm的高速进行旋转的2.5英寸型硬盘驱动器中,进行加载卸载(Load Unload,以下称 为LUL)试验。在上述的硬盘驱动器中,主轴电动机的主轴是不锈钢制的。任一磁盘的LUL的 耐久次数都超过了 60万次。此外,当在LUL试验过程中产生由于与主轴材料的热膨胀系数不 同而造成的变形、由于高速旋转而造成的弯曲时,会在试验过程中产生碰撞故障或过热 (thermal asperity)故障,但是,任一磁盘在试验过程中均未产生这些故障。
[0305] (3)耐冲击性试验
[0306] 制作磁盘用玻璃基板(尺寸为2.5英寸,板厚为0.8mm),使用Lansmont公司制造的 M0DEL-15D进行了冲击试验。该冲击试验通过如下方式进行,即,将磁盘用玻璃基板组装到 模仿HDD的主轴及夹钳部制作的专用的冲击试验用夹具中,在相对于主表面的垂直方向上 以lmsec施加1500G的正弦半波脉冲的冲击,并观察该磁盘用玻璃基板的破损状况。
[0307] 其结果,在实施例的玻璃基板中未观察到破损。另一方面,在比较例的玻璃基板中 观察到了破损。对该破损产生部进行了详细调查,结果发现大多位于盘内径部。
[0308] 根据以上结果能够确认,根据本发明可得到耐冲击性优秀、能够实现可靠性高的 记录再生的磁记录介质用玻璃基板。
[0309 ]将通过上述方法使用实施例的玻璃基板制作的磁盘搭载在通过激光的照射来辅 助磁化反转的记录方式(热辅助记录方式)的硬盘驱动器中,制作热辅助记录方式的磁记录 装置。上述磁记录装置具有:具有用于加热磁记录介质(磁盘)的主表面的热源(激光源)、记 录元件部、再生元件部的热辅助磁记录头;以及磁盘。另外,上述的磁记录装置的磁头是DFH (Dynamic Flying Height,动态飞行高度)头,磁盘的旋转数为lOOOOrpm。
[0310]另外,将制作的磁盘搭载在通过微波进行辅助的记录方式(微波辅助记录方式)的 硬盘驱动器中,制作微波辅助记录方式的信息记录装置。根据像这样组合了高Ku磁性材料 和能量辅助记录的信息记录装置,能够像之前说明的那样实现高密度记录。
[0311]根据本发明的一个方式,能够提供最适合进行高密度记录化的磁记录介质。
[0312]最后,总结上述的各方式。
[0313]根据一个方式,可提供一种磁记录介质基板用玻璃,其中,作为必要成分,包含 3102、1^20、似20、及1%0,包含合计为6~15摩尔%的选自1^ 20、似20及1(20的碱金属氧化物,包 含合计为10~30摩尔%的选自Mg0、Ca0、Sr0及BaO的碱土类金属氧化物,Li 20的含量相对于 碱金属氧化物的合计含量的摩尔比{Li20/(Li20+Na 20+K20)}超过0且为0.3以下,MgO的含量 相对于碱土类金属氧化物的合计含量的摩尔比{Mg0/(Mg0+Ca0+Sr0+Ba0)}为0.80以上,玻 璃化转变温度为650°C以上,杨氏模量为80GPa以上。
[0314]作为磁记录介质基板用玻璃,更优选满足以下的玻璃组成及特性的一种以上。 [0315] Mg0、Ca0及Li20的合计含量相对于碱金属氧化物和碱土类金属氧化物的合计含量 的摩尔比{(Mg0+Ca0+Li20)/(Li20+Na20+K 20+Mg0+Ca0+Sr0+Ba0)}为0 · 50 以上。
[0316] CaO的含量相对于碱土类金属氧化物的合计含量的摩尔比{Ca0/(Mg0+Ca0+Sr0+ BaO)}为 0.20 以下。
[0317] 1〇〇~300°C的平均线膨胀系数为55X10-7/°C以上的玻璃。
[0318]以摩尔%表示,包含:56~75%的3丨02;1~20%的六12〇 3;超过0%且为3%以下的 Li20;l%以上且不足15%的Na20;8~30%的MgO;以及合计超过0摩尔%且为10%以下的选 自 Zr〇2、Ti 〇2、Υ2Ο3、La2〇3、Gd2〇3、Nb2〇5 及 Ta2〇5 的氧化物。
[0319]以摩尔%表示,包含:56~75%的3丨02;1~20%的六1 2〇3;超过0%且为3%以下的 Li20;l%以上且不足15%的Na20;0%以上且不足3%的K20;以及8~30%的MgO,且实质上不 包含Ba0,K 20的含量相对于碱金属氧化物的合计含量的摩尔比{K20/(Li20+Na 20+K20)}为 0.08以下。
[0320] Li20的含量在0.5摩尔%以下,例如其范围为0.08~0.5摩尔%,且实质上不包含 CaO(即,CaO的含量为0摩尔% )。
[0321] 比模量为30MNm/kg以上。
[0322] 在一个方式中,上述的磁记录介质基板用玻璃是化学强化用玻璃。
[0323] 根据本发明的一个方式,可提供一种由上述的磁记录介质基板用玻璃构成的磁记 录介质基板。
[0324] 上述的磁记录介质基板优选为对本发明的一个方式的磁记录介质基板用玻璃进 行化学强化而成的基板。
[°325] 上述的磁记录介质优选断裂韧性值为0.9MPa · m1/2以上。
[0326] 在一个方式中,上述的磁记录介质基板由如下的化学强化玻璃构成,在该化学强 化玻璃中,在通过巴比涅法求出的与2个主表面垂直的假想截面中的应力分布中,拉伸应力 分布为凸形状,其中,该凸形状不包含向压缩应力侧凹陷的凹部。
[0327] 在一个方式中,上述的磁记录介质基板由如下的化学强化玻璃构成,在该化学强 化玻璃中,通过巴比涅法求出的拉伸应力的平均值Tav与拉伸应力的最大值Tmax满足下述 式⑴:
[0328] Tav/Tmax > 0.4· · · (1)〇
[0329] 此外,在一个方式中,上述的磁记录介质基板由浸渍于包含钠盐和钾盐的熔融盐 而进行了化学强化的玻璃构成。
[0330]此外,在一个方式中,上述的磁记录介质基板由将包含0.1摩尔%以上的Li2〇的玻 璃浸渍于上述熔融盐而进行了化学强化的玻璃构成。
[0331 ]此外,在一个方式中,上述的磁记录介质基板的使用原子力显微镜在ΙμπιΧ Ιμπι范 围中以512 X 256像素的分辨率测定的主表面的算术平均粗度(Ra)为0.15nm以下。
[0332]此外,在一个方式中,上述的磁记录介质基板是用于旋转数为5000rpm以上的磁记 录装置的磁记录介质用的基板。
[0333] 此外,在一个方式中,上述的磁记录介质基板是用于搭载有DFH(Dynamic Flying Height,动态飞行高度)头的磁记录装置的磁记录介质用的基板。
[0334] 此外,在一个方式中,上述的磁记录介质基板用于能量辅助磁记录用磁记录介质。
[0335] 本发明的另一个方式涉及由上述的磁记录介质基板用玻璃构成的磁记录介质基 板坯件。
[0336] 在一个方式中,上述的磁记录介质基板坯件为盘状。
[0337] 本发明的另一个方式涉及磁记录介质基板的制造方法,其包括对上述的磁记录介 质基板坯件进行加工的步骤。
[0338] 在一个方式中,上述的磁记录介质基板的制造方法包括将玻璃浸渍于包含钠盐和 钾盐的熔融盐而进行化学强化的工序。
[0339] 此外,在一个方式中,在上述的工序中,将包含0.1摩尔%以上的Li20的玻璃浸渍 于上述熔融盐而进行化学强化。
[0340] 此外,在一个方式中,以成为如下的化学强化玻璃的方式进行上述的化学强化,在 该化学强化玻璃中,通过巴比涅法求出的拉伸应力的平均值Tav与拉伸应力的最大值Tmax 满足下式(1):
[0341] Tav/Tmax > 0·4···(1)。
[0342] 另外,更优选Tav/Tmax 2 0.5。
[0343] 此外,在一个方式中,以成为如下的化学强化玻璃的方式进行上述的化学强化,在 该化学强化玻璃中,在通过巴比涅法求出的与2个主表面垂直的假想截面中的应力分布中, 拉伸应力分布为凸形状,其中,该凸形状不包含向压缩应力侧凹陷的凹部。
[0344] 本发明的另一个方式涉及在上述的磁记录介质基板上具有磁记录层的磁记录介 质。
[0345] 在一个方式中,上述的磁记录层是包含以Fe和/或Co与Pt的合金为主成分的磁性 材料的磁记录层,上述的磁记录介质是能量辅助磁记录用磁记录介质。
[0346] 本发明的另一个方式涉及包括如下步骤的磁记录介质的制造方法,该步骤是,在 上述的磁记录介质基板的主表面成膜以Fe和/或Co与Pt的合金为主成分的磁性材料,然后 进行退火处理,从而形成磁记录层。
[0347] 本发明的另一个方式涉及能量辅助磁记录方式的磁记录装置,其具有:至少具有 用于对磁记录介质的主表面进行加热的热源、记录元件部、再生元件部的热辅助磁记录头; 以及上述的磁记录介质。
[0348]在一个方式中,在上述的磁记录装置中,磁记录介质的旋转数为5000rpm以上。 [0349]另外,在一个方式中,上述的磁记录装置是搭载有DFH(Dynamic Flying Height, 动态飞行高度)头的磁记录装置。
[0350] 此次公开的实施方式在所有的方面都是例示,应认为是非限制性的。本发明的范 围不是由上述的说明来示出,而是由权利要求书示出,包含与权利要求书均等的意思和范 围内的所有的变更。
[0351] 例如,通过对上述例示的玻璃组成进行在说明书中记载的组成调整,从而能够制 作本发明的一个方式的磁记录介质基板用玻璃。
[0352] 此外,当然也能够对在说明书中示例或作为优选的范围记载的事项中的2个事项 以上进行任意组合。
【主权项】
1. 一种磁记录介质基板用玻璃,其中, 作为必要成分,包含Si〇2、Li20、Na20及MgO, 包含合计为6~15摩尔%的选自Li20、Na20及K20的碱金属氧化物, 包含合计为10~30摩尔%的选自MgO、CaO、SrO及BaO的碱土类金属氧化物, Li2〇的含量相对于所述碱金属氧化物的合计含量的摩尔比{Li2〇/(Li2〇+Na2〇+K2〇)}超 过0且为0.3以下, MgO的含量相对于所述碱土类金属氧化物的合计含量的摩尔比{MgO/(MgO+CaO+SrO+ BaO)}为 0.80 以上, 玻璃化转变温度为650°C以上, 杨氏模量为80GPa以上。2. 根据权利要求1所述的磁记录介质基板用玻璃,其中, MgO、CaO及Li2〇的合计含量相对于所述碱金属氧化物和所述碱土类金属氧化物的合计 含量的摩尔比{(Mg0+Ca0+Li20)/(Li20+Na20+K20+Mg0+Ca0+Sr0+Ba0)}为0 · 50 以上。3. 根据权利要求1或2所述的磁记录介质基板用玻璃,其中, CaO的含量相对于所述碱土类金属氧化物的合计含量的摩尔比{CaO/(MgO+CaO+SrO+ BaO)}为 0.20 以下。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃,其中, 在100~300°C的平均热膨胀系数为55X10-7/°C以上。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃,其中, 以摩尔%表示,包含: 56 ~75% 的 Si02; 1 ~20% 的 Al2〇3; 超过0%且为3%以下的Li20; 1%以上且不足15%的Na20; 8~30%的MgO;以及 合计超过0摩尔%且为10%以下的选自Zr02、Ti02、Y2〇 3、La2〇3、Gd2〇3、Nb 2〇5及Ta2〇5的氧 化物。6. 根据权利要求1~4中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃,其中, 以摩尔%表示,包含: 56 ~75% 的 Si02; 1 ~20% 的 Al2〇3; 超过0%且为3%以下的Li20; 1%以上且不足15%的Na20; 0%以上且不足3%的K20;以及 8 ~30 % 的 MgO, 并且实质上不包含BaO, K20的含量相对于碱金属氧化物的合计含量的摩尔比{K20/(Li20+Na 20+K20)}为0.08以 下。7. 根据权利要求1~6中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃,其中, 比模量为30MNm/kg以上。8. 根据权利要求1~7中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃,其为化学强化用玻璃。9. 一种磁记录介质基板,其由权利要求1~8中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃构 成。10. -种磁记录介质基板,对权利要求1~8中任一项所述的磁记录介质基板用玻璃进 行化学强化而成。11. 根据权利要求9或10所述的磁记录介质基板,其中, 由断裂韧性值为〇.9MPa · mV2以上的玻璃构成。12. 根据权利要求10所述的磁记录介质基板,其由如下的化学强化玻璃构成,即,在通 过巴比涅法求出的与两个主表面垂直的假想截面中的应力分布中,拉伸应力分布为凸形 状,其中该凸形状不包含向压缩应力侧凹陷的凹部。13. 根据权利要求10所述的磁记录介质基板,其由如下的化学强化玻璃构成,即,通过 巴比涅法求出的拉伸应力的平均值Tav和拉伸应力的最大值Tmax满足下式(1), Tav/Tmax 2 0·4."(1)〇
【专利摘要】本发明的一个方式涉及磁记录介质基板用玻璃,其中,作为必要成分包含SiO2、Li2O、Na2O、及MgO,包含合计为6~15摩尔%的选自Li2O、Na2O及K2O的碱金属氧化物,包含合计为10~30摩尔%的选自MgO、CaO、SrO及BaO的碱土类金属氧化物,Li2O/(Li2O+Na2O+K2O)超过0且为0.3以下,MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.80以上,玻璃化转变温度为650℃以上,杨氏模量为80GPa以上。
【IPC分类】G11B5/84, G11B5/73, C03C3/085, C03C3/087
【公开号】CN105518779
【申请号】CN201480049661
【发明人】下岛胜治
【申请人】Hoya株式会社
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月10日
【公告号】WO2015037609A1
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