專利名稱：用于信息存儲(chǔ)媒體的基片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用磁盤、光盤、光磁盤等的信息存儲(chǔ)媒體的盤基片(下面稱為「用于信息存儲(chǔ)媒體的基片」。)及信息存儲(chǔ)媒體，尤其涉及用于玻璃制造的信息存儲(chǔ)媒體的基片以及使用了該信息存儲(chǔ)媒體用的基片的信息存儲(chǔ)媒體。
作為用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，已知的有鋁基片、非晶形的玻璃基片(下面簡(jiǎn)稱「玻璃基片」)、結(jié)晶化玻璃基片。用于這些信息存儲(chǔ)媒體基片中的玻璃基片與其他的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片相比，容易達(dá)到高表面平整性的基片(表面光潔度Ra很小)，且具備耐薄板化及小型化的強(qiáng)度，同時(shí)重要的是擴(kuò)大了市場(chǎng)占有率。
眾所周知，上述的玻璃基片中，通過(guò)其表面離子交換、化學(xué)回火了的化學(xué)回火玻璃基片。作為該化學(xué)回火玻璃基片含有60.0～70.0重量％的SiO2、0.5～14.0重量％的Al2O3、10.0～32.0重量％的堿金屬氧化物、1.0～15.0重量％的ZnO、1.1～14.0重量％的B2O3，是由線膨脹系數(shù)、壓縮強(qiáng)度及抗折強(qiáng)度分別為特定值以上的玻璃構(gòu)成的基片。(參照特公平4-70262號(hào)公報(bào))。
作為化學(xué)回火玻璃基片的材料，我們知道的有以下的(a)或(b)。
(a)含有55～60重量％的SiO2、10～18重量％的Al2O3、2～10重量％的ZrO2、2～5重量％的MgO、0.1～3重量％的BaO、12～15重量％的Na2O、2～5重量％的K2O、0～7重量％的P2O3、0.5～5重量％的TiO2，AL2O3和TiO2的合計(jì)重量為13～20重量％的玻璃(參照特開平1-167245號(hào)公報(bào))。
(b)由64～70重量％的SiO2和14～20重量％的AL2O3和4～6重量％的Li2O和7～10重量％的Na2O和0～4重量％的MgO和0～1.5重量％的NrO2構(gòu)成的玻璃(參照特公平6-76224號(hào)公報(bào))。
可是，關(guān)于硬盤裝置，對(duì)于使用了光存儲(chǔ)媒體、光磁存儲(chǔ)媒體等的信息存儲(chǔ)媒體的其他存儲(chǔ)再生裝置，為了確保其領(lǐng)先地位，每天都在進(jìn)行技術(shù)革新。其技術(shù)革新之一是磁盤的旋轉(zhuǎn)高速化。該旋轉(zhuǎn)高速化是為了提高存儲(chǔ)再生磁頭的存取速度的嘗試之一，以前5000～7000rpm的磁盤，今后有超過(guò)10000rpm的趨勢(shì)。
當(dāng)然如上所述，雖然就磁盤尋求其旋轉(zhuǎn)高速化，但是，用以前的玻璃基片(用于信息存儲(chǔ)媒體的玻璃基片)，謀求所述的旋轉(zhuǎn)高速化，難以穩(wěn)定確保飛行高度(記錄再生時(shí)，磁頭與磁盤間的距離)。
本發(fā)明的第1目的在于提供一種容易得到可對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)高速化的信息存儲(chǔ)媒體的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片。
本發(fā)明的第2目的在于提供一種容易得到高存取速度的記錄再生裝置的信息存儲(chǔ)媒體。
本發(fā)明的第3目的在于提供一種可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高楊氏系數(shù)(高縱彈性模量)和低飛行高度的信息存儲(chǔ)媒體。
本發(fā)明的第4目的在于提供一種由高楊氏系數(shù)，可抑制伴隨旋轉(zhuǎn)的振動(dòng)的信息存儲(chǔ)媒體。
本發(fā)明人就在用以前的玻璃基片(用于信息存儲(chǔ)媒體的基片)謀求旋轉(zhuǎn)高速化時(shí)，難于穩(wěn)定確保飛行高度的原因，進(jìn)行潛心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)信息存儲(chǔ)媒體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，該信息存儲(chǔ)媒體由于共振等而變形，因此，穩(wěn)定確保飛行高度很困難。并且，發(fā)現(xiàn)可防止在信息存儲(chǔ)媒體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于共振等引起該信息存儲(chǔ)媒體的變形、理想的是提高用于信息存儲(chǔ)媒體的基片的楊氏系數(shù)。
作為具有高楊氏系數(shù)的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，有結(jié)晶化玻璃基片。但是，由于在結(jié)晶化玻璃基片中，根據(jù)結(jié)晶化的程度，能控制其強(qiáng)度及楊氏系數(shù)，因此如提高強(qiáng)度及楊氏系數(shù)則增加結(jié)晶的比例，其結(jié)果，達(dá)到用于信息存儲(chǔ)媒體的基片所要求的表面平整性(表面光潔度Ra)是很困難的。由此，即使用于結(jié)晶化玻璃基片在謀求所述旋轉(zhuǎn)高速化時(shí)，也難于穩(wěn)定、確保飛行高度。
本發(fā)明使用玻璃(非結(jié)晶質(zhì)的玻璃)可得到能夠?qū)?yīng)所述的旋轉(zhuǎn)高速化的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片。本發(fā)明的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片可分類成第1至第6種樣式，其中，第1至第4種樣式在楊氏系數(shù)及液相溫度點(diǎn)方面是共同的。按照第1至第6種樣式的用于各信息存儲(chǔ)媒體的基片，形成第1實(shí)施例，能夠達(dá)到上述第1目的。
(1)、一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片(以下，稱為「玻璃基片I」。)，其特征是，由楊氏系數(shù)為100Gpa以上，液相溫度為1350℃以下的玻璃構(gòu)成的。
(2)、一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片(以下，稱為「玻璃基片III」。)，其特征是由作為玻璃成分至少含有TiO2及CaO，并且選定TiO2及CaO的含有量楊氏系數(shù)為100Gpa以上，液相溫度為1350℃以下那樣的所述TiO2及CaO的玻璃構(gòu)成的。
(3)、一種用于信息存儲(chǔ)媒體的存儲(chǔ)板(以下，稱為「玻璃存儲(chǔ)板III」。)，其特征是由作為玻璃成分至少含有TiO2及CaO，選定TiO2及CaO的含有量楊氏系數(shù)為100GPa以上、液相溫度為1350℃以下，在可成形的溫度范圍內(nèi)，粘度是10泊以上的玻璃構(gòu)成的。
(4)、一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片(以下，稱為「玻璃基片IV」。)，其特征是由作為玻璃成分包括TiO2，CaO，MgO及AL2O3同時(shí)，Na2O及Li2O中至少含有Li2O，選定所述各玻璃成分的含有量是楊氏系數(shù)為100Gpa以上，液相溫度為1350℃以下，在可成形的溫度范圍中的粘度是10泊以上，比重是3.5g/cm3以下的玻璃構(gòu)成的。
(5)、一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片(以下，稱為「玻璃基片V」。)，其特征是由作為玻璃成分含有0.1～30克分子％的TiO2、1～45克分子％的CaO、以MgO和所述CaO的合量為5～40克分子％，Na2O和Li2O的合量為3～30克分子％，用含有不足0～15克分子％的Al2O3、含有35～65克分子％的SiO2的玻璃構(gòu)成的。
(6)、一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片(以下，稱為「玻璃基片VI」。)，其特征是由上述的玻璃基片I至玻璃基片V的任一種或是化學(xué)回火其材料玻璃構(gòu)成的。
另一方面，達(dá)到所述第2目的的本發(fā)明的信息存儲(chǔ)媒體是具有由上述玻璃基片I至玻璃基片VI任一種和在該玻璃基片上形成的記錄層。
而且，用本發(fā)明能夠得到與第1至第6樣式不同的，第7至第9樣式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片。即，第7樣式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，作為必須成分，有Y2O3和TiO2共存，第8樣式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片使TiO2、Y2O3及ZrO2共存。還有，本發(fā)明的第9樣式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，至少?gòu)挠蒃r2O3、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、及Yb2O3構(gòu)成的組群中選擇一種氧化物和包括TiO2。這些第7至第9的樣式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施例2。
關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例1及實(shí)施例2的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片或媒體，具有在650℃以下，理想的是550℃以下的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，該玻璃轉(zhuǎn)化溫度是較低的溫度。
這樣，比較低的玻璃轉(zhuǎn)化溫度可有效減輕化學(xué)回火處理時(shí)的損傷等。具體來(lái)說(shuō)，化學(xué)回火時(shí)，通常玻璃基片浸漬在熔融鹽中?；瘜W(xué)回火中，熔融鹽保持比玻璃基片的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度僅低100至150℃的溫度。但是，熔融鹽在500℃以上開始分解，該分解的熔融鹽損傷玻璃基片表面?？紤]到這一點(diǎn)，從防止玻璃基片上的損傷等的這一點(diǎn)出發(fā)，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在650℃以下，理想的最好是550℃以下。這樣，為了得到較低溫的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，添加Na2O、Li2O那樣的堿金屬氧化物成分，MgO、CaO那樣的堿土金屬氧化物成分。
下面，簡(jiǎn)單說(shuō)明附圖。


圖1表示楊氏系數(shù)與根據(jù)信息存儲(chǔ)媒體形成的盤的振動(dòng)的關(guān)系。
下面說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的第1實(shí)施形式的信息存儲(chǔ)媒體及用于存儲(chǔ)媒體的基片。
首先，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的第1實(shí)施形式的第1樣式的玻璃基片I。
本發(fā)明的玻璃基片I是由上述那樣的楊氏系數(shù)是100Gpa以上、液相溫度是1350℃以下的玻璃構(gòu)成。這里，本發(fā)明所說(shuō)的所謂「玻璃基片」是由實(shí)質(zhì)不含結(jié)晶粒子的玻璃「的非結(jié)晶質(zhì)的玻璃」構(gòu)成的基片的意思，與所述的「玻璃基片」是含有結(jié)晶粒子的結(jié)晶化玻璃或是陶瓷玻璃，有實(shí)質(zhì)的不同。
如前所述，在使薄板化的玻璃基片高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，為防止該玻璃基片由共振等引起的變形，理想的是提高玻璃基片的楊氏系數(shù)。例如，使用直徑3.5英寸、厚度0.635mm(25密耳；該厚度是用于現(xiàn)在的磁盤的基片的一般厚度。)的玻璃基片制作的磁盤，使其在10000rpm旋轉(zhuǎn)時(shí)(以下，稱該情況為「情況A」。)、能夠穩(wěn)定確保該磁盤和記錄再生磁頭的飛行高度大致在1μm以下，從可抑制旋轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)這一出發(fā)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，理想的是玻璃基片的楊氏系數(shù)在100Gpa以上。
還有，為了得到本發(fā)明所說(shuō)的玻璃基片，在其制造過(guò)程中，有必要做到實(shí)質(zhì)不折出結(jié)晶，為此，需要在玻璃的液相溫度以上進(jìn)行在制造玻璃基片時(shí)，所進(jìn)行的原料的熔解、成形、冷卻等的各工序。但是，若該液相溫度明顯高，則玻璃基片制造本體變得困難，就失去實(shí)用性。
從以上的觀點(diǎn)來(lái)看，在本發(fā)明的玻璃基片I使材料玻璃的楊氏系數(shù)為100Gpa以上，并且，使液相溫度為1350℃以下。理想的是該楊氏系數(shù)為105Gpa以上。而且，所述的液相溫度是1250℃以下更好，特別最好是1150℃以下。
還有，即使玻璃基片或是材料的玻璃的楊氏系數(shù)是100Gpa以上，用玻璃基片的比重除該楊氏系數(shù)的值(以下，稱為「比彈性率」。)是大致30×166Nm/kg以下，情況A的磁盤撓度最大容易超過(guò)2μm，其結(jié)果，穩(wěn)定確保飛行高度大致在1μm以下很困難。因此，本發(fā)明的玻璃基片I的比重最好大致在3.5g/cm3以下。在3.0g/cm3以下更好。雖然該比重越低越理想，但是，以硅酸鹽為基礎(chǔ)的玻璃其比重實(shí)質(zhì)在2.1g/cm3以上。
另外，即使材料玻璃的液相溫度是1350℃以下，該材料玻璃的可成形的溫度范圍的粘度、即，液相溫度以上的溫度范圍的粘度明顯低，在向得到玻璃基片過(guò)程中所進(jìn)行的成形工序提供玻璃融液時(shí)，不僅其流量的控制是困難的，也降低可成形形狀的自由度。因此，本發(fā)明的玻璃基片I的材料玻璃的所述粘度最好是大致10泊以上，30泊以上更好。
而且，在向磁盤、光盤、光磁盤等信息存儲(chǔ)媒體寫入信息時(shí)或者在更新該信息存儲(chǔ)媒體記錄的信息時(shí)，當(dāng)然該信息存儲(chǔ)媒體通過(guò)夾板以在信息處理裝置內(nèi)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的主軸上，所固定的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)，但是，這時(shí)，如信息存儲(chǔ)媒體的熱膨脹系數(shù)和所述的夾緊的熱膨脹系數(shù)明顯不同，則產(chǎn)生如下問題。
也就是說(shuō)，在使信息存儲(chǔ)媒體旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱，當(dāng)然信息存儲(chǔ)媒體、主軸、夾板等的溫度急劇升溫到90℃左右，但是當(dāng)信息存儲(chǔ)媒體的熱膨脹系數(shù)和所述的夾板的熱膨脹系數(shù)明顯不同，則由于所述的升溫是在信息存儲(chǔ)媒體和夾板之間弛緩產(chǎn)生，使信息存儲(chǔ)媒體產(chǎn)生變形和撓度，其結(jié)果，改變信息存儲(chǔ)媒體的數(shù)據(jù)記錄處(磁道)的位置，容易產(chǎn)生信息的寫入或是更新的錯(cuò)誤。這樣的問題尤其成為3.5英寸那樣的大基片的問題。
因此，本發(fā)明的玻璃基片I的熱膨脹系數(shù)最好僅可近似所述的夾板的熱膨脹系數(shù)。由于所述的夾板是由一般的不銹鋼制作的，所以本發(fā)明的玻璃基片I的熱膨脹系數(shù)(意味著在100～300℃的平均熱膨系數(shù)。以下同樣。)理想的是大致7～14ppm/℃(7×10-6～14×10-6/℃)、更理想的是9～12ppm/℃(9×10-6～12×10-6/℃)，下面，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的玻璃基片II。
本發(fā)明的玻璃基片II如前所述，作為玻璃基片至少含有TiO2及CaO，是由選定楊氏系數(shù)為100Gpa以上、液相溫度為1350℃以下那樣的所述TiO2及CaO的含有量的玻璃構(gòu)成。
這里，關(guān)于玻璃基片II的材料玻璃，設(shè)其楊氏系數(shù)為100Gpa以上、其液相溫度為1350℃以下，與所述的本發(fā)明的玻璃基片I的理由相同。關(guān)于這些物性的理想的范圍與所述的本發(fā)明的玻璃基片I的物性的理想范圍相同。
在得到楊氏系數(shù)高的玻璃中作為玻璃成分含有TiO2是合適的，楊氏系數(shù)高。在得到液相溫度低的玻璃中作為玻璃成分含有CaO是合適的。
為此，本發(fā)明的玻璃基片II，作為玻璃成分由至少含有TiO2及CaO的玻璃制作。TiO2及CaO的含有量，按照其他玻璃成分的種類及其含有量，適當(dāng)選定得到楊氏系數(shù)為100Gpa以上、液相溫度為1350℃以下的玻璃。
與所述的本發(fā)明的玻璃基片I同樣的理由考慮，玻璃基片II的比重大致在3.5g/cm3以下是理想的，3.0g/cm3以下最好。同樣，玻璃基片II的熱膨脹系數(shù)大致為7～14ppm/℃(7×10-6～14×10-6/℃)是理想的，9～12ppm/℃(9×10-6～12×10-6/℃)為最好。
下面，說(shuō)明有關(guān)本發(fā)明的玻璃基片III。如前所述，本發(fā)明的玻璃基片作為玻璃成分至少含有TiO2及CaO，并且由選定楊氏系數(shù)為100Gpa以上、液相溫度為1350℃以下，可成形的溫度范圍的粘度為10泊以上那樣的所述TiO2及CaO的含有量的玻璃構(gòu)成。
這里，關(guān)于玻璃基片III的材料設(shè)其楊氏系數(shù)為100Gpa以上、其液相溫度為1350℃以下，其可成形的溫度范圍的粘度為10泊以上，與在本發(fā)明的玻璃基片1中說(shuō)明的理由相同。關(guān)于這些物性的理想的范圍與在本發(fā)明的玻璃基片1中說(shuō)明的該物性的理想的范圍相同。
另外，由至少含有TiO2及CaO的玻璃制作玻璃基片III，與所述的本發(fā)明的玻璃基片II的理由相同。TiO2及CaO的含有量按照其他的玻璃成分的種類及其含有量，適當(dāng)選擇得到楊氏系數(shù)為100Gpa以上、液相溫度為1350℃以下、可成形溫度范圍的粘度為10泊以上的玻璃。
與所述的本發(fā)明的玻璃基片1的理由相同，玻璃基片III的比重大致在3.5g/cm3以下是理想的，在3.0g/cm3以下為更好。同樣，玻璃基片III的熱膨脹系數(shù)大致7～14ppm/℃(7×10-6～14×10-6/℃)是理想的、9～12ppm/℃(9×10-6～12×10-6/℃)更好。
下面，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的玻璃基片IV。
本發(fā)明的玻璃基片IV，如前所述那樣，由作為玻璃成分至少含有TiO2、CaO、MgO、Na2O、Li2O及Al2O3，選定楊氏系數(shù)為100Gpa以上、液相溫度在1350℃以下、可成形的溫度范圍的粘度為10泊以上，比重為3.5g/cm3以下那樣的所述各玻璃成分的含有量的玻璃構(gòu)成。
這里，關(guān)于玻璃基片IV的材料玻璃設(shè)其楊氏系數(shù)為100GPa以上，其液相溫度為1350℃以下，其可成形的溫度范圍的粘度為10泊以上，比重為3.5g/cm3以下，與本發(fā)明的玻璃基片1的說(shuō)明中的理由相同。關(guān)于這些物性的理想范圍與本發(fā)明的玻璃基片1的說(shuō)明中所說(shuō)的該物性的理想范圍相同。
如本發(fā)明的玻璃基片I的說(shuō)明中所述的那樣，在TiO2是在得到楊系數(shù)高的玻璃中合適的玻璃成分，在CaO是在得到楊氏系數(shù)高、液相溫度低的玻璃中合適的玻璃成分。但是，CaO具有提高玻璃比重的作用。
MgO也是在得到楊氏系數(shù)高的玻璃的合適的玻璃成分，與CaO相比，同時(shí)具有提高液相溫度的作用。并且，MgO具有降低玻璃比重的作用。
Na2O雖然具有降低楊氏系數(shù)的作用，但是，是使玻璃的液相溫度明顯降低的玻璃成分，由于Na2O的存在，液相溫度的降低比該Na2O與TiO2共存時(shí)明顯。另外，Na2O即使得到熱膨脹系數(shù)大的玻璃也是有用的玻璃成分。
Li2O是在不降低楊氏系數(shù)，提高玻璃的熔解性中的合適的玻璃成分，并且，也是可通過(guò)化學(xué)回火增加強(qiáng)度的玻璃成分。
而且，雖然Al2O3是對(duì)楊氏系數(shù)的增減不起作用的玻璃成分，但是在謀求降低玻璃的液相溫度，抑制分相傾向，提高在作業(yè)溫度范圍內(nèi)的粘性及提高化學(xué)回火特性中是有效成分。
因此，本發(fā)明的玻璃基片IV，用含有至少上述6種成分的玻璃制作。這些6種類的玻璃成分分別的含有量是按照其他的玻璃成分(含有上述6種玻璃成分以外的玻璃成分。)的種類及其含有量，適當(dāng)選定得到楊氏系數(shù)為100GPa以上、液相溫度為1350℃以下、可成形的溫度范圍的粘度是10泊以上、比重是3.5g/cm3以下的玻璃。
與所述的本發(fā)明的玻璃基片I的理由相同，玻璃基片IV的熱膨脹系數(shù)大致在7～14ppm/℃(7×10-6～14×10-6/℃)為理想的，在9～12ppm/℃(9×10-6～12×10-6/℃)這更好。
另外，上述的玻璃基片IV具有在650℃以下，理想的是550℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，該玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是較低的溫度。這是當(dāng)化學(xué)回火玻璃時(shí)使用的熔融鹽的溫度，保持由一般的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度100～150℃以下的溫度。另一方面，熔融鹽在500℃以上開始分解鹽，對(duì)玻璃基片表面造成損傷。這樣，為了避開上述問題的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度是理想的。
下面，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的玻璃基片V。
本發(fā)明的玻璃基片V，如前所述，作為玻璃成分，是由含有0.1～30克分子％的TiO2、1～45克分子％的CaO、MgO和CaO的合量為5～40克分子％、Na2O和Li2O的合量為3～30克分子％、不足0～15克分子％的Al2O3、35～65克分子％的SiO2的玻璃構(gòu)成的。
在上述的組成中，CaO和MgO的合量希望在5～35克分子％范圍。在這種情況下，考慮玻璃基片的耐水性，希望SiO2在超過(guò)55克分子％，到65克分子％為止的范圍。并且，Al2O3也可不足5克分子％。
上述組成的玻璃是容易得到楊氏系數(shù)是100GPa以上，液相溫度是1350℃以下，可成形的溫度范圍的粘度是10泊以上，比重是3.5g/cm3的玻璃。
如前所述的TiO2是在得到楊氏系數(shù)高的玻璃方面的合適的玻璃成分，理想的是在得到楊氏系數(shù)為100GPa以上的玻璃，含有0.1％以上。但是，由于當(dāng)其含有量超過(guò)30克分子％時(shí)，玻璃的耐失透性降低，難以得到液相溫度為1350℃以下的玻璃。
由于CaO是在得到楊氏系數(shù)高、液相溫度低的玻璃方面的合適的玻璃成分，理想的是得到楊氏系數(shù)在100GPa以上、液相溫度在1350℃以下的玻璃含有1克分子％以上是理想的。但是，若其含有量超過(guò)45克分子％，則玻璃化是困難的。
MgO是在得到楊氏系數(shù)高、比重低的玻璃方面的合適的玻璃成分，但是該MgO具有提高玻璃的液相溫度的作用。因此，含有MgO與CaO的合量為10～45克分子％是理想的，周時(shí)希望MgO是在0.5～40克分子％的范圍?？傊?，關(guān)于第1至第5樣式的玻璃基片含有CaO和MgO兩者。
Na2O雖然具有降低楊氏系數(shù)的作用，但是是使玻璃的液相溫度明顯降低的玻璃成分，由于Na2O的存在，液相溫度的降低比該Na2O與TiO2共存時(shí)明顯。因此，在較多含有TiO2時(shí)(例如，5克分子％以上)，特別是，含有該Na2O為理想。另外，Na2O是在得到熱膨脹系數(shù)大的玻璃方面也有用的玻璃成分。通過(guò)適當(dāng)選定其含有量，可調(diào)整玻璃的熱膨脹系數(shù)。另一方面，Li2O是不降低楊氏系數(shù)，提高原料的熔解性方面的合適的玻璃成分，而且是可通過(guò)化學(xué)回火增強(qiáng)強(qiáng)度的玻璃成分。鑒于這些理由，NaO及Li2O含有3克分子％合量是理想的。但是，由于這些Na2O及Li2O的合量超過(guò)30克分子％和降低玻璃的化學(xué)耐久性，在得到在玻璃基片上形成磁記錄層的信息存儲(chǔ)媒體時(shí)，容易引起由玻璃基片向記錄層擴(kuò)散堿離子等的問題。因此，Na2O及Li2O的合量在5～22克分子％范圍內(nèi)是理想的。
因Al2O3是對(duì)楊氏系數(shù)的增減無(wú)用的玻璃成分所以也可以不含有，但是，由于謀術(shù)玻璃的液相溫度的降低、分相傾向的抑制、在作業(yè)溫度范圍的粘性的提高及提高化學(xué)回火特性方面的有效的玻璃成分，也可根據(jù)需要含有。在含有Al2O3時(shí)，當(dāng)其含有量超過(guò)15克分子％時(shí)，容易引起液相溫度的明顯上升、由于熔解性變差，生成未熔解物的問題。
SiO2是形成玻璃結(jié)構(gòu)的成分，得到液相溫度是1350℃以下的玻璃含有35％以上克分子是理想的。但是，若其含有量超過(guò)65克分子％則得到具有100GPa以上楊氏系數(shù)的玻璃是困難的，SiO2的含有量為35～65克分子％更理想。SiO2是影響堿離子等的溶解析出的耐水性的成分，從耐水性方面來(lái)看，若為40～60克分子％則是有效果的。
與所述的本發(fā)明的玻璃基片I同樣的理由，由于玻璃基片V的楊氏系數(shù)是100GPa以上、液相溫度是1350℃以下，熱膨脹系數(shù)大致7～14ppm/℃(7×10-6～14×10-6/℃)是理想的，得到具有希望的物性的玻璃基片V那樣，在上述的范圍內(nèi)適當(dāng)選定各玻璃成分的含有量。關(guān)于所述的物性的理想范圍，與在本發(fā)明的玻璃基片I的說(shuō)明中所述的該物性的理想范圍相同。
作為玻璃基片V，理想的是使用玻璃成分為含有5～15克分子％的TiO2、4～20克分子％的CaO、MgO和所述CaO的合量為5～30克分子％、Na2O和Li2O的合量為5～22克分子％、0～8克分子％的Al2O3、40～60克分子％的SiO2的玻璃。
以上，說(shuō)明了關(guān)于本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片V，是由作為必須的玻璃成分含有TiO2的玻璃構(gòu)成的玻璃基片，也就是說(shuō)關(guān)于玻璃基片II、玻璃基片III、玻璃基片IV及玻璃基片V，也可由使用代替TiO2的一部分或是全部的過(guò)渡金屬氧化物(但是，鈦氧化物除外。)的玻璃制作。
作為該過(guò)渡金屬氧化物舉出從Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Ga、Ge、Y、Zr、Nb、Mo、La、Ce、Pr、Nd、Pn、Ev、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tn、Yb、Hf、Ta、W中選擇的至少1種氧化物。
也可從比這些過(guò)渡金屬氧化物稍微降低楊氏系數(shù)的Cu、V、Zn中選擇至少1種的氧化物。
在這些氧化物中，特別是Y2O3不提高比重可提高楊氏系數(shù)。這些氧化物的含有量是0.1～15克分子％，理想的是0.1～8克分子％。這些過(guò)渡金屬氧化物如TiO2為10克分子％以上，則楊氏系數(shù)的提高量/含有量稍低，因此，使TiO2在10克分子％以下共存是理想的。
但是，在所述的過(guò)渡金屬氧化物中，由于沒有象使玻璃的楊氏系數(shù)提高的那樣的效果，相反，有提高比重的效果，關(guān)于其含有量，按照其他的玻璃成分的種類及其含有量，適當(dāng)選定達(dá)到目的的玻璃基片。作為過(guò)渡金屬氧化物使用ZrO2時(shí)，該ZrO2的含有量為10克分子％以下是理想的，在4克分子％以下更理想。作為過(guò)渡金屬氧化物當(dāng)使用ZrO2時(shí)，其含有量在5克分子％以下時(shí)，稍微能夠降低液相溫度。
另外，本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片V是不進(jìn)行化學(xué)回火也能得到的，也可通過(guò)進(jìn)行化學(xué)回火來(lái)得到。在進(jìn)行化學(xué)回火(用低溫型離子交換法)時(shí)，化學(xué)回火前的玻璃作為玻璃成分含有SiO2和Al2O3合量為40克分子％以上、Li2O在3克分子％以上、Na2O與所述Li2O的合量為5克分子％以上、CaO和MgO合量在35克分子％以下是理想的。
在上述場(chǎng)合，通過(guò)化學(xué)回火，由于形成充分的壓縮應(yīng)力層，含有40克分子％以上的SiO2是理想的，但是，該SiO2的一部分能夠通過(guò)Al2O3置換。因此，SiO2和Al2O3含有這些的合量為40～80克分子％是理想的。而且，SiO2和Al2O3的合量在44克分子％以上更理想。
Li2O及Na2O在進(jìn)行化學(xué)回火中，是為了在玻璃中導(dǎo)入必要的Li+離子及Na+離子的成分，形成充分的壓縮應(yīng)力層，含有3克分子％以上的Li2O，并且，含有Na2O和Li2O的合量在5克分子％以上是理想的。而且，為了抑制從玻璃基片溶解析出堿離子，堿離子的合量在22克分子％以下是理想的。
另一方面，雖然CaO和MgO是在玻璃的楊氏系數(shù)、液相溫度、調(diào)整可成形的溫度范圍的粘度等方面的有效的玻璃成分，但是、也是阻礙化學(xué)回火時(shí)的堿離子的移動(dòng)的成分。因此，形成充分的壓縮應(yīng)力層，CaO和MgO的合量為35克分子％以下是理想的。
下面，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的玻璃基片VI。
本發(fā)明的玻璃基片VI，如前所述，是由本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片V的任一種或是化學(xué)回火了其材料玻璃的材料構(gòu)成。
化學(xué)回火是得到耐沖擊性高的玻璃基片方面的通用的手段。例如，通過(guò)低溫離子交換法的化學(xué)回火，由作為化學(xué)回火玻璃規(guī)定的熔融鹽，也就是說(shuō)，關(guān)于鉀和鈉的碳酸鹽、硝酸鹽或是這些的混合物構(gòu)成，與作為化學(xué)回火的玻璃的轉(zhuǎn)化溫度Tg相比，能夠通過(guò)在大致保持低50～150℃的溫度的熔融鹽中浸漬來(lái)進(jìn)行。另一方面，當(dāng)熔融鹽超過(guò)500℃，開始分解，并開始損傷玻璃基片，因此，本發(fā)明的玻璃基片，具有650℃以下，理想的是550℃以下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度溫度。
以上說(shuō)明的本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片VI容易得到楊氏系數(shù)是100GPa以上和高(玻璃基片I～I(xiàn)V及玻璃基片VI)楊氏系數(shù)為100GPa以上的玻璃基片(玻璃基片V及玻璃基片VI)，并且，由于液相溫度是由1350℃以下的非結(jié)晶質(zhì)的玻璃構(gòu)成，容易得到能對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)高速化的信息存儲(chǔ)媒體的玻璃基片。
具有以上優(yōu)點(diǎn)的本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片VI特別適合作為磁盤用的基片，作為其他的光磁盤用的基片，或是作為光盤用的基片。
下面，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的信息存儲(chǔ)媒體。
本發(fā)明的信息存儲(chǔ)媒體如前所述，具有所述玻璃基片I～玻璃基片VI的任一種和在該玻璃基片上形成的記錄層。
這里，本發(fā)明的信息存儲(chǔ)媒體所說(shuō)的「玻璃基片上形成的記錄層」，意味著通過(guò)直接在玻璃基片的表面或是要求的層上形成的單層結(jié)構(gòu)或是多層結(jié)構(gòu)的記錄層，該記錄層的材料及層的構(gòu)成，按照希望的信息存儲(chǔ)媒體的種類，適當(dāng)選擇作為磁記錄層、光磁記錄層、追記形記錄層、相變化記錄層等的功能。
上述的信息存儲(chǔ)媒體作為構(gòu)成該信息存儲(chǔ)媒體的基片，如使用所述的本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片VI的任一種為好，根據(jù)作為目的的信息存儲(chǔ)媒體的種類，與以往同樣，在基片及記錄層以外適當(dāng)設(shè)置保護(hù)層、潤(rùn)滑層等。而且，根據(jù)信息存儲(chǔ)媒體的種類，也有在2枚基片之間挾持記錄層的結(jié)構(gòu)，關(guān)于這樣結(jié)構(gòu)的信息存儲(chǔ)媒體，至少作為2枚基片其中之一，如使用所述的本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片VI的任一種為好。
本發(fā)明的信息存儲(chǔ)媒體，由于構(gòu)成該信息存儲(chǔ)媒體的基片是由所述的本發(fā)明的玻璃基片I～玻璃基片VI的任一種構(gòu)成，容易對(duì)應(yīng)信息存儲(chǔ)媒體的旋轉(zhuǎn)高速化。其結(jié)果，通過(guò)構(gòu)成使用本發(fā)明的信息存儲(chǔ)媒體的存儲(chǔ)裝置(例如、用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)員和顧客系統(tǒng)等的輔助存儲(chǔ)裝置等)，容易得到存取速度快的存儲(chǔ)再生裝置。
實(shí)施例下面說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的實(shí)施例，但是本發(fā)明按照以下實(shí)施例，不受任何限制。還有，關(guān)于用下述的實(shí)施例分別得到的玻璃基片的壓縮應(yīng)力層的厚度及各玻璃基片的物性，按以下所示方法求出。
1.壓縮應(yīng)力層的厚度使用東芝公司生產(chǎn)的精密變形計(jì)(巴俾涅補(bǔ)償法)測(cè)定的。
2.物性(1).楊氏系數(shù)制作20×20×100mm的試料，將5MHz的超聲波在所述的試料中的傳播時(shí)的縱波速度(V1)和和橫波速度(Vs)用聲循環(huán)式音速測(cè)定裝置(超聲波工業(yè)公司制造的UVM-2)測(cè)定之后，根據(jù)下式求出。
楊氏系數(shù)＝(4G2-3G·V12·ρ)/(G-V12·ρ)G＝Vs2·ρρ試料的比重(g/cm3)(2).比彈性率通過(guò)用其比重除以試料的楊式系數(shù)求出。
(3).液相溫度將試料投入鉑制的容器在傾斜溫度爐內(nèi)放置30分之后，用光學(xué)顯微鏡觀察試料的表面及內(nèi)部有無(wú)結(jié)晶。然后，將不析出結(jié)晶的最低溫度作為液相溫度。
(4).粘度使用具有鉑制容器和鉑制回轉(zhuǎn)器的旋轉(zhuǎn)式粘性測(cè)定裝置，由熔解溫度范圍到液相溫度附近連續(xù)測(cè)定。
(5).玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)用理學(xué)公司制造的熱機(jī)械分析裝置(TMA8140)用+4℃/分的升溫速度，測(cè)定了5mmφ×20mm的試料。還有，作為標(biāo)準(zhǔn)試料使用了SiO2。
(6).熱膨脹系數(shù)在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的測(cè)定時(shí)，一起測(cè)定了意味著在100～300℃的平均熱膨脹系數(shù)。
(7).表面光潔度(Ra)使用數(shù)字儀器公司的AFM NanoScope3A測(cè)定了的。
實(shí)施例1～實(shí)施例30首先，得到表1～表5所示的氧化物組成的玻璃那樣的，適當(dāng)秤量硅石粉末、氫氧化鋁、氧化鋁、碳酸鋰、硫酸鋰、碳酸鈉、硝酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂、氧化鎂、氧化鈦、氧化鐵、氧化鎳、氧化釔、氧化鑭、氧化釹、氧化銅、氧化銻、亞砷酸等的玻璃原料，每實(shí)施例調(diào)合約100kg的混合物。
下面，使用容積為2升的熔解爐，和連接該熔解爐的容量30升的帶攪拌裝置的作業(yè)槽，和連接該作業(yè)槽的內(nèi)經(jīng)5～20mm的流出圓管的鉑制的氣氛加熱方式的間歇式熔解設(shè)備，調(diào)制如下的熔融玻璃。也就是說(shuō)，將上述混合物投入熔解槽在1350～1450℃熔解，由作業(yè)槽攪拌、澄清，得到熔融玻璃。
得到的熔融玻璃，在稍微比液相溫度高的溫度下從流出用的圓管流出，用呈圓型(直徑100mm)的鑄鐵制造的金屬模(下型)接受熔融玻璃之后，用鑄鐵制造的上型迅速擠壓該熔融玻璃，然后退火，得到直徑約100mm、厚度1mm的圓盤狀物。這時(shí)，如按本發(fā)明的組成，在擠壓時(shí)由于液相溫度在1350℃以下，表面張力也高，能夠阻止流向周圍那樣的變形。擠壓之后的玻璃基片，對(duì)成形型的再現(xiàn)性好，在邊緣部分也不產(chǎn)生氣泡。
之后，對(duì)上述的圓盤狀物施以研削加工及研磨加工(使用氧化鈰拋光)，得到φ3.5英寸×0.635mm的呈圓盤狀的玻璃基片。
而且，關(guān)于除了實(shí)施例25及實(shí)施例26這兩個(gè)實(shí)施例之外，剩下的各實(shí)施例，進(jìn)行以下的化學(xué)回火，得到作為目的的玻璃基片。
首先，調(diào)制NaNO3和KNO3重量比為6∶4那樣混合的混合鹽，加熱所述的混合鹽到比化學(xué)回火的玻璃基片的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)還低100℃的溫度，并得到溶融鹽后，作為化學(xué)回火，通過(guò)將玻璃基片在所述的溶融鹽中浸漬9小時(shí)，進(jìn)行化學(xué)回火。
表1～表5表示如此得到的各玻璃基片的壓縮應(yīng)力層的厚度(但是，在實(shí)施例25及實(shí)施例26得到的各玻璃基片除外)及各玻璃基片的物性。還有，關(guān)于楊氏系數(shù)、比彈性率、表面光潔性度(Ra)及比重，使用全部化學(xué)回火之后的玻璃試料來(lái)測(cè)定(但是，在實(shí)施例25及實(shí)施例26得到的各玻璃基片除外。)關(guān)于液相溫度、粘度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度及熱膨脹系數(shù)，使用不經(jīng)化學(xué)回火的玻璃試料測(cè)定。
比較例1秤量與在特開平1-167245號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1記載的玻璃實(shí)質(zhì)相同的組成(換算克分子％)的玻璃那樣的玻璃原料，在得到與上述實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣的玻璃基片(化學(xué)回火前的玻璃板)之后，用上述實(shí)施例1～實(shí)施例30的同樣條件，化學(xué)回火該玻璃基片，得到作為目的的玻璃基片。
關(guān)于上述的玻璃基片，用表6表示實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣求出的壓縮應(yīng)力層的厚度、楊氏系數(shù)、比重、比彈性率及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的各值。
比較例2
秤量與在特公平6-76224號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1記載的玻璃實(shí)質(zhì)相同的組成(換算克分子％)的玻璃那樣的玻璃原料，在得到與上述實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣的玻璃基片(化學(xué)回火前的玻璃板)之后，用上述實(shí)施例1～實(shí)施例30的同樣條件，化學(xué)回火該玻璃基片，得到作為目的的玻璃基片。
關(guān)于上述的玻璃基片，用表6表示實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣求出的壓縮應(yīng)力層的厚度、楊氏系數(shù)、比重、比彈性率及液相溫度的各值。
比較例3秤量與在特公平4-70262號(hào)公報(bào)的實(shí)施例1記載的玻璃(組成2的玻璃)實(shí)質(zhì)相同的組成(換算克分子％)的玻璃那樣的玻璃原料，在得到與上述實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣的玻璃基片(化學(xué)回火前的玻璃板)之后，用上述實(shí)施例1～實(shí)施例30的同樣條件，化學(xué)回火該玻璃基片，得到作為目的的玻璃基片。
關(guān)于上述的玻璃基片，用表6表示實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣求出的壓縮應(yīng)力層的厚度、楊氏系數(shù)、比重、比彈性率、熱膨脹系數(shù)及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的各值。
比較例4秤量與在特開平7-187711號(hào)公報(bào)的權(quán)利要求所述的玻璃實(shí)質(zhì)同樣的組成(換算成克分子％)的玻璃那樣的玻璃原料，得到熔融物之后，按所述本發(fā)明的溫度及時(shí)間進(jìn)行熱處理，得到結(jié)晶化玻璃。其后，將該結(jié)晶化玻璃與所述實(shí)施例1～實(shí)施例例30同樣加工，得到作為目的的玻璃基片。
關(guān)于上述的玻璃基片，在表6示出與實(shí)施例1～實(shí)施例30同樣求出的楊氏系數(shù)、比重、比彈性率及表面光潔度的各值。
如表1～表5所示那樣，用實(shí)施例1～實(shí)施例30得到的各玻璃基片，楊氏系數(shù)高為102～120GPa，表面光潔度(Ra)良好為3～5埃。而且，這些玻璃基片的材料玻璃的液相溫度比較低為1000～1230℃。因此，使用這些玻璃基片，例如制作了磁盤時(shí)，可推測(cè)能得到既使高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，可穩(wěn)定、確保飛行高度大致在1μm以下的磁盤。
另一方面，用比較例1～比較例3得到的各玻璃基片，楊氏系數(shù)低為74～78GPa，而且，用比較例4得到的結(jié)晶化玻璃基片，表面光潔度(Ra)差為25埃。因此，使用這些玻璃基片或是結(jié)晶化基片時(shí)，例如，制作了磁盤時(shí)，可推測(cè)只能得到在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，穩(wěn)定、確保飛行高度大致在1μm以下是困難的磁盤。
由表1至表5明示的那樣，知道實(shí)施例1～30在包含35～65克分子％的SiO2、0～15克分子％Al2O3、3～30克分子％(Li2O+Na2O)、1～45克分子％的CaO、5～45克分子％(MgO+CaO)、0.1～30克分子％的TiO2的范圍內(nèi)。特別是，判明了(MgO+CaO)的量，希望5～35克分子％的范圍，并且，SiO2的量理想的是超過(guò)55克分子％，不超過(guò)65克分子％的范圍。
實(shí)施例31～實(shí)施例36使用在實(shí)施例25～實(shí)施例30得到的各玻璃基片，按以下要領(lǐng)制作了磁盤。
首先，為了防止磁頭和磁盤的吸附，用激光在各玻璃基片的降落地形成了網(wǎng)紋。
接著，在形成了網(wǎng)紋一側(cè)的玻璃基片表面上依次層積Cr基層、CoPtCrTa磁性層及碳保護(hù)層，得到磁盤。
關(guān)于上述那樣制作的各磁盤，將其裝在硬盤裝置上用1200rpm使其旋轉(zhuǎn)，在飛行高度為1μm以下，用MR磁頭進(jìn)行記錄更新試驗(yàn)時(shí)，任何磁盤都能夠進(jìn)行正常的記錄更新。
下面，說(shuō)明關(guān)于本發(fā)明的第2實(shí)施形式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片。這里，第2實(shí)施形式的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片是根據(jù)上述的本發(fā)明的第7至第9的樣式。關(guān)于第7樣式的玻璃基片，也就是說(shuō)，用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，為了得到上述的楊氏系數(shù)及液相溫度，使Y2O3及TiO2共存，該基片稱為第2實(shí)施形式的玻璃基片I。具體來(lái)說(shuō)，該第2實(shí)施形式的玻璃基片I具有增加SiO2、Al2O3、MgO和/或是CaO、及Li2O，含有Y2O3及TiO2的組分。
本發(fā)明的第8樣式的玻璃基片II具有增加SiO2、Al2O3、MgO和/或CaO及Li2O，含有Y2O3、TiO2及ZrO2的組分。
而且，本發(fā)明的第9樣式的玻璃基片III是從由Er2O3、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3及Yb2O3組成的稀土類金屬氧化物群中至少選擇一種氧化物，同時(shí)含有TiO2。并且，可以判明通過(guò)、含有，在以SiO2、Al2O3、MgO和/或CaO及Li2O中只構(gòu)成TiO2及ZrO2的組分是可得到的。這里，將該玻璃基片稱為第2實(shí)施形式的玻璃基片IV。上述的稀土類金屬氧化物也與過(guò)渡金屬氧化物同樣，雖然能夠提高楊氏系數(shù)，但也有提高比重的傾向，因此，當(dāng)含有0～10克分子％左右的這些稀土類金屬氧化物是有效果的。
表7表示關(guān)于上述的玻璃基片1、II、III、及IV的實(shí)施例1～48?？梢耘忻髟诒?所示出的實(shí)施例1～48中，實(shí)施例1、2、3、4、5、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、24、25、29、36、37、及38含有Y2O3、TiO2及ZrO2，是第2實(shí)施形式的玻璃基片II，另外的實(shí)施例6、7、8、20、23、26、27、28、30、31、32、33、34、35、39及40含有Y2O3及TiO2，是第2實(shí)施形式的玻璃基片I。而且，實(shí)施例41～48含有TiO2和稀土類金屬氧化物，能夠容易理解是第2實(shí)施形式的玻璃基片III。
下面，參照表8，該8表示實(shí)施例49～63，這些實(shí)施例，能夠分成第2實(shí)施形式的玻璃基片I、II、III及IV。也就是說(shuō)，實(shí)施例49、52、53、55、58、62及63任何一個(gè)都具有使TiO2及Y2O3共存的組成，判斷的是關(guān)于第2實(shí)施形式的玻璃基片I。另外，實(shí)施例50、54、55、56、57及59含有TiO2、Y2O3及ZrO2，判斷的是相當(dāng)?shù)?實(shí)施形式的玻璃基片II。而且，僅含有TiO2及ZrO2的實(shí)施例61及62是第2實(shí)施形式的玻璃基片IV。
表8表示關(guān)于各實(shí)施例的壓縮應(yīng)力層的厚度、粘度、比重、液相溫度、比彈性率、楊氏系數(shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)、熱膨脹系數(shù)及表面光潔度。
由表7及表8明示的那樣，關(guān)于第2實(shí)施形式的實(shí)施例48～63具有包含45～65克分子％的SiO2、0～1 5克分子％的Al2O3、4～20克分子％Li2O、1～8克分子％的Na2O、3～30克分子％的(Li2O+Na2O)、0～21克分子％的CaO、0～22克分子％的MgO、4～40克分子％的(CaO+MgO)、0～16克分子％的Y2O3、1～15克分子％的TiO2及0～10克分子％的ZrO2組成。另外，不含有Y2O3的實(shí)施例41～48，從由Er2O3、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3及Yb2O3構(gòu)成的稀土類金屬氧化物群中選擇的至少一種氧化物含有5克分子％。
而且，為了測(cè)定堿離子的溶解析出量，在水中浸漬關(guān)于第1及第2實(shí)施形式的玻璃基片。在表9中，表示關(guān)于第1實(shí)施形式的實(shí)施例2、4、29、9、3及17，以及關(guān)于第2實(shí)施形式的實(shí)施例49及50的每直徑2.5英寸的盤及每單位面積的溶解析出量。如表9中明示的那樣，實(shí)施例9、13及17的溶解析出量比實(shí)施例2、4及29的溶解析出量少，這一點(diǎn)，也與實(shí)施例49和50同樣。這是表示，在增加SiO2的量的同時(shí)，有減少溶解析出量的傾向。
如表7及表8明示的那樣，關(guān)于第2實(shí)施形式的實(shí)施例1～63在具有100GPa以上的楊氏系數(shù)的同時(shí)，具有1350℃以下的液相溫度。
而且，關(guān)于第2實(shí)施形式的實(shí)施例16、17、20、23及31在規(guī)定的處理浴內(nèi)，用規(guī)定的離子交換溫度、使其化學(xué)回火，就被化學(xué)回火的玻璃基片測(cè)定了楊氏系數(shù)、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度溫度(Tg)、表面光潔度及彎曲強(qiáng)度。表10表示其結(jié)果。
這里，參照?qǐng)D1，說(shuō)明信息存儲(chǔ)媒體，即說(shuō)明盤的楊氏系數(shù)和振動(dòng)的相關(guān)關(guān)系。在這里，表示使用以往基片的盤和關(guān)于本發(fā)明的信息記錄基片的盤。如更具體地說(shuō)，盤A使用鋁基片，盤B使用SiO2基片，盤C及D是分別使用了所述比較例1及2示出的基片的例子。這些盤A、B、C及D都具有80GPa以下的楊氏系數(shù)。
另一方面，作為本發(fā)明的信息存儲(chǔ)基片，使用了表2～5所示出的實(shí)施例8、10、15、24及30所示的基片，使用這些基片構(gòu)成了盤E8、10、15、24及30。
上述的各基片，具有3.5英寸的直徑，用10000rpm的速度旋轉(zhuǎn)，測(cè)定了該時(shí)的振動(dòng)相對(duì)值。該場(chǎng)合，以往的盤中，在圖中用相對(duì)值顯示設(shè)盤A的振動(dòng)為100時(shí)的其他的盤的振動(dòng)。如圖所示那樣，關(guān)于楊氏系數(shù)為100GPa以上的本發(fā)明的實(shí)施例(表2～5的實(shí)施例8、10、15、24及30)的盤E8、10、15、24及30的振動(dòng)如圖1所示那樣，與以往一般使用的鋁基片(A)形成的盤的振動(dòng)相比較，能夠減小60％以下。還有，使用了其他的以往的基片的盤B、C、及D，對(duì)盤A.0的振動(dòng)表示90％左右的振動(dòng)是清楚的。因此，如本發(fā)明那樣，高楊氏系數(shù)的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，在構(gòu)成了盤時(shí)，可減小振動(dòng)，能夠使飛行高度穩(wěn)定。
如以上說(shuō)明的那樣，本發(fā)明的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片(玻璃基片)由于是容易得到的旋轉(zhuǎn)高速化應(yīng)用的信息存儲(chǔ)媒體的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，因此通過(guò)制作使用該信息存儲(chǔ)媒體用的基片的信息存儲(chǔ)媒體，得到存儲(chǔ)容量大，存取速度快的記錄更新裝置是容易的。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
表7-1.實(shí)施例玻璃及比較例玻璃成分(克分子％)
表7-2.實(shí)施例玻璃及比較例玻璃成分(克分子％) 表7-3.實(shí)施例玻璃及比較例玻璃成分(克分子％)
表7-4.實(shí)施例玻璃及比較例玻璃成分(克分子％)
表8-1
表8-2
表9
表10.化學(xué)強(qiáng)化玻璃的實(shí)施例和比較例
權(quán)利要求
1.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，是由楊氏系數(shù)為100GPa以上，液相溫度為1350℃以下的玻璃構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基片，其特征在于比重是在3.5g/cm3以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基片，其特征在于，關(guān)于材料玻璃的可成形溫度區(qū)域的粘度是10泊以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任一項(xiàng)所述的基片，其特征在于熱膨脹系數(shù)是7～14ppm/℃。
5.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，是由作為玻璃成分至少含有TiO2及CaO，并且選定楊氏系數(shù)為100GPa以上，液相溫度為1350℃以下那樣的所述TiO2及CaO的含有量的玻璃構(gòu)成。
6.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，是由作為玻璃成分至少含有TiO2及CaO，并且、選定楊氏系數(shù)為100GPa以上，液相溫度為1350℃以下，可成形溫度范圍的粘度為10泊以上那樣的所述TiO2及CaO的含有量的玻璃構(gòu)成。
7.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，是由作為玻璃成分，含有TiO2、CaO、MgO、Al2O3，同時(shí)至少含有LiO2及Na2O的LiO2，并且選定楊氏系數(shù)為100GPa以上，液相溫度為1350℃以下，可成形溫度范圍的粘度為10泊以上，比重為3.5g/cm3以下那樣的所述各玻璃成分的含有量的玻璃構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于含有Y2O3和ZrO2。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為650℃以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為550℃以下。
11.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，是由通過(guò)使Y2O3及TiO2共存，達(dá)到100GPa以上的楊氏系數(shù)、1350℃以下的液相溫度的玻璃成分而形成的。
12.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，在權(quán)利要求28中所述玻璃成分含有SiO2、Al2O3、MgO及CaO中的至少一種以及Li2O。
13.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，是由通過(guò)使Y2O3、TiO2及ZrO2共存，達(dá)到100GPa以上的楊氏系數(shù)、1350℃以下的液相溫度的玻璃成分而形成的。
14.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，在權(quán)利要求31中的所述玻璃成分含有SiO2、Al2O3、MgO及CaO中的至少一種以及Li2O。
15.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，從Er2O3、Nd2O3、Sm2O3、Eu2O3、Gd2O3、Tb2O3、Dy2O3、及Yb2O3構(gòu)成的烯土類金屬氧化物中至少選擇的一種氧化物與TiO2同時(shí)含有，而且是由達(dá)到100GPa以上的楊氏系數(shù)、1350℃以下的液相溫度的玻璃成分而形成的。
16.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，在權(quán)利要求33中的至少所述一種氧化物含有5克分子％。
17.一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片，其特征在于，在權(quán)利要求34中的所述玻璃成分含有至少是SiO2、Al2O3、MgO及CaO的一種以及Li2O，而且不含Y2O3。
全文摘要
一種用于信息存儲(chǔ)媒體的基片是用楊氏系數(shù)為100GPa以上，液相溫度為1350℃以下的玻璃制造的。本發(fā)明的目的是謀求磁盤的旋轉(zhuǎn)高速化，克服使用以往的玻璃基片(用于信息存儲(chǔ)媒體的基片)存在的難于穩(wěn)定確保飛行高度的問題。
文檔編號(hào)G11B23/00GK1558398SQ20041005890
公開日2004年12月29日 申請(qǐng)日期1998年6月4日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月5日
發(fā)明者鄒學(xué)祿, 橋本和明, 明 申請(qǐng)人:Hoya株式會(huì)社