專利名稱：無機(jī)組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無機(jī)組合物，其粒子徑微小，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度及經(jīng)過酸或堿的表面處理后基板表面粗糙度變化小的優(yōu)異的表面粗糙度，而且具有與其他材料適應(yīng)性良好的熱膨脹特性。特別是涉及一種用于各種信息磁記錄裝置的磁記錄媒體用基板，其中特別是涉及在垂直磁記錄媒體中兼具表面超平滑性、清潔性、高強(qiáng)度的磁盤狀信息記錄媒體用基板者。另外，本發(fā)明中所謂「信息記錄媒體」，是指可用作個(gè)人電腦的硬盤，并指可用于固定硬盤、移動(dòng)硬盤、卡型硬盤、數(shù)碼攝像機(jī)或數(shù)碼相機(jī)、音頻用硬盤、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)用硬盤、移動(dòng)電話用硬盤的信息磁記錄媒體。
背景技術(shù)：
近年來，如個(gè)人電腦的多媒體化或者數(shù)碼攝像機(jī)及數(shù)碼相機(jī)等需處理影像及聲音等大量數(shù)據(jù)，因此必須有大容量信息磁記錄裝置。其結(jié)果是，為增加面記錄密度，傾向于增加信息磁記錄媒體的位密度(bit density)及磁道密度(track density)，從而縮小儲存單元(bit cell)。與此相對應(yīng)，磁頭隨著儲存單元的縮小，更接近于磁盤表面運(yùn)作。如此，當(dāng)磁頭以對于信息磁記錄媒體磁盤基板為低上浮狀態(tài)或接觸狀態(tài)(Contact)運(yùn)作時(shí)，作為磁頭的啟動(dòng)及停止技術(shù)，在信息磁記錄媒體磁盤基板的規(guī)定部分(磁盤內(nèi)徑側(cè)或外徑側(cè)的未記錄部分)進(jìn)行防吸附處理(表面處理等)，因此對進(jìn)行磁頭的啟動(dòng)及停止的著陸區(qū)(landing zone)方式等技術(shù)的開發(fā)變得重要。
目前的信息磁記錄裝置，是以重復(fù)進(jìn)行磁頭在裝置啟動(dòng)前與信息磁記錄媒體磁盤基板接觸而在裝置啟動(dòng)時(shí)浮于信息磁記錄媒體磁盤基板之上的動(dòng)作的CSS(Contact StartStop)方式運(yùn)行。此時(shí)，如果兩者的接觸面超出必要而成為鏡面，則隨著發(fā)生吸附及摩擦系數(shù)的增大會發(fā)生旋轉(zhuǎn)啟動(dòng)不順利、及信息磁記錄媒體表面受損等問題。如此，對信息磁記錄媒體磁盤基板要求有隨著記錄容量的增大而磁頭的低上浮化及防止磁頭在信息磁記錄媒體磁盤基板上的吸附的相反要求。對于這些相反要求，業(yè)界正在開發(fā)在信息磁記錄媒體磁盤基板的特定區(qū)域，制造磁頭的啟動(dòng)及停止部件的著陸區(qū)技術(shù)。
進(jìn)而，如果記錄密度超過100Gb/in2，則如此小的磁化單元變得對熱不穩(wěn)定，因此對于超過100Gb/in2的高記錄密度化的要求來說，面內(nèi)記錄方式已達(dá)到物理學(xué)極限。
對此，過去一直采用垂直磁記錄方式，此垂直磁記錄方式因?yàn)閷⒁状呕S設(shè)為垂直方向，所以可極大地減小儲存大小，而且通過具有所期望的媒體膜厚度(面內(nèi)記錄方式的5～10倍)亦可獲得減小消磁場或者獲得形狀磁異向性的效果，因此可解決在以前面內(nèi)方向的磁記錄方式的高密度化中所產(chǎn)生的記錄能量減少或?qū)岵环€(wěn)定的問題，從而可實(shí)現(xiàn)比水平磁記錄方式更大的記錄密度增加效果。因此，在垂直磁記錄方式中，在實(shí)用水平上達(dá)到100Gb/in2以上的記錄密度已可達(dá)到大量生產(chǎn)水平，對于超過300Gb/in2的記錄密度的研究也正已進(jìn)行。
在此垂直磁記錄方式中，因?yàn)檠嘏c媒體面垂直方向上進(jìn)行磁化，所以與以前沿面內(nèi)方向上具有易磁化軸的媒體不同，使用沿垂直方向具有易磁化軸的媒體。作為垂直磁記錄方式的記錄層，現(xiàn)進(jìn)行的研究以及實(shí)用化的是CoCrPt、CoCrPt-Si、CoCrPt-SiO2等Cr系合金，F(xiàn)ePt等Fe系合金等。
然而，如此以FePt等為代表的氧化物類媒體，因?yàn)槭勾判泽w結(jié)晶粒子微小化以及沿垂直方向上生成，所以需將成膜溫度提高，另外于近期研究中，也有時(shí)為了提高其磁特性而在高溫(300～900℃左右)下進(jìn)行退火。因此，基板材料必須即使在如此高溫下也可以耐受，不允許產(chǎn)生基板變形或表面粗糙度的變化等。
而且，如果垂直磁記錄媒體也隨著記錄密度的提高而磁頭上浮高度為15nm以下，則有低上浮化的傾向，進(jìn)而存在近接式記錄或接觸式記錄化的方向。另一方面，因?yàn)閷⒚襟w表面有效地用作數(shù)據(jù)區(qū)域，所以從以前設(shè)置著陸區(qū)域的方式變?yōu)闊o著陸區(qū)域的斜坡加載(ramp loading)方式。因此，因?yàn)榈疟P表面的數(shù)據(jù)區(qū)域或基板表面整個(gè)面可以降低此上浮高度或者可進(jìn)行接觸記錄，所以必須為超平滑面。
而且，這些磁記錄媒體基板并不影響成膜的媒體結(jié)晶，因此并沒有結(jié)晶異向性、異物、雜質(zhì)等，組織也必須是致密均質(zhì)、微細(xì)，而且可耐受各種藥品的清洗或蝕刻，因此必須具有化學(xué)耐久性。
另外，雖然為了謀求現(xiàn)今的信息高速化進(jìn)行了磁記錄裝置的信息磁記錄媒體磁盤基板高速旋轉(zhuǎn)化方面的技術(shù)開發(fā)，但是高速旋轉(zhuǎn)化會產(chǎn)生彎曲或變形，因此要求基板材料具有高機(jī)械強(qiáng)度。此外，相對于目前的固定型信息磁記錄裝置來說，可移動(dòng)式或卡式等信息磁記錄裝置正處于研究及實(shí)用化階段，而對于在數(shù)碼攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等中的應(yīng)用也開始研究。
然而，在以前磁盤基板材料中大量使用鋁合金，但是鋁合金制基板于研磨步驟中易在基板表面產(chǎn)生突起或斑點(diǎn)狀凹凸，從而難以獲得充分的平坦性及平滑性。而且，因?yàn)殇X合金是柔軟材料且易變形，所以難以適應(yīng)薄型化。進(jìn)而，因?yàn)榇嬖诟咚傩D(zhuǎn)時(shí)的彎曲而導(dǎo)致產(chǎn)生磁頭破損且損傷媒體等問題，所以鋁合金并非可以充分適應(yīng)今后高密度記錄化的材料。而且，因?yàn)榇庞涗浄绞街凶钪匾氖浅赡r(shí)的耐熱溫度須小于300℃，所以如果在300℃以上進(jìn)行成膜加工，或者在500～900℃左右的高溫下進(jìn)行退火(annealing)，則基板會發(fā)生熱變形。因此，作為需要進(jìn)行如此高溫處理的磁記錄媒體用基板的應(yīng)用較為困難。
另外，作為解決鋁合金基板問題的材料，目前已知有經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化的鈉鈣玻璃(sodalime glass，SiO2-CaO-Na2O)或者鋁硅酸鹽玻璃(SiO2-Al2O3-Na2O)。
在這些情況下，因?yàn)檠心ナ窃诨瘜W(xué)強(qiáng)化處理后進(jìn)行，所以在磁盤薄板化時(shí)強(qiáng)化層的不穩(wěn)定因素較多，而且基板本身的耐熱性較低。即，因?yàn)樵谝?guī)定樣品中將磁記錄媒體在300□以上進(jìn)行高溫成膜后，以規(guī)定方法所測定的平坦度變差，所以產(chǎn)生了媒體成膜后產(chǎn)生變形的問題，或者產(chǎn)生基板內(nèi)堿成分溶出并且是給膜帶來損傷的問題根源，或者產(chǎn)生強(qiáng)化層及未強(qiáng)化層的變質(zhì)較大的問題。
而且，作為克服上述化學(xué)強(qiáng)化玻璃基板缺點(diǎn)的材料，目前開發(fā)了含有二硅酸鋰(Li2Si2O5)結(jié)晶以及α-石英(α-SiO2)結(jié)晶的SiO2-Li2O-P2O5類結(jié)晶化玻璃、含有二硅酸鋰(Li2Si2O5)結(jié)晶及β-鋰輝石(LiAlSi2O6)結(jié)晶的SiO2-Al2O3-Li2O類結(jié)晶化玻璃等各種結(jié)晶化玻璃(例如，專利文獻(xiàn)1～專利文獻(xiàn)11等)。
專利文獻(xiàn)1日本專利特開昭62-72547號公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本專利特開平6-329440號公報(bào)專利文獻(xiàn)3日本專利特開平7-169048號公報(bào)專利文獻(xiàn)4日本專利特開平9-35234號公報(bào)專利文獻(xiàn)5美國專利第5336643號說明書專利文獻(xiàn)6美國專利第5028567號說明書專利文獻(xiàn)7日本專利特開平10-45426號公報(bào)專利文獻(xiàn)8日本專利特開平11-16143號公報(bào)專利文獻(xiàn)9日本專利特開2000-233941號公報(bào)專利文獻(xiàn)10日本專利特開2000-302481號公報(bào)專利文獻(xiàn)11日本專利特開2001-184624號公報(bào)[發(fā)明所欲解決的問題]然而，專利文獻(xiàn)1中所記載的Li2O-Al2O3-SiO2類結(jié)晶化玻璃，具有二硅酸鋰(Li2Si2O5)及α-方石英(α-cristobalite)作為其結(jié)晶相，析出此結(jié)晶相有利于在適當(dāng)范圍內(nèi)控制熱膨脹系數(shù)，并且獲得強(qiáng)度高的磁盤基板，但是相對于目標(biāo)而言表面粗糙度(Ra)較大，因此無法充分適應(yīng)伴隨記錄容量快速增加的磁頭低上浮化。
另外，專利文獻(xiàn)2所記載的SiO2-Li2O-MgO-P2O5類結(jié)晶化玻璃，具有二硅酸鋰(Li2Si2O5)以及α-石英(α-SiO2)作為其結(jié)晶相；通過控制α-石英(α-SiO2)的球狀粒子大小，可在不使用以前機(jī)械表面處理、化學(xué)表明處理下，將研磨后的表面粗糙度(Ra)控制在15～50范圍內(nèi)，其作為基板表面全部的表明材料是非常優(yōu)異的材料。然而，其與目標(biāo)的表面粗糙度(Ra)為10以下相比為過大，因而無法充分適應(yīng)伴隨快速進(jìn)展的記錄容量增加磁頭的低上浮化。而且，因?yàn)榕c強(qiáng)化玻璃相同，其耐熱性低，所以會產(chǎn)生在媒體成膜后或退火后基板發(fā)生變形的問題，其他也會產(chǎn)生表面粗糙度變化的問題。
而且，專利文獻(xiàn)3中公開了一種于SiO2-Li2O類玻璃中含有感光性金屬Au、Ag的感光性結(jié)晶化玻璃，專利文獻(xiàn)4公開中公開了一種于SiO2-Al2O3-Li2O類玻璃之主結(jié)晶相是由二硅酸鋰(Li2Si2O3)及β-鋰輝石(LiAlSi2O6)所構(gòu)成的磁盤用基板，但因?yàn)槿我徊Ａ沾苫宀牧暇c上述結(jié)晶化玻璃相同耐熱性低，所以會產(chǎn)生在媒體成膜后或退火后基板變形的問題，或者其他也會產(chǎn)生表面粗糙度變化的問題。
而且，專利文獻(xiàn)4中，SiO2-Al2O3-Li2O類玻璃中的主結(jié)晶相是由二硅酸鋰(Li2Si2O3)及β-鋰輝石(LiAlSi2O6)所構(gòu)成的磁盤用基板，并且重新使上述結(jié)晶化熱處理低溫化(680～770℃)，以使β-鋰霞石(Li2Al2Si2O8)析出。但是，這些結(jié)晶化玻璃基板雖與經(jīng)化學(xué)強(qiáng)化的非晶系玻璃相比堿溶出較少，但仍然會有堿溶出，對于近年來顯著的記錄媒體高密度化傾向來說，即使是這些結(jié)晶化玻璃基板，仍會產(chǎn)生因堿溶出而引起的「記錄媒體的磁特性降低」、「基板表面附著有缺陷」、「不連續(xù)記錄的問題」等問題。
而且，專利文獻(xiàn)5中公開了一種SiO2-Al2O3-Li2O類低膨脹透明結(jié)晶化玻璃，專利文獻(xiàn)6中公開了一種SiO2-Al2O3-ZnO類結(jié)晶化玻璃，但是對于其中任一玻璃陶瓷材料，也完全沒有作為垂直磁記錄媒體用基板材料的與如上述耐熱性(即，經(jīng)過規(guī)定溫度環(huán)境(于500℃以上5分鐘以上)之后，以規(guī)定方法測定的平坦度大小)相關(guān)的研究或說明。關(guān)于特別重要的高溫成膜后或退火后維持基板表面的超平滑性，尚無任何討論。
而且，專利文獻(xiàn)7以及專利文獻(xiàn)8中，介紹了以從SiO2-Li2O-K2O-P2O5-Al2O3類結(jié)晶化玻璃，以及專利文獻(xiàn)10中介紹了從SiO2-Li2O-P2O5-Al2O3類結(jié)晶化玻璃中析出二硅酸鋰(Li2Si2O5)、二硅酸鋰與α-石英(α-SiO2)的混晶、或者二硅酸鋰與α-方石英(α-SiO2)的混晶、或者二硅酸鋰與α-方石英與α-石英的混晶作為結(jié)晶相為特征的激光表明處理用結(jié)晶化玻璃技術(shù)。但是，成為目前目標(biāo)的表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)為10以下，優(yōu)選5.0以下，更優(yōu)選3.0以下，最優(yōu)選2.0以下，其無法充分適應(yīng)與急速進(jìn)展的記錄容量增加相適應(yīng)的低上浮化。
而且，專利文獻(xiàn)9中介紹了以從SiO2-Li2O-K2O-P2O5-ZrO2-Al2O3類結(jié)晶化玻璃中析出二硅酸鋰(Li2Si2O5)、二硅酸鋰與α-石英(α-SiO2)的混晶、二硅酸鋰與α-方石英(α-SiO2)的混晶、或者二硅酸鋰與α-方石英與α-石英的混晶；專利文獻(xiàn)11中介紹了從SiO2-Li2O-K2O-P2O5-ZrO2-Al2O3-Na2O類結(jié)晶化玻璃中析出二硅酸鋰與α-石英(α-SiO2)的混晶、二硅酸鋰與β-鋰輝石(β-Li2Al2Si4O12)的混晶為其特征的高記錄密度用結(jié)晶化玻璃基板技術(shù)。利用此技術(shù)制造出的結(jié)晶化玻璃，可通過研磨加工而確保于原子水平上的平滑性，但是作為磁性膜的成膜過程中所實(shí)施各種清洗的影響，則在表面性狀方面產(chǎn)生大的平滑性變化或者微小突起的問題。
接著，這些結(jié)晶化玻璃，因?yàn)槠浣Y(jié)晶相與非晶質(zhì)相的硬度不同，所以即使在拋光加工后，結(jié)晶相與非晶質(zhì)相之間也不可避免地產(chǎn)生微小的凹凸，此凹凸起著使磁頭不吸附于磁盤基板上的作用。
另一方面，信息磁記錄裝置，對應(yīng)于上述著陸區(qū)(landing zone)技術(shù)，業(yè)者也開發(fā)了完全接觸磁頭、在啟動(dòng)停止時(shí)將磁頭從信息磁記錄媒體磁盤基板上取出的斜坡加載(ramp load)技術(shù)(磁頭的接觸記錄)，因而防止磁頭吸附于磁盤基板上的凹凸變得不再必要。因此，通過將基板表面制成超平滑面，可在顯著近接于信息記錄媒體表面的狀態(tài)下運(yùn)作，從而可以縮小儲存單元的大小并且提高記錄密度。
因此，為了即使在此顯著低的上浮高度或者接觸狀態(tài)下也不會引起磁頭破損或媒體破損，則基板表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)優(yōu)選10以下，為了獲得如此超平滑研磨面，則要求平均結(jié)晶粒子徑為微小。
而且，因?yàn)榘殡S記錄密度的增加，在磁頭及媒體的定位上要求具有高精度，所以磁盤基板或磁信息記錄裝置的各構(gòu)成部件中要求具有高尺寸精度。因此，也不可忽視對于這些構(gòu)成部件的平均熱膨脹系數(shù)差值的影響，所以必須極力減小這些平均熱膨脹系數(shù)的差值。進(jìn)而，嚴(yán)格地說，大多是優(yōu)選磁盤基板的平均熱膨脹系數(shù)也極小程度地大于這些構(gòu)成部件的平均線膨脹系數(shù)。特別是，小型磁信息記錄媒體中所使用的構(gòu)成部件的熱膨脹系數(shù)為+90～+100(×10-7℃-1)左右的構(gòu)成部件被充分使用，而磁盤基板也必須具有此程度的熱膨脹系數(shù)，即使其熱膨脹系數(shù)偏離1(×10-7℃-1)也會產(chǎn)生寫入誤差的缺點(diǎn)，但是在驅(qū)動(dòng)方面的設(shè)計(jì)中擴(kuò)大此熱膨脹系數(shù)的范圍，使得熱膨脹系數(shù)的自由度變得有利，從而即使是低熱膨脹系數(shù)的構(gòu)成部件也可在驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中得到通用。即，即使熱膨脹系數(shù)為+60～+80(×10-7℃-1)左右，構(gòu)成部件也可以使用。
本發(fā)明的目的是提供一種熔融溫度低而生產(chǎn)性高的信息記錄媒體用磁盤基板用等的無機(jī)組合物，其適應(yīng)于如上述的磁信息記錄裝置的設(shè)計(jì)改良，在水平磁記錄方式以及垂直磁記錄方式的任一方式中，兼具也可充分適應(yīng)用于高密度記錄的斜坡加載方式的良好表面特性，具有可耐受高速旋轉(zhuǎn)化的高強(qiáng)度，兼具與各驅(qū)動(dòng)部件一致的熱膨脹特性及耐熱性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者為了實(shí)現(xiàn)上述目的而努力進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)可獲得一種無機(jī)組合物，其含有一種或二種以上選自以一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、α-石英(α-SiO2)所組成的群組中的結(jié)晶相、或者至少含有一硅酸鋰(Li2SiO3)的結(jié)晶相，其在經(jīng)研磨而形成的表面平滑性方面極為優(yōu)異，具有也可適應(yīng)信息記錄裝置高速旋轉(zhuǎn)的高強(qiáng)度，另外在兼具與驅(qū)動(dòng)構(gòu)成部件相一致的熱膨脹特性方面，與以前的信息記錄媒體等中所使用的結(jié)晶化玻璃等無機(jī)組合物相比更為有利，從而完成了本發(fā)明。特別是，使用實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的結(jié)晶化玻璃等無機(jī)組合物的信息記錄媒體用磁盤基板等，就其表面平滑性而言，適用于斜坡加載方式。更具體而言，本發(fā)明提供如下物質(zhì)。
(1)一種無機(jī)組合物，其含有選自以α-石英(α-SiO2)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、一硅酸鋰(Li2SiO3)所組成的群組中的一種或兩種以上的結(jié)晶相。
含有一種或兩種以上選自以α-石英(α-SiO2)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、一硅酸鋰(Li2SiO3)所組成的群組中的結(jié)晶相的無機(jī)組合物，特別是大多數(shù)SiO2-Li2O類結(jié)晶化玻璃，伴隨結(jié)晶化溫度達(dá)到高溫，不僅結(jié)晶化度增加，結(jié)晶也向SiO2富集相轉(zhuǎn)移。如果為了使此無機(jī)組合物結(jié)晶化而加熱(升溫)，則在無機(jī)組合物內(nèi)發(fā)生分相，在分相界面產(chǎn)生結(jié)晶核，之后生成Li2SiO3(一硅酸鋰)，Li2Si2O5(二硅酸鋰)，根據(jù)情況由此轉(zhuǎn)變?yōu)棣?石英(α-SiO2)，通過Al離子等的固溶而轉(zhuǎn)變?yōu)棣?石英類化合物。
因?yàn)檫@些結(jié)晶相在比較低的溫度下析出，所以析出微小的晶粒，并且可容易地獲得優(yōu)異的表面性、物理特性。另外，因?yàn)樵谏鲜鲆还杷徜?Li2SiO3)與二硅酸鋰(Li2Si2O5)的結(jié)晶相共存的結(jié)晶化溫度區(qū)域的較低溫度區(qū)域中，結(jié)晶粒子徑非常微小，所以可獲得特別好的表面粗糙度、環(huán)彎曲強(qiáng)度；因?yàn)榱Ｗ訌酱蟮摩?石英(α-SiO2)微粒子析出的比例較小，所以表面平滑性變得更為優(yōu)異。然而，如果成為超平滑面，則磁頭與媒體的吸附力增大，從而引起媒體破損，所以當(dāng)不需要超平滑面而需要適度平滑性時(shí)，通過將α-石英(α-SiO2)適度析出，可以在不引起媒體破損的情況下獲得所期望的平滑面。
而且，一般在同類化合物之間，熱膨脹系數(shù)根據(jù)溫度范圍可能有若干變化，但是有Li2SiO3＜Li2Si2O5＜α-SiO2的關(guān)系成立，如果α-SiO2的熱膨脹系數(shù)是在高溫區(qū)域內(nèi)，則可超過+200(×10-7℃-1)。因?yàn)榇祟愒ＡУ臒崤蛎浵禂?shù)為+60～+100(×10-7℃-1)左右，所以如果有熱膨脹系數(shù)差值大的α-SiO2等析出，則結(jié)晶與原玻璃之間的偏離易變大，從而易對強(qiáng)度產(chǎn)生影響。因此，Li2SiO3具有與原玻璃的熱膨脹系數(shù)的差值比α-SiO2為更小的優(yōu)點(diǎn)。
另外，已知在原玻璃以及上述結(jié)晶之間的耐酸性中，一般有Li2SiO3＜原玻璃＜Li2Si2O5＜α-SiO2的關(guān)系成立。在使用CeO2(氧化鈰)等進(jìn)行研磨之后，為了清洗附著于表面的殘余研磨劑，使用氫氟酸浸透進(jìn)行表面清潔化。其結(jié)果是，如果與原玻璃的耐酸性差值特別是使用氫氟酸的溶解速度差值較大，則表面清潔化后的表面粗糙度會變差。Li2SiO3不僅比原玻璃的耐酸性差，而且在針對氫氟酸的溶解速度上也有差異。然而，因?yàn)閺?00℃的較低溫度開始有結(jié)晶生長，并且結(jié)晶粒子徑非常微小，所以即使有對氫氟酸的溶解速度的差異，也可獲得特別好的表面粗糙度。另一方面，因?yàn)長i2Si2O5、α-SiO2的耐酸性強(qiáng)，從而對氫氟酸的溶解速度也較慢，所以可獲得良好的表面粗糙度。另外，優(yōu)選的是，本發(fā)明的玻璃陶瓷的主結(jié)晶相中，極力不含有具有負(fù)熱膨脹特性的β-鋰輝石、β-鋰霞石(eucryptite)、β-方石英(β-SiO2)，或其他透輝石(diopside)、頑輝石(enstatite)、云母、α-鱗石英(tridymite)、富氟石(Fluorrichiterite)等。
另外，所謂結(jié)晶化玻璃，是指由通過對具有特定組成的原玻璃進(jìn)行再加熱而結(jié)晶化的多結(jié)晶體結(jié)晶質(zhì)及玻璃質(zhì)所構(gòu)成的多結(jié)晶體。
(2)一種無機(jī)組合物，其含有一硅酸鋰(Li2SiO3)的結(jié)晶相。
大多數(shù)SiO2-Li2O類結(jié)晶化玻璃隨著結(jié)晶化溫度達(dá)到高溫，不僅結(jié)晶化度增加，而且結(jié)晶也向SiO2富集相轉(zhuǎn)移。如果為了使此玻璃結(jié)晶化而加熱(升溫)，則會引起玻璃內(nèi)的分相，從而會在分相界面產(chǎn)生結(jié)晶核，然后生成Li2SiO3，Li2Si2O5根據(jù)情況由此變?yōu)棣?SiO2，通過Al離子等的固溶而向β-石英系化合物轉(zhuǎn)移。一般在同類化合物之間，熱膨脹系數(shù)根據(jù)溫度范圍有可能產(chǎn)生若干變化，但是有Li2SiO3＜Li2Si2O5＜α-SiO2關(guān)系成立，如果α-SiO2的熱膨脹系數(shù)在高溫區(qū)域內(nèi)，則熱膨脹系數(shù)超過+200(×10-7℃-1)。因?yàn)榇祟愒Ａ崤蛎浵禂?shù)為+60～+100(×10-7℃-1)左右，所以如果有熱膨脹系數(shù)差值較大的α-SiO2等析出，則結(jié)晶與原玻璃之間的偏離容易變大，容易對強(qiáng)度產(chǎn)生影響。因此，Li2SiO3具有與原玻璃的熱膨脹系數(shù)的差值比α-SiO2更小的優(yōu)點(diǎn)。
另外，已知在原玻璃以及上述結(jié)晶之間的耐酸性中，通常有Li2SiO3＜原玻璃＜Li2Si2O5＜α-SiO2關(guān)系成立。在使用CeO2(氧化鈰)等進(jìn)行研磨后，為了清洗附著于表面的殘余研磨劑，而進(jìn)行利用氫氟酸浸透的表面清潔化。其結(jié)果是，如果與原玻璃的耐酸性差值特別是使用氫氟酸的溶解速度差值較大，則表面清潔化后的表面粗糙度會變差。Li2SiO3的耐酸性也比原玻璃的差，對氫氟酸的溶解速度也較差，但是自600℃這一較低溫度起開始有結(jié)晶生長，而結(jié)晶粒子徑非常微小，因此對于對氫氟酸的溶解速度并未產(chǎn)生影響，從而可以獲得與析出Li2Si2O5或α-SiO2相比亦特別好的表面粗糙度。
(3)如第(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其進(jìn)一步含有二硅酸鋰(Li2Si2O5)、α-石英(α-SiO2)中的至少一種結(jié)晶層。
根據(jù)本發(fā)明的無機(jī)組合物，因?yàn)榻Y(jié)晶粒子徑微小，所以經(jīng)研磨而形成的表面變得極為平滑而且具有高環(huán)向彎曲強(qiáng)度。即，因?yàn)槎杷徜?Li2Si2O5)是在700℃溫度下開始生成結(jié)晶，所以可在比以前的結(jié)晶化玻璃較低的溫度下生成結(jié)晶化玻璃。而且，由于析出的結(jié)晶的粒子徑微小、與原玻璃相似的熱膨脹系數(shù)等、以及具有與一硅酸鋰(Li2SiO3)相同的特性，因此可獲得超平滑的研磨面。然而，如果成為超平滑面，則磁頭與媒體的吸附力變大，從而引起媒體破損，因此變得不需要超平滑面而只需要適度的平滑性。因此，通過使粒子徑較大的α-石英(α-SiO2)適度析出，可在不引起媒體破損的情況下獲得所期望的平滑面。
(4)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中表現(xiàn)上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為1μm以下。
(5)如第(1)或(2)所述的無機(jī)組合物，其中表現(xiàn)上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為100nm以下。
(6)如第(1)或(2)所述的無機(jī)組合物，其中表現(xiàn)上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為50nm以下。
(7)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中表現(xiàn)上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為1nm以上、50nm以下。
根據(jù)第(4)至(7)項(xiàng)的發(fā)明，因?yàn)楸憩F(xiàn)結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為1μm以下，優(yōu)選100nm以下，更優(yōu)選50nm以下，最優(yōu)選1nm以上、50nm以下，所以可獲得超平滑的研磨面。因此，當(dāng)制作信息記錄媒體用磁盤基板等基板時(shí)，因?yàn)榛宓谋砻娲植诙萊a(算術(shù)平均粗糙度)成為10以下、優(yōu)選5以下、更優(yōu)選3以下、最優(yōu)選2以下，所以即使磁頭與基板的距離較短而造成基板的突起與磁頭產(chǎn)生碰撞，也不會引起磁頭破損或基板破損。因此，可以提高記錄密度。而且，通過將如此微小的結(jié)晶均勻析出，而提高無機(jī)組合物的機(jī)械強(qiáng)度，并且環(huán)彎曲強(qiáng)度的下限為300MPa以上、優(yōu)選450MPa以上、更優(yōu)選500MPa以上、最優(yōu)選750MPa以上，上限優(yōu)選1600MPa以下。因此，例如在制作磁記錄媒體用磁盤基板等基板時(shí)，可提高面記錄密度，因?yàn)樘岣吡擞涗浢芏?，所以即使基板自身高速旋轉(zhuǎn)也不會產(chǎn)生彎曲或變形，從而減小由此旋轉(zhuǎn)所造成的振動(dòng)，從而降低由振動(dòng)或彎曲所造成的數(shù)據(jù)讀取的誤差數(shù)(TMR)。此處，所謂表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子，是指構(gòu)成結(jié)晶相的粒子，其包括結(jié)晶質(zhì)的粒子以及非晶質(zhì)的粒子。
此處，所謂表現(xiàn)上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑，是指通過透射電子顯微鏡(TEM)圖像所測定的粒子徑的面積標(biāo)準(zhǔn)中間累計(jì)值(「中值粒徑」d50)的粒子徑。而且，所謂環(huán)向彎曲強(qiáng)度，是指制作直徑為65mm左右、厚度為0.6mm左右的薄圓板狀試料，并且以通過圓形支撐環(huán)及承重環(huán)來測定此圓板狀試料的面內(nèi)強(qiáng)度的同心圓彎曲法，而測定的彎曲強(qiáng)度。
(8)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中表現(xiàn)上述結(jié)晶相的粒子的含量(以質(zhì)量％計(jì))為1～44％。
根據(jù)第(8)項(xiàng)的實(shí)施方式，在將無機(jī)組合物于信息記錄媒體用磁盤基板等基板上成形之時(shí)，可實(shí)現(xiàn)研磨后的基板表面粗糙度的降低(Ra)或優(yōu)異的機(jī)械特性。另外，作為結(jié)晶量的定量處理，根據(jù)以X射線衍射裝置(Phillips公司制，商品名X′pert-MPD)獲得的X射線衍射圖，求得衍射峰面積，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線對含量進(jìn)行評價(jià)。
(9)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其環(huán)向彎曲強(qiáng)度為300MPa以上。
(10)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其環(huán)向彎曲強(qiáng)度為450MPa以上。
(11)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其環(huán)向彎曲強(qiáng)度為750MPa以上、1600MPa以下。
根據(jù)第(9)至(11)項(xiàng)的發(fā)明，因?yàn)閺澢鷱?qiáng)度較高，所以在使用此無機(jī)組合物作為信息記錄媒體用磁盤基板等基板時(shí)，可抑制基板自身高旋轉(zhuǎn)的彎曲或變形的發(fā)生，因此可縮小磁頭與基板的距離。由此，可增加面記錄密度，而且可降低由旋轉(zhuǎn)所造成的振動(dòng)，從而減小由振動(dòng)或彎曲所造成的數(shù)據(jù)讀取的誤差數(shù)值(TMR)。
(12)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中表面粗糙度(Ra)為10以下。
根據(jù)此實(shí)施方式，因?yàn)楸砻鏄O為平滑，所以在使用此無機(jī)組合物作為信息記錄媒體用磁盤基板等基板時(shí)，可縮小磁頭與基板的距離。因此，可增加數(shù)據(jù)寫入等的面密度。
(13)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中在將研磨后的表面粗糙度(Ra)設(shè)為Ra1，將研磨加工后的酸清洗及/或堿清洗的表面粗糙度設(shè)為Ra2時(shí)，表面粗糙度變化率(|Ra2-Ra1|/Ra1)的值小于0.62。
(14)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中研磨后的表面粗糙度(Ra)為0.5以上、10以下，研磨加工后的酸清洗及/或堿清洗的表面粗糙度變化量在2.0以內(nèi)。
(15)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中研磨后的表面粗糙度(Ra)為0.5以上、10以下，研磨加工后的氫氟酸清洗的表面粗糙度變化量在2.0以內(nèi)。
根據(jù)第(14)、(15)項(xiàng)的實(shí)施方式，在將由無機(jī)組合物、特別是由結(jié)晶化玻璃所構(gòu)成的信息記錄媒體用磁盤基板等基板進(jìn)行研磨之后，進(jìn)行使用酸及堿或氫氟酸的清洗處理而除去附著于基板表面的玻璃屑或研磨劑，特別是在玻璃基質(zhì)中混合有結(jié)晶及玻璃成分的結(jié)晶化玻璃，因?yàn)榻?jīng)過酸或堿清洗處理的結(jié)晶及玻璃的蝕刻速率差并不導(dǎo)致表面粗糙度變差，所以并不損害表面粗糙度(Ra)。
此處，所謂表面粗糙度變化量，對于研磨后基板的表面粗糙度，是指對此基板進(jìn)行上述清洗處理后的基板表面粗糙度的變化量，可表示為表面粗糙度變化量＝清洗處理后的表面粗糙度-研磨后的基板表面粗糙度。
而且，所謂表面粗糙度變化率，是指研磨后的基板表面粗糙度與表面粗糙度變化量的比率，可表示為表面粗糙度變化率＝表面粗糙度變化量/研磨后的基板表面粗糙度。
(16)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中上述無機(jī)組合物含有下述成分(以氧化物換算的質(zhì)量％計(jì))SiO250～90％、及/或Li2O5～15％、及/或Al2O30～20％、及/或MgO0～3％、及/或ZnO0～3％、及/或P2O50～3％、及/或ZrO20～3％、及/或K2O0～2％、及/或Sb2O3+As2O30～2％。
(17)如第(16)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中在上述成分中，Li2O/K2O的質(zhì)量比為5.5以上。
(18)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中上述無機(jī)組合物含有下述成分(以氧化物換算的質(zhì)量％計(jì))SiO270～82％、及/或Li2O7～13％、及/或Al2O33～10％、及/或MgO0～3％、及/或ZnO0～3％、及/或P2O51～3％、及/或ZrO20～3％、及/或K2O0～2％、及/或Sb2O3+As2O30～2％。
根據(jù)第(16)、(18)項(xiàng)的實(shí)施方式，可容易地選擇性生成一硅酸鋰及二硅酸鋰的結(jié)晶層。另外，在本發(fā)明的無機(jī)組合物、特別是結(jié)晶化玻璃中，特別是SiO2成分、LiO2成分或Al2O3成分起著重要作用。即，SiO2成分或LiO2成分，是通過熔解上述組成，并且對經(jīng)成形及除冷所獲得的組合物(以下稱為原無機(jī)組合物)進(jìn)行熱處理，而使二硅酸鋰、一硅酸鋰、α-石英作為結(jié)晶相析出的極為重要的成分；SiO2成分的量的下限值，優(yōu)選50％以上、更優(yōu)選70％以上，上限值，優(yōu)選90％以下、更優(yōu)選82％以下。而且，LiO2成分的量的下限值，優(yōu)選5％以上、更優(yōu)選7％以上，上限值，優(yōu)選15％以下、更優(yōu)選13％以下。
而且，Al2O3成分，具有提高無機(jī)組合物的化學(xué)耐久性以及機(jī)械強(qiáng)度、特別是具有提高硬度的效果，可任意地添加，但是為了有效地獲得上述效果，Al2O3成分含量的下限值，優(yōu)選0％以上、更優(yōu)選3％以上，上限值優(yōu)選20％以下、更優(yōu)選10％以下。
此處，所謂「氧化物換算的質(zhì)量％」，是指當(dāng)假設(shè)作為本發(fā)明的無機(jī)組合物組成成分的原料而使用的氧化物、硝酸鹽等在熔融時(shí)被全部分解而轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸飼r(shí)，以將此生成氧化物的質(zhì)量總和作為100質(zhì)量％，來表示無機(jī)組合物中所含有的各成分的組成。
(19)如第(18)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其中在上述成分中，Li2O/K2O的質(zhì)量比為5.5以上。
與普通的硼酸鹽無機(jī)組合物或磷酸鹽無機(jī)組合物相比更容易結(jié)晶化的硅酸鹽無機(jī)組合物，因?yàn)镾iO2的熔點(diǎn)高，所以以低成本熔解無機(jī)組合物是非常困難的。為了解決此問題，為了在該類無機(jī)組合物化的范圍內(nèi)以低成本生產(chǎn)無機(jī)組合物，必須將某種程度的堿成分加以混合，但是其他成分也起著各種重要的作用，因此在第(16)或(18)相所述的組成范圍內(nèi)，通過將Li2O/K2O的質(zhì)量比優(yōu)選為5.5以上、更優(yōu)選為9.0以上、最優(yōu)選為9.5以上，可以一面維持結(jié)晶化玻璃的特性一面提高生產(chǎn)性。
(20)如第(1)或第(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其為結(jié)晶化玻璃。
(21)如第(1)或第(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其是通過在450℃～620℃下對原玻璃進(jìn)行成核工序，在此成核工序之后，在620℃～800℃下進(jìn)行熱處理而進(jìn)行核成長工序，而獲得。
本發(fā)明的無機(jī)組合物，是在將上述組成熔解并且進(jìn)行成形、除冷之后，進(jìn)一步進(jìn)行用來析出結(jié)晶相的熱處理，因?yàn)榇藷崽幚硎窃?50℃～620℃下成核，然后以620℃～800℃的熱處理使結(jié)晶成長，所以析出的結(jié)晶相是以一硅酸鋰、二硅酸鋰為主。而且，因?yàn)槌珊嘶蚪Y(jié)晶成長的溫度比較低，所以結(jié)晶析出緩慢，并且均勻地生成具有微小粒子徑的結(jié)晶。而且，因?yàn)樯a(chǎn)性高、熱處理溫度比較低，所以可廉價(jià)地進(jìn)行制造，因此是經(jīng)濟(jì)的方法。
(22)如第(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其是信息記錄媒體用玻璃陶瓷基板。
(23)一種信息記錄媒體，其使用第(22)項(xiàng)所述的信息記錄媒體用玻璃陶瓷基板。
(24)如第(1)或第(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其是電子電路基板。
(25)一種電子電路，其使用如第(24)項(xiàng)所述的電子電路基板。
(26)如第(1)或第(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物，其是濾光片用基板。
(27)一種濾光片，其是在如第(26)項(xiàng)所述的濾光片用基板上形成介電質(zhì)多層膜而制成。
(28)一種無機(jī)組合物的使用方法，其使用如(1)或(2)項(xiàng)所述的無機(jī)組合物作為磁盤制造用基板。
因?yàn)棣?石英(α-SiO2)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、一硅酸鋰(Li2SiO3)結(jié)晶粒子的粒子徑非常微小，所以由含有這些晶粒而形成的無機(jī)組合物所構(gòu)成的基板，變得兼具極優(yōu)異的表面粗糙度及優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度及與各驅(qū)動(dòng)部件材料相一致的熱膨脹特性，從而可用作磁盤制造用基板。
本發(fā)明的無機(jī)組合物含有選自以一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、α-石英(α-SiO2)所組成的群組中的一種或兩種以上的結(jié)晶相、而且至少含有一硅酸鋰(Li2SiO3)的結(jié)晶層，其粒子徑微小，為1μm以下、優(yōu)選100nm以下、更優(yōu)選50nm以下、最優(yōu)選1～50nm，而且表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的含有比率為1～35wt％，所以無需表明處理而僅通過研磨就可以獲得磁記錄媒體用磁盤基板等基板中所期望的表面粗糙度，而且可極大地提高材料的環(huán)向彎曲強(qiáng)度，從而具有可耐受高速旋轉(zhuǎn)的高機(jī)械強(qiáng)度。此外，因?yàn)榭蓸O力地抑制使用酸、堿、或氫氟酸的表面蝕刻處理后的基板表面粗糙度的惡化，所以可以提供一種基板，特別是提供一種適用于信息記錄媒體、電子電路、濾光片等的基板。


圖1是實(shí)施例1的結(jié)晶化玻璃的TEM照片。
圖2是實(shí)施例2的結(jié)晶化玻璃的TEM照片。
具體實(shí)施例方式
其次，對本發(fā)明的無機(jī)組合物的具體實(shí)施例進(jìn)行說明。
本發(fā)明的無機(jī)組合物含有一種或兩種以上的一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、或α-石英(α-SiO2)中的結(jié)晶相，或者至少含有一硅酸鋰(Li2SiO3)，表現(xiàn)這些結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為1μm以下、優(yōu)選100nm以下、更優(yōu)選50nm以下、最優(yōu)選1～50nm的微小結(jié)晶，因此其是由均勻析出的結(jié)晶相所構(gòu)成。
而且，因?yàn)榭梢詫⒋藷o機(jī)組合物用于例如磁記錄媒體用磁盤基板等中、并且無機(jī)組合物具有上述性狀，所以可以制成具有表面粗糙度(Ra)為10以下、優(yōu)選5以下、更優(yōu)選3以下、最優(yōu)選2以下的平滑表面性，環(huán)向彎曲強(qiáng)度為300MPa以上、優(yōu)選450MPa以上、更優(yōu)選500MPa以上、進(jìn)而優(yōu)選750MPa以上、最優(yōu)選750MPa以上、1600MPa以下的高機(jī)械強(qiáng)度，在25～100℃的溫度范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)的下限為+50(×10-7℃-1)以上、上限為+120(×10-7℃-1)以下、優(yōu)選+100(×10-7℃-1)以下的構(gòu)件。而且，楊氏模量(Young′s modulus)為80GPa以上，比重為2.7以下。
而且，在將此基板研磨后，雖然進(jìn)行了使用酸或堿的清洗處理以除去附著于基板表而上的玻璃屑或研磨劑，但是特別是在結(jié)晶化玻璃的情況下，因?yàn)椴ＡЩ|(zhì)中混合有結(jié)晶及玻璃成分，所以如果進(jìn)行使用酸、堿、或氫氟酸的清洗處理，則有由于結(jié)晶與玻璃的蝕刻速率差而導(dǎo)致表面粗糙度變差的傾向。因此，本發(fā)明中，通過極度縮小表現(xiàn)所含結(jié)晶相的粒子的粒子徑，并且降低表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的存在比率，可以將由清洗處理所造成的表面粗糙度的惡化降至2.0以下。作為此上限，優(yōu)選1.5、更優(yōu)選1.0。
蝕刻試驗(yàn)中，使用氫氟酸(HF)。將研磨基板置入含有HF(0.48w t％)的溶液中浸泡1分鐘。然后進(jìn)行清洗，使用原子間力顯微鏡(AFM)來確定基板的表面粗糙度(Ra)。
而且，本發(fā)明的無機(jī)組合物(以氧化物換算的質(zhì)量％計(jì))，是通過熔解成為SiO2為50～90％、優(yōu)選70～82％，及/或Li2O5～15％、優(yōu)選7～13％，及/或Al2O30～20％、優(yōu)選3～10％，及/或MgO0～3％，及/或ZnO0～3％，及/或P2O50～3％，及/或ZrO20～3％，及/或K2O0～2％，及/或Sb2O3+As2O30～2％的組成，并且經(jīng)過成形、除冷，然后進(jìn)一步進(jìn)行熱處理而進(jìn)行再結(jié)晶化，而獲得。而且，選擇性地生成一硅酸鋰、及/或二硅酸鋰、及/或α-石英的結(jié)晶相。
以下，關(guān)于如上述所限定的原因，對呈現(xiàn)本發(fā)明的無機(jī)組合物結(jié)晶相的粒子的粒子徑、表面特性、物理特性、組成加以說明。
首先是關(guān)于結(jié)晶相，為了獲得所期望的表面粗糙度，優(yōu)選含有析出比例較大以及結(jié)晶相為微小球狀粒子形狀的一硅酸鋰(Li2SiO3)、及/或二硅酸鋰(Li2Si2O5)、及/或α-石英(α-SiO2)，更優(yōu)選含有一硅酸鋰，最優(yōu)選含有一硅酸鋰、二硅酸鋰以及α-石英。因?yàn)檫@些結(jié)晶相是在比較低的溫度下析出，所以可以析出微細(xì)的晶粒，并且可以容易地獲得表面性及物理特性優(yōu)異的結(jié)晶相。另外，因?yàn)樵谏鲜鲆还杷徜嚺c二硅酸鋰的結(jié)晶相共存的結(jié)晶化溫度區(qū)域的比較低的溫度區(qū)域中，結(jié)晶粒子徑非常微小，所以可獲得特別好的表面粗糙度，因?yàn)榱Ｗ訌酱蟮摩?石英(α-SiO2)微粒子的析出比例小，所以表面平滑性變得更好。然而，如果成為超平滑面，則磁頭與媒體的吸附力變大，從而引起媒體破損，因此需要有適度的平滑性但不需要超平滑面，因此在本申請案中，確立了使α-石英適度析出而獲得所期望的平滑面的技術(shù)。
為了降低下述研磨后的表面粗糙度或?qū)崿F(xiàn)良好的機(jī)械特性，表現(xiàn)這些結(jié)晶相的粒子的存在比率(以質(zhì)量％計(jì))是，其下限優(yōu)選1％、更優(yōu)選3％、更優(yōu)選5％，其上限優(yōu)選44％、更優(yōu)選30％、最優(yōu)選25％的范圍。
其次，說明表面特性，如前所述，伴隨信息記錄媒體的面記錄密度的增加，磁頭的上浮高度最近已達(dá)15nm以下，今后還會向10nm以下至近距離接觸記錄方式或者完全接觸的接觸記錄方式的方向發(fā)展，為了適應(yīng)于此，磁盤基板等基板表面的平滑性必須比以前的制品更好。
在以以前水平的平滑性下進(jìn)行磁記錄媒體的高密度輸入輸出時(shí)，因?yàn)榇蓬^與媒體間的距離較大，所以無法進(jìn)行磁信號的輸入輸出。而且，如果想要縮小此距離，則媒體(磁盤基板)的突起會與磁頭發(fā)生碰撞，而導(dǎo)致磁頭破損或者媒體破損。因此，因?yàn)榧词乖诖嗣黠@低的上浮高度或者接觸狀態(tài)下也不會引起磁頭破損或者磁盤基板破損，而且并不產(chǎn)生磁頭與媒體的吸附，所以表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)的上限，在現(xiàn)有的磁記錄媒體中，優(yōu)選10以下、更優(yōu)選5以下、最優(yōu)選4以下，在將來的磁記錄媒體中，因?yàn)橐笫蛊淦交詢?yōu)選7以下、更優(yōu)選3以下、最優(yōu)選2以下，下限優(yōu)選0.5以上。而且，為了獲得如此平滑的研磨面，并且獲得所期望的環(huán)彎曲強(qiáng)度，在現(xiàn)有的磁記錄媒體中，表現(xiàn)無機(jī)組合物的結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑的上限，優(yōu)選1μm以下、更優(yōu)選100nm以下、最優(yōu)選50nm以下，在將來的磁記錄媒體中，因?yàn)樯鲜鲈?，更?yōu)選70nm以下、最優(yōu)選40nm以下，下限優(yōu)選1nm以上。
進(jìn)而，通過均勻析出微小晶粒，可以提高無機(jī)組合物的機(jī)械強(qiáng)度。特別是，因?yàn)樗龀龅慕Y(jié)晶粒子可防止微小裂縫的產(chǎn)生，所以通過研磨加工時(shí)的修整等，可以顯著減少微細(xì)的缺損。從如此觀點(diǎn)來看，表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的析出平均粒子徑的上限，如上所述，優(yōu)選1μm以下、較優(yōu)選100nm以下、更優(yōu)選50nm以下，下限優(yōu)選1nm以上。
為了降低上述研磨后的表面粗糙度及實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的機(jī)械特性，表現(xiàn)這些結(jié)晶相的粒子的存在比率(以質(zhì)量％計(jì))是，其下限為1％以上、優(yōu)選3％以上、最優(yōu)選5％以上，其上限為44％以下、優(yōu)選34％以下、最優(yōu)選33％以下的范圍。
而且，在研磨基板后，進(jìn)行使用酸或堿的清洗處理以除去附著于基板表面的玻璃屑或研磨劑，特別是在結(jié)晶化玻璃的情況下，因?yàn)椴ＡЩ|(zhì)中混合有結(jié)晶及玻璃成分，所以如果進(jìn)行使用酸或堿的清洗處理，則有因結(jié)晶與玻璃的蝕刻速率的差異而導(dǎo)致表面粗糙度變差的傾向。因此，本發(fā)明中，通過極度縮小表現(xiàn)所含有結(jié)晶相的粒子的粒子徑，并且降低表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的存在比，而成功地將因清洗處理所造成的表面粗糙度的惡化降至2.0以下。作為此上限，優(yōu)選1.5以下、更優(yōu)選1.0以下。
而且，在將研磨后的表面粗糙度(Ra)設(shè)為Ra1、將經(jīng)過研磨加工后的使用酸清洗及/或堿清洗的表面粗糙度設(shè)為Ra2時(shí)，表面粗糙度變化率(|Ra2-Ra1|/Ra1)的值優(yōu)選小于0.62。
其次，說明環(huán)向彎曲強(qiáng)度以及比重。如上所述，為了提高記錄密度以及數(shù)據(jù)傳輸速度，現(xiàn)傾向于使信息記錄媒體磁盤基板高速旋轉(zhuǎn)化，為了適應(yīng)此傾向，應(yīng)防止基板材料因高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的彎曲所造成的磁盤振動(dòng)，因此基板材料必須是高剛性、低比重。而且，在磁頭接觸或用于如可移動(dòng)記錄裝置的便攜式記錄裝置的情況下，必須具有可充分耐受其的機(jī)械強(qiáng)度、高楊氏模量、表面硬度，具體地彎曲強(qiáng)度優(yōu)選300MPa以上、楊氏模量優(yōu)選80GPa以上。因此，從此方面來看，作為機(jī)械強(qiáng)度的環(huán)向彎曲強(qiáng)度的下限為300MPa以上、優(yōu)選450MPa以上、較優(yōu)選500MPa以上、更優(yōu)選750MPa以上、最優(yōu)選750MPa以上、1600MPa以下。而且，楊氏模量為80GPa以上。
然而，如果單純?yōu)楦邉傂远戎剌^大，則在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)因其重量較大而導(dǎo)致產(chǎn)生彎曲，并且產(chǎn)生振動(dòng)。相反，如果為低比重而剛性小，則同樣會產(chǎn)生振動(dòng)。如果其中一方比重過低，則結(jié)果會導(dǎo)致難以獲得所期望的機(jī)械強(qiáng)度。因此，必須取得高剛性同時(shí)為低比重這種初看起來為相反特性的平衡，其優(yōu)選范圍是，楊氏模量(GPa)/比重為30以上、較優(yōu)選的范圍為33以上、最優(yōu)選的范圍為35以上。而且，對于比重，即使是高剛性也須為2.7以下，但是如果低于2.2，則在此類無機(jī)組合物中難以實(shí)質(zhì)上獲得具有所期望的剛性的基板。
而且，關(guān)于熱膨脹系數(shù)，因?yàn)榘殡S記錄密度的提高，在磁頭與媒體的定位中要求具有高精度，所以在媒體基板或磁盤的各構(gòu)成部件中需要具有高尺寸精度。因此，因?yàn)闊o法忽視與這些構(gòu)成部件的熱膨脹系數(shù)的差異所造成的影響，所以必須極力減少這些熱膨脹系數(shù)的差異。特別是小型磁信息記錄媒體中所使用的熱膨脹系數(shù)為+90～+100(×10-7℃-1)左右的構(gòu)成部件正被充分地使用，而基板也需要此程度的熱膨脹系數(shù)，但是有的驅(qū)動(dòng)器生產(chǎn)廠商也將具有偏離此范圍的熱膨脹系數(shù)(+70左右～+125左右(×10-7℃-1))的材料用于構(gòu)成部件中。由于以上原因，對于本發(fā)明的無機(jī)組合物結(jié)晶系，一邊謀求兼顧強(qiáng)度，一邊將25～100℃范圍內(nèi)的熱膨脹系數(shù)的上限優(yōu)選為+50(×10-7℃-1)以上，下限優(yōu)選為+120(×10-7℃-1)以下、更優(yōu)選100(×10-7℃-1)以下，從而可廣泛適應(yīng)于所使用的構(gòu)成部件的材質(zhì)。
其次，以下說明以上述方式限定無機(jī)組合物的組成范圍的原因。另外，無機(jī)組合物的組成的各成分是以質(zhì)量％來表示。另外，本專利申請說明書中，以質(zhì)量％所表示的無機(jī)組合物的組成，是以氧化物換算的質(zhì)量％來表示。
本發(fā)明的無機(jī)組合物，例如，可在熔解上述組成，并且進(jìn)行成形、除冷處理后，進(jìn)而進(jìn)行熱處理而制造；但是SiO2成分是生成通過熱處理而作為結(jié)晶相析出的一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、以及α-石英(α-SiO2)結(jié)晶的極為重要的成分，如果其含量不足50％，則所獲得的無機(jī)組合物的結(jié)晶析出變得不穩(wěn)定而且組織易變粗大，而且如果其含量超過了90％，則進(jìn)行熱處理前的無機(jī)組合物(稱為原無機(jī)組合物)的熔融及成形性易變得困難，因此其含量為其下限優(yōu)選50％、更優(yōu)選65％、最優(yōu)選70％，其上限優(yōu)選90％、更優(yōu)選85％、最優(yōu)選82％的范圍。
Li2O成分是對于生成通過原無機(jī)組合物的熱處理而作為結(jié)晶相析出的一硅酸鋰(Li2SiO3)以及二硅酸鋰(Li2Si2O5)的極為重要的成分，如果其含量小于5％，則上述結(jié)晶的析出易變得困難，同時(shí)原無機(jī)組合物的熔融也易變得困難，而且如果超過15％，則所得結(jié)晶變得不穩(wěn)定而且組織易變粗大，此外化學(xué)耐久性也易下降，因此其含量為其下限優(yōu)選5％、更優(yōu)選6％、最優(yōu)選7％，其上限優(yōu)選15％、更優(yōu)選14％、最優(yōu)選13％的范圍。
Al2O3成分適于提高無機(jī)組合物的化學(xué)耐久性以及機(jī)械硬度。根據(jù)熱處理?xiàng)l件的不同，析出結(jié)晶的種類也不同；但是考慮到各種熱處理?xiàng)l件，為了析出一硅酸鋰(Li2SiO3)以及二硅酸鋰(Li2Si2O5)，Al2O3的含量是其上限優(yōu)選20％、更優(yōu)選15％、最優(yōu)選10％，其下限優(yōu)選1％、更優(yōu)選2％、最優(yōu)選3％的范圍。
MgO、ZnO成分是用于提高無機(jī)組合物的熔融性同時(shí)防止析出結(jié)晶變粗大的成分，進(jìn)而可有效地將以球狀析出一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)的各晶粒作為結(jié)晶相，但是如果含量過量，則所獲得的結(jié)晶變得不穩(wěn)定而且組織易變粗大，因此MgO成分的含量為3％以下、優(yōu)選2％以下、最優(yōu)選1％以下。而且，ZnO成分的含量為3％以下、優(yōu)選2％以下、最優(yōu)選1％以下。
本發(fā)明中，P2O5成分是起無機(jī)組合物的結(jié)晶成核劑作用的有用成分，如果其含量超過3％，則在原無機(jī)組合物中會產(chǎn)生乳白色而失去透明，因此其含量優(yōu)選3％以下。另外，如果含量不足1％，則有時(shí)結(jié)晶成核并不充分而且會使析出結(jié)晶相異常成長，因此其含量為上限優(yōu)選3％，下限優(yōu)選1％的范圍。
ZrO2成分與P2O5成分同樣起無機(jī)組合物的結(jié)晶成核劑的作用，ZrO2是具有顯著提高析出結(jié)晶的微小化程度及材料的機(jī)械強(qiáng)度以及化學(xué)耐久性效果的有用成分，但是如果其含量超過3％，則原無機(jī)組合物的熔融易變得困難，因此其含量必須在3％以下。優(yōu)選2.7％以下、最優(yōu)選2.5％。
K2O成分是用于提高無機(jī)組合物的熔融性，同時(shí)防止析出結(jié)晶粗大化的成分，其含量為2％以下、優(yōu)選1.7％以下、最優(yōu)選1.5％以下。
Sb2O3成分、As2O3成分是作為無機(jī)組合物熔融時(shí)的澄清劑而添加，這些成分的總和為2％以下、優(yōu)選1.5％以下、最優(yōu)選1％以下。
另外，Na2O成分是易在磁性膜的高精度化、微小化方面成為問題的成分。如果此成分存在于基板之中，則在成膜時(shí)Na離子向磁性膜內(nèi)擴(kuò)散，從而導(dǎo)致磁性膜粒子異常成長或定向性下降，并且易使磁特性下降。進(jìn)而，Na離子在磁性膜內(nèi)緩慢擴(kuò)散，從而易使磁特性的長期穩(wěn)定性產(chǎn)生惡化，因此優(yōu)選不含有Na離子的材料。而且，PbO成分并非有利于環(huán)境的成分，因此，較好的是極力避免使用此成分。
而且，包含V、Cu、Mn、Cr、Co、Mo、Ni、Fe、Te、Ce、Pr、Nd、Er的金屬氧化物的成分會使玻璃著色，而且可能會有損于其他特性，因此優(yōu)選的是，實(shí)質(zhì)上不含有這些金屬氧化物。
其次，為了制造本發(fā)明的無機(jī)組合物，首先將具有上述組成的原料熔化并且進(jìn)行熱成形及/或冷加工，然后在下限為450℃、優(yōu)選480℃、更優(yōu)選520℃以上，上限為620℃、優(yōu)選580℃、更優(yōu)選560℃的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行大約1～20小時(shí)的熱處理形成結(jié)晶核，接著在下限為620℃以上，上限為800℃、優(yōu)選750℃、更優(yōu)選685℃的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行大約0.5～10小時(shí)的熱處理而進(jìn)行結(jié)晶化。另外，為了實(shí)現(xiàn)應(yīng)適應(yīng)將來高密度記錄化的進(jìn)一步平滑化，核生成溫度的上限優(yōu)選700℃、更優(yōu)選680℃，最優(yōu)選670℃。
此時(shí)，對于結(jié)晶成核溫度，如果在450℃以下則核并不形成，因而并不開始結(jié)晶化，如果在620℃以上，則除成核以外同時(shí)也引起結(jié)晶成長，因此結(jié)晶化變得無法控制。而且，如果結(jié)晶化溫度低于620℃，則難以成長為具有優(yōu)選熱膨脹系數(shù)的結(jié)晶，進(jìn)而如果在800□以上，則會有具有低膨脹性質(zhì)的結(jié)晶析出。
如此，通過熱處理進(jìn)行結(jié)晶化的無機(jī)組合物的結(jié)晶相，是至少含有一硅酸鋰(Li2SiO3)的一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、α-石英(α-SiO2)；所獲得平均粒子徑為1μm以下、優(yōu)選100nm以下、更優(yōu)選50nm以下，微細(xì)結(jié)晶均勻地析出并且可用作信息磁記錄用磁盤基板的表面粗糙度、機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的結(jié)晶化玻璃。
此處，在結(jié)晶化溫度達(dá)高溫程度時(shí)，α-石英的析出增加，但是α-石英與原無機(jī)組合物的熱膨脹系數(shù)的差值較大，因此如果α-石英的存在比例過大，則強(qiáng)度會下降。相反，如果結(jié)晶化溫度過低，則產(chǎn)生Li2SiO3大量析出、從而產(chǎn)生因粒子徑增大所造成的表面粗糙度惡化、低強(qiáng)度化的問題。本專利申請中，為了獲得在表面粗糙度、機(jī)械強(qiáng)度方面優(yōu)異的結(jié)晶化玻璃等的無機(jī)組合物，各結(jié)晶中的最強(qiáng)的粉末XRD峰強(qiáng)度優(yōu)選成為下列式1。其中，二硅酸鋰的強(qiáng)度為ILi2Si2O5，一硅酸鋰的強(qiáng)度為ILi2SiO3，其他共存結(jié)晶相的最強(qiáng)峰強(qiáng)度的總和為IS。
ILi2Si2O5/(ILi2Si2O5+ILi2SiO3)≥0.2(ILi2Si2O5+ILi2SiO3)/(ILi2Si2O5+ILi2SiO3+IS)≥0.2(式1)
其次，在將由經(jīng)此熱處理結(jié)晶化的無機(jī)組合物所構(gòu)成的基板以通常方法進(jìn)行包覆之后，再通過研磨而獲得表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)，為10以下、優(yōu)選5以下、更優(yōu)選3以下、最優(yōu)選2以下的無機(jī)組合物的磁盤基板、電子電路基板、光磁盤基板材料。接著，在此磁盤基板材料上，形成磁性膜以及根據(jù)需要形成Ni-P電鍍層、或者基礎(chǔ)層、保護(hù)層、潤滑膜等，從而獲得可適應(yīng)高密度記錄的信息磁記錄媒體磁盤。另外，在光磁盤基板材料料上形成介電質(zhì)體多層膜，而獲得光磁盤。
以下，利用實(shí)施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
<實(shí)施例1～3>以及<比較例1～4>
表1是關(guān)于作為本發(fā)明的無機(jī)組合物即結(jié)晶化玻璃的實(shí)施例(No.1～3)以及比較組成例的以前3種Li2SiO3類結(jié)晶化玻璃(比較例1揭示于日本專利特開昭62-72547號公報(bào)中，比較例2揭示于日本專利特開平9-35234號公報(bào)中，比較例3揭示于日本專利特開平12-302481公報(bào)中)、以及以前的Li2O-SiO2類非晶態(tài)玻璃(amorphousglass)(比較例4)，共同顯示其成分組成的比例、結(jié)晶化玻璃的成核溫度、結(jié)晶化溫度、結(jié)晶相、結(jié)晶化度、平均晶粒徑、環(huán)向彎曲強(qiáng)度、研磨形成的表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)、研磨加工后使用氫氟酸清洗的表面粗糙度變化量及表面粗糙度變化率、比重、楊氏模量、熱膨脹系數(shù)的值。此處，比重是以阿基米德(Archimedes)法，楊氏模量(Young′s modulus)是以超聲波法，熱膨脹率是以光干涉法進(jìn)行測定。
實(shí)施例1～3的結(jié)晶化玻璃以及比較例1～3的結(jié)晶化玻璃，其中任一例中均以表1所示比例將氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等原料進(jìn)行混合，使用此混合物及使用通常的熔化裝置在約1200～1550℃溫度下將其熔化并攪拌均勻，然后形成為圓盤狀，再經(jīng)冷卻而獲得玻璃成形體。然后，在表1所示的成核條件以及結(jié)晶化條件下，對此玻璃成形體進(jìn)行熱處理而進(jìn)行結(jié)晶化，獲得所期望的結(jié)晶化玻璃。接著，使用800#～2000#的金剛石小球?qū)Υ私Y(jié)晶化玻璃進(jìn)行大約1～20分鐘的包覆，然后使用平均粒子徑為3μm以下的研磨劑(氧化鈰)進(jìn)行大約10～120分鐘的研磨，而完成。另外，比較例4的非晶類玻璃，是以表1所示比例將氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽等原料混合，使用此混合物并且使用通常的熔解裝置，在約1200～1550℃的溫度下將其熔化，并攪拌均勻，然后形成圓盤狀，再經(jīng)冷卻，而獲得玻璃成形體。
表示所獲得各結(jié)晶化玻璃結(jié)晶相的粒子平均粒子徑，是使用透射電子顯微鏡(TEM)而求得。而且，各結(jié)晶粒子的結(jié)晶種類，是通過XRD解析來鑒定。
進(jìn)而，表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)，是使用原子間力顯微鏡(AFM)而求得。
而且，在利用蝕刻試驗(yàn)而形成表面粗糙度(Ra)變化中，使用氫氟酸(HF)。將研磨基板浸漬于含有HF(0.48質(zhì)量％)的溶液中達(dá)1分鐘。然后，進(jìn)行清洗，使用原子力顯微鏡(AFM)來確認(rèn)基板的表面粗糙度(Ra)。接著，氧化物結(jié)晶經(jīng)氫氟酸處理(HF處理)后的表面粗糙度及其變化量以及變化率示于表1。
對于環(huán)向彎曲強(qiáng)度，是利用制作直徑65mm左右厚度0.6mm左右的薄圓板狀試料、并使用圓形的支撐環(huán)及承重環(huán)來測定圓板狀試料的面內(nèi)強(qiáng)度的同心圓彎曲法，而求得斷裂荷重，再根據(jù)磁盤內(nèi)徑、外徑、板厚、泊松比、斷裂荷重，以下式2計(jì)算。
σθ=3P4πh2[(2(1+v)(A+inab)+(1-v)(1-Ba2b2)]]]>A=1-v2(1+v)+b2a2-b2inab,B=-2(1+v)1-vba2-b2lnab]]>(式2)此處，P為斷裂荷重、a為圓盤外徑、b為圓盤內(nèi)徑、h為板厚、v為泊松比。
析出結(jié)晶相或結(jié)晶化率(呈現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的存在比率)，是使用X射線衍射裝置(Phillips公司制，商品名X’Pert-MPD)以及能量分散型分析裝置(日立制作所公司制，商品名S-4000N；堀場制作所公司制，商品名EX420)進(jìn)行鑒定。


并且，實(shí)施例1、2的晶粒形狀的TEM照片示于圖1、圖2。圖1、圖2中，結(jié)晶粒子均為微細(xì)并且大致球狀，平均結(jié)晶粒子徑為10nm、20nm。
如表1所示，本發(fā)明的實(shí)施例1、2及以前的Li2SiO3類結(jié)晶化玻璃的比較例中，表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑以及結(jié)晶化度不同，表現(xiàn)結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑不同，本發(fā)明的結(jié)晶化玻璃，其結(jié)晶相包含一硅酸鋰(Li2SiO3)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)，平均結(jié)晶粒子徑為O.02μm以下，均為微細(xì)且大致球狀；比較例1的結(jié)晶化玻璃，其中二硅酸鋰的平均結(jié)晶粒子徑為1.5μm、α-方石英的平均結(jié)晶粒子徑為0.3μm；比較例2的結(jié)晶化玻璃，其中二硅酸鋰的平均結(jié)晶粒子徑為0.1μm、β-鋰輝石的平均結(jié)晶粒子徑為0.2μm；比較例3的結(jié)晶化玻璃，其中二硅酸鋰以及α-石英的平均結(jié)晶粒子徑為0.15μm，均為比較大的針狀至米粒球狀。在要求具有更高平滑性的情況下，這將會影響研磨而成的表面粗糙度或缺損，比較例1、2的結(jié)晶化玻璃中，顯示出其表面粗糙度Ra(算術(shù)平均粗糙度)為10以上，并且難以獲得平滑性優(yōu)異的表面特性。進(jìn)而，環(huán)向彎曲強(qiáng)度為320MPa以下、楊氏模量為86GPa以下的比較例1、2的結(jié)晶化玻璃，是低強(qiáng)度、低楊氏模量材料。而且，比較例3的玻璃的表面粗糙度為5.28，顯示出比比較例1、2較低的值。另一方面，清洗后的表面粗糙度變化量為14以上、表面粗糙度變化率高達(dá)2.68，環(huán)向彎曲強(qiáng)度也小于750MPa。
并且，本發(fā)明的實(shí)施例3，其結(jié)晶相包含二硅酸鋰(Li2Si2O5)及α-石英(α-SiO2)，平均晶粒為0.03μm，結(jié)晶化度為33％左右，微小且為近似球狀；相對于此，比較例3的結(jié)晶化玻璃，包含二硅酸鋰及α-石英，但是其平均晶粒徑為0.1μm，結(jié)晶化度約為45％，呈比較大的針狀至米粒球狀。這會影響環(huán)向彎曲強(qiáng)度，比較例3的結(jié)晶化玻璃的環(huán)向彎曲強(qiáng)度小于750MPa；比較例3的結(jié)晶化玻璃與實(shí)施例1～3相比，是低強(qiáng)度材料。而且，比較例4中并未實(shí)施結(jié)晶化處理，因此是環(huán)向彎曲強(qiáng)度為280MPa以下的低強(qiáng)度材料。
并且，在根據(jù)上述實(shí)施例而獲得的結(jié)晶化玻璃上，以DC濺射(spatter)法形成Cr中間層(80nm)、Co-Cr磁性層(50nm)、SiC保護(hù)膜(10nm)。
接著，涂覆全氟聚醚類潤滑劑(5nm)，獲得信息磁記錄媒體。
由此獲得的信息磁記錄媒體，可通過其良好的表面粗糙度，而與以前相比將磁頭上浮高度降低，而且可通過斜坡加載方式，即使在磁頭與媒體在接觸狀態(tài)下進(jìn)行輸入輸出，也可以在不產(chǎn)生磁頭破損及媒體破損的情況下進(jìn)行磁信號的輸入輸出。進(jìn)而，本發(fā)明的結(jié)晶化玻璃，在以著陸區(qū)方式運(yùn)行的激光紋理中，也顯示穩(wěn)定的突起狀。
為了能夠適應(yīng)今后磁記錄方式的高記錄密度化，特別是垂直磁記錄方式的高記錄密度化，必須使用本發(fā)明的無機(jī)組合物；本發(fā)明可提供一種具有優(yōu)異的耐熱特性及機(jī)械強(qiáng)度，并且在成膜時(shí)實(shí)現(xiàn)對使膜材料的結(jié)晶定位性變良好所必需的超平滑表面的無機(jī)組合物。因此，本發(fā)明的無機(jī)組合物，不僅可適用于在HDD方向的垂直磁記錄媒體用基板的用途，而且在其他方面也可用于在信息記錄媒體用基板、電子電路基板、濾光片用基板、濾光片用基板上形成電介質(zhì)體多層膜的濾光片中。
權(quán)利要求
1.一種無機(jī)組合物，其包含從α-石英(α-SiO2)、二硅酸鋰(Li2Si2O5)、一硅酸鋰(Li2SiO3)中選擇的1種或2種以上的結(jié)晶相。
2.一種無機(jī)組合物，其含有一硅酸鋰(Li2SiO3)的結(jié)晶相。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無機(jī)組合物，其進(jìn)一步含有二硅酸鋰(Li2Si2O5)、α-石英(α-SiO2)中的至少1種結(jié)晶相。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中表示上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為1μm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中表示上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為100nm以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中表示上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為50nm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中表示上述結(jié)晶相的粒子的平均粒子徑為1nm以上50nm以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中表示上述結(jié)晶相的粒子含量以質(zhì)量％計(jì)為1～44％。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中環(huán)彎曲強(qiáng)度為300MPa以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中環(huán)彎曲強(qiáng)度為450MPa以上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中環(huán)彎曲強(qiáng)度為750MPa以上1600MPa以下。
12.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其表面粗糙度(Ra)為10以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中在將研磨后的表面粗糙度(Ra)設(shè)為Ra1、將研磨加工后因酸洗及/或堿洗所形成的表面粗糙度設(shè)為Ra2時(shí)，表面粗糙度變化率(|Ra2-Ra1|/Ra1)的值小于0.62。
14.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其研磨后的表面粗糙度(Ra)為0.5以上、10以下，研磨加工后因酸洗及/或堿洗所形成的表面粗糙度的變化量為2.0以內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中研磨后的表面粗糙度(Ra)為0.5以上、10以下，研磨加工后氫氟酸清洗后的表面粗糙度變化量為2.0以內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中上述無機(jī)組合物含有下述成分(以氧化物換算的質(zhì)量％計(jì))SiO250～90％、及/或Li2O5～15％、及/或Al2O30～20％、及/或MgO0～3％、及/或ZnO0～3％、及/或P2O50～3％、及/或ZrO20～3％、及/或K2O0～2％、及/或Sb2O3+As2O30～2％。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的無機(jī)組合物，其中Li2O/K2O的質(zhì)量比為5.5以上。
18.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其中上述無機(jī)組合物含有下述成分(以氧化物換算的質(zhì)量％計(jì))SiO270～82％、及/或Li2O7～13％、及/或Al2O33～10％、及/或MgO0～3％、及/或ZnO0～3％、及/或P2O51～3％、及/或ZrO20～3％、及/或K2O0～2％、及/或Sb2O3+As2O30～2％。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的無機(jī)組合物，其中Li2O/K2O的質(zhì)量比為5.5以上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其為結(jié)晶化玻璃。
21.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其是通過在450℃～620℃下將原玻璃進(jìn)行成核步驟，在此成核步驟后，在620℃～800℃下進(jìn)行熱處理而進(jìn)行核成長步驟，而獲得。
22.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其為信息記錄媒體用玻璃陶瓷基板。
23.一種信息記錄媒體，其使用根據(jù)權(quán)利要求22所述的信息記錄媒體用玻璃陶瓷基板。
24.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其為電子電路基板。
25.一種電子電路，其使用根據(jù)權(quán)利要求24所述的電子電路基板。
26.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物，其為濾光器用基板。
27.一種濾光器，其是在根據(jù)權(quán)利要求26所述的濾光器用基板上形成電介質(zhì)體多層膜而制成。
28.一種無機(jī)組合物的使用方法，其是使用根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無機(jī)組合物作為磁盤制造用基板。
全文摘要
本發(fā)明提供一種無機(jī)組合物，其在水平磁記錄方式以及垂直磁記錄方式的任一方式中，兼具可充分適應(yīng)于用于高密度記錄的斜坡加載(ramp load)方式的良好表面特性，具有可耐高速旋轉(zhuǎn)化的高強(qiáng)度，也兼具與各驅(qū)動(dòng)部件相一致的熱膨脹特性或耐熱性，可用于熔融溫度低而生產(chǎn)性高的信息記錄媒體用磁盤基板等。其是包含選自以α－石英(α－SiO
文檔編號C03C10/14GK1944305SQ20061015996
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者后藤直雪, 八木俊剛, 岸孝之 申請人:株式會社小原