硬盘基板用微晶玻璃的析晶过程研究

无机材料学报

硬盘基板用微晶玻璃的析晶过程研究

迟玉山; 沈菊云; 陈学贤

中国科学院上海硅酸盐研究所上海 200050

收稿日期:2000-09-18 修回日期:2000-10-16 出版日期:2001-09-20 网络出版日期:2001-09-20

Crystallization Process of Glass-Ceramic for Substrate of Hard Disks

CHI Yu-Shan; SHEN Ju-Yun; CHEN Xue-Xian

Shanghai Institute of Ceramics; Chinese Academy of Sciences; Shanghai 200050; China

Received:2000-09-18 Revised:2000-10-16 Published:2001-09-20 Online:2001-09-20

摘要/Abstract

摘要： 利用差热分析、热膨胀曲线与Ｘ射线衍射等方法研究了含ＴｉＯ_２和ＺｒＯ_２的ＭｇＯ－Ａｌ_２Ｏ_３－ＳｉＯ_２玻璃的析晶过程．７８０℃时玻璃中析出的镁铝钛酸盐促使玻璃在８００℃析出Ｍｇ－透辉石，随后在９３０℃Ｍｇ－透辉石和镁铝钛酸盐开始向假蓝宝石、金红石和Ｚｒ／Ｔｉ固溶体转变；１０３０℃假蓝宝石开始转变为β－石英固溶体，而在１１２５℃以上温度，β－石英固溶体转化为α－堇青石、方石英和顽火辉石，同时金红石和Ｚｒ／Ｔｉ固溶体向锆英石和钛酸镁转变．依据玻璃析晶序列，选择在９３０～１０５０℃间温度下对玻璃进行热处理，制得以假蓝宝石为主晶相的微晶玻璃．此微晶玻璃具有细小均匀的晶粒结构，具有高的弹性模量（１２０ＧＰａ）和良好的表面性能，是适宜的硬盘基板材料．

关键词: TiO₂, ZrO₂, MgO-Al₂O₃-SiO₂微晶玻璃, DTA, 热膨胀曲线, XRD

Abstract: The crystallization process of MgO-Al₂O₃-SiO₂ glass containing TiO₂ and ZrO₂ was studied by means of DTA, thermal expansion curve and XRD. Magnesium
aluminium titanate appearing at 780℃ promotes the crystallization ofMg-petalite at 800℃, and then those crystal phases transform to sapphirine,
rutile and Zr/Ti solid solution at 930℃. β-quartz solid solution appears at 1030℃ and transforms at temperature higher than 1125℃ to α-cordierite,
cristobalite and enstatite, while rutile and Zr/Ti solid solution transform to zircon and magnesium titanate. According to the crystallization process, a glass-ceramic with sapphirine
as the main phase can be prepared at the temperature between 930℃ and 1050℃. The glass-ceramic with a fine-grained structure has large elastic modulus (120GPa) and
good surface properties, and is an excellent material for substrate of hard disks.

Key words: TiO₂, ZrO₂, MgO-Al₂O₃-SiO₂ glass-ceramic, DTA, thermal expansion curve, XRD

中图分类号:

TQ171

迟玉山,沈菊云,陈学贤. 硬盘基板用微晶玻璃的析晶过程研究[J]. 无机材料学报.

CHI Yu-Shan,SHEN Ju-Yun,CHEN Xue-Xian. Crystallization Process of Glass-Ceramic for Substrate of Hard Disks[J]. Journal of Inorganic Materials.

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