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.

[1]	杨燕, 张发强, 马名生, 王墉哲, 欧阳琪, 刘志甫. 基于CuO-TiO₂-Nb₂O₅复合氧化物烧结助剂的ZnAl₂O₄陶瓷低温烧结研究[J]. 无机材料学报, 2025, 40(6): 711-718.
[2]	穆浩洁, 张源江, 喻彬, 付秀梅, 周世斌, 李晓东. ZrO₂掺杂Y₂O₃-MgO纳米复相陶瓷的制备及性能研究[J]. 无机材料学报, 2025, 40(3): 281-289.
[3]	马彬彬, 钟婉菱, 韩涧, 陈椋煜, 孙婧婧, 雷彩霞. ZIF-8/TiO₂复合介观晶体的制备及光催化活性[J]. 无机材料学报, 2024, 39(8): 937-944.
[4]	李海燕, 旷峰华, 吴昊龙, 刘小根, 包亦望, 万德田. 残余拉应力的温度依赖性及其对裂纹扩展行为的影响[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1265-1270.
[5]	贾鑫, 李晋宇, 丁世豪, 申倩倩, 贾虎生, 薛晋波. Pd纳米颗粒协同氧空位增强TiO₂光催化CO₂还原性能[J]. 无机材料学报, 2023, 38(11): 1301-1308.
[6]	安琳, 吴淏, 韩鑫, 李耀刚, 王宏志, 张青红. 非贵金属Co_5.47N/N-rGO助催化剂增强TiO₂光催化制氢性能[J]. 无机材料学报, 2022, 37(5): 534-540.
[7]	李海燕, 郝鸿渐, 田远, 汪长安, 包亦望, 万德田. 残余应力对涂覆Al₂O₃涂层的ZrO₂陶瓷的强度和裂纹扩展阻力的影响[J]. 无机材料学报, 2022, 37(4): 467-472.
[8]	吕庆洋, 张玉亭, 顾学红. 超声辅助溶胶-凝胶法制备中空纤维TiO₂超滤膜[J]. 无机材料学报, 2022, 37(10): 1051-1057.
[9]	肖翔, 郭少柯, 丁成, 张志洁, 黄海瑞, 徐家跃. CsPbBr₃@TiO₂核壳结构纳米复合材料用作水稳高效可见光催化剂[J]. 无机材料学报, 2021, 36(5): 507-512.
[10]	席文, 李海波. TiO₂/Ti₃C₂T_x复合材料的制备及其杂化电容脱盐特性的研究[J]. 无机材料学报, 2021, 36(3): 283-291.
[11]	刘彩, 刘芳, 黄方, 王晓娟. 海藻基CDs-Cu-TiO₂复合材料的制备及其光催化性能[J]. 无机材料学报, 2021, 36(11): 1154-1162.
[12]	李翠霞, 孙会珍, 金海泽, 史晓, 李文生, 孔文慧. 3D多级孔rGO/TiO₂复合材料的构筑及其光催化性能研究[J]. 无机材料学报, 2021, 36(10): 1039-1046.
[13]	王苹,李心宇,时占领,李海涛. Ag与Ag₂O协同增强TiO₂光催化制氢性能的研究[J]. 无机材料学报, 2020, 35(7): 781-788.
[14]	季邦, 赵文锋, 段洁利, 马立哲, 付兰慧, 杨洲. 泡沫镍网负载TiO₂/WO₃薄膜对乙烯的光催化降解[J]. 无机材料学报, 2020, 35(5): 581-588.
[15]	王旭聪, 邓浩, 姜忠义, 袁立永. 不同N源无定形TiO₂/g-C₃N₄光催化还原Re(VII)性能[J]. 无机材料学报, 2020, 35(12): 1340-1348.