離子交換玻璃制品的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)提供一種離子交換玻璃制品的制造方法，其在化學(xué)強(qiáng)化處理中可較長地保持熔鹽的壽命，可得到特性穩(wěn)定的強(qiáng)化玻璃制品。所述離子交換玻璃制品的制造方法包括離子交換工序，所述離子交換工序通過使含有Li的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該玻璃中所含的Li的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Li與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換。其中，在上述熔鹽熔融液中，添加選自NaF、KF、K3AlF6、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3、Na2SO4、K2SO4、KAl(SO4)2、Na3PO4、K3PO4中的至少一種添加物，該添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行上述離子交換工序。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種，特別涉及一種適用于磁盤用玻璃基板的制造方法。所述離子交換玻璃制品可優(yōu)選應(yīng)用于硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)等磁盤裝置上所裝載的磁盤用玻璃基板、或使用強(qiáng)化玻璃的配線基板、安裝基板等要求高強(qiáng)度的玻璃制品。
技術(shù)介紹
為了提高玻璃制品的強(qiáng)度，通常進(jìn)行物理強(qiáng)化處理和/或化學(xué)強(qiáng)化處理。其中，所謂化學(xué)強(qiáng)化處理是指通過使熔融的化學(xué)強(qiáng)化鹽與玻璃制品相接觸，使化學(xué)強(qiáng)化鹽中的離子半徑相對(duì)較大的堿金屬元素與玻璃中的離子半徑相對(duì)較小的堿金屬元素進(jìn)行離子交換，使玻璃制品表面產(chǎn)生壓縮應(yīng)力的處理。例如在玻璃中存在L1、Na、K等堿金屬的情況下，通 過與具有更大離子半徑的堿金屬相置換(對(duì)于玻璃中的Li，與離子半徑更大的Na、K進(jìn)行置換，對(duì)于玻璃中的Na，與離子半徑更大的K進(jìn)行置換)，在玻璃表面層形成壓縮應(yīng)力，可提高玻璃制品的強(qiáng)度，提高耐沖擊性。可是，目前已知，如果進(jìn)行這樣的化學(xué)強(qiáng)化處理，會(huì)產(chǎn)生從玻璃中溶出的例如Li離子蓄積在熔鹽中，導(dǎo)致熔鹽中的Li離子濃度逐漸升高，從而使離子交換難以進(jìn)行的問題。在專利文獻(xiàn)I中公開了 在使用KN03、K2SO4, KCl的混合熔鹽對(duì)鈉鈣玻璃進(jìn)行化學(xué)強(qiáng)化處理時(shí)，通過向該混合熔鹽中添加作為富K+離子的鋰蒙脫石已知的特殊的粘土粒子，可將從鈉鈣玻璃中析出的Na+離子在混合熔鹽中的濃度維持在較低水平。另外，在該專利文獻(xiàn)I中，除上述鋰蒙脫石以外，作為再生強(qiáng)化處理液的物質(zhì)，可例示膨潤土或蒙脫土等粘土或粘土礦物、和/或硅酸鹽、硼酸鹽、玻璃質(zhì)及非玻璃質(zhì)的鋁硅酸鹽、可固定質(zhì)子和/或堿金屬離子的固體膠等。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特公昭46-39117號(hào)公報(bào)專利技術(shù)內(nèi)容專利技術(shù)要解決的課題但是，在上述專利文獻(xiàn)I中未公開用于再生強(qiáng)化處理液的機(jī)制，根據(jù)所使用的玻璃的種類或熔鹽的種類不同，包含再生不充分、或無法使用的物質(zhì)。另外，根據(jù)所使用的玻璃制品的用途不同，還存在由于無法滿足用途所要求的強(qiáng)度以外的特性等而無法使用的問題。特別是近年來，作為實(shí)施了化學(xué)強(qiáng)化處理的玻璃制品，例如可舉出HDD等磁盤裝置上裝載的磁盤用玻璃基板或使用了強(qiáng)化玻璃的配線基板、安裝基板等。其中，磁盤用玻璃基板除了要求高的強(qiáng)度和耐沖擊性以外，其主表面要求超平滑的表面性和潔凈性。具體來說，例如要求用原子力顯微鏡(AFM)測定時(shí)的玻璃基板主表面的表面粗糙度(Ra)為O. 15nm以下，為了不引起磁頭碰撞，要求在主表面不存在附著物，與以往相比，要求顯著平滑且清潔的表面。在這樣的情況下，即使應(yīng)用如上述專利文獻(xiàn)I公開那樣的化學(xué)強(qiáng)化處理液的再生方法，也有可能使得粘土等再生物質(zhì)附著在玻璃基板表面上，在隨后的洗滌處理中無法除去，從而無法用作磁盤用玻璃基板。另外，即使在添加上述專利文獻(xiàn)I中公開的再生物質(zhì)的情況下，也有可能使得由化學(xué)強(qiáng)化引起的內(nèi)徑不均勻性和強(qiáng)度不均勻性加大，存在難以得到特性穩(wěn)定的強(qiáng)化玻璃的問題。本專利技術(shù)是為了解決這樣的以往的課題而完成的，其目的在于提供一種，其在化學(xué)強(qiáng)化處理中可較長地保持熔鹽的壽命，可得到特性穩(wěn)定的強(qiáng)化玻璃制品。本專利技術(shù)特別提供一種適用于HDD等磁盤裝置上裝載的磁盤用玻璃基板的。解決課題的手段 本專利技術(shù)人為了解決上述課題而進(jìn)行了深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，具有以下技術(shù)方案的專利技術(shù)可解決上述課題。即，本專利技術(shù)具有以下技術(shù)方案。(方案I)一種，包括離子交換，所述離子交換通過使含有Li的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該Li的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Li與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換，其特征在于，將選自NaF、KF、K3AlF6, Na2C03、NaHCO3> K2CO3> KHCO3> Na2SO4, K2SO4, KAl (SO4)2,Na3PO4, K3PO4中的至少一種添加物添加到所述熔鹽熔融液中，所述添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行所述離子交換。(方案2)一種，包括離子交換，所述離子交換通過使含有Na的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該Na的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Na與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換，其特征在于，將選自KC1、KBr、KF、K3AlF6, K2CO3> KHCO3> K2SO4, KAl (SO4)2, K3PO4 中的至少一種添加物添加到所述熔鹽熔融液中，所述添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行所述離子交換。(方案3)一種，包括離子交換，所述離子交換通過使含有Li的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該Li的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Li與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換，其特征在于，將添加物添加到所述熔鹽熔融液中，所述添加物的熔點(diǎn)高于所述熔鹽熔融液的加熱溫度，且與通過所述離子交換工序從玻璃中溶出到所述熔鹽熔融液中的Li反應(yīng)而使該Li的化合物在所述熔鹽熔融液中作為固體析出，所述添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行所述離子交換。(方案4)如方案I 3任一項(xiàng)所述的，其特征在于，所述離子交換為低溫型離子交換。(方案5)如方案I 4任一項(xiàng)所述的，其特征在于，選擇如下這樣的所述添加物即使通過所述離子交換工序在所述熔鹽熔融液中析出的析出物附著在玻璃制品表面，也能通過在所述離子交換工序后洗滌玻璃制品來除去附著在該玻璃制品表面的析出物。(方案6)如方案I 5任一項(xiàng)所述的，其特征在于，選擇所述添加物，使得通過所述離子交換工序在所述熔鹽熔融液中析出的析出物與所述熔鹽熔融液的比重不同。·(方案7)如方案3 6任一項(xiàng)所述的，其特征在于，所述添加物為含有堿金屬成分的化合物。(方案8)如方案7所述的，其特征在于，所述添加物中所含的堿金屬成分包括與所述熔鹽熔融液中所含的堿金屬相同的成分。(方案9)如方案I 8任一項(xiàng)所述的，其特征在于，所述玻璃制品為磁盤用玻璃基板。專利技術(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)的，其在化學(xué)強(qiáng)化處理中可較長地保持熔鹽的壽命，可得到強(qiáng)度不均勻性等小的特性穩(wěn)定的強(qiáng)化玻璃制品。特別是可得到適用于HDD等磁盤裝置上裝載的磁盤用玻璃基板的特性穩(wěn)定的離子交換玻璃制品。具體實(shí)施例方式以下，對(duì)本專利技術(shù)的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。本專利技術(shù)的實(shí)施方式之一為一種，如上述方案I所述，包括離子交換工序，所述離子交換工序通過使含有Li的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該玻璃中所含的Li的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Li與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換，其特征在于，將選自NaF、KF、K3AlF6, Na2C03、NaHCO3>K2CO3>KHCO3^Na2SO4,K2SO4,KAl (SO4) 2、Na3PO4、K3PO4 中的至少一種添加物添加到所述熔鹽熔融液中，所述添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行所述離子交換工序。另外，本專利技術(shù)的實(shí)施方式的第二方面為一種，如上述方案2所述，包括離子交換工序，所述離子交換工序通過使含有Na的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該玻璃中所含的Na的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Na與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換，其特征在于，將選自KC l、KBr、KF、K3A1F6、K2C03、KHC03、K2S04、KA1(S04)2、K3PO4中的至少一種添加物添加到所述熔鹽熔融液中，所述添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行所述離子交換工序。本專利技術(shù)的重要特征在于，在化學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種離子交換玻璃制品的制造方法，包括離子交換工序，所述離子交換工序通過使含有Li的組成的玻璃制品與含有離子半徑大于該玻璃中所含的Li的堿金屬元素的熔鹽熔融液相接觸，將所述玻璃制品中的Li與所述熔鹽熔融液中的堿金屬進(jìn)行離子交換，其特征在于，將選自NaF、KF、K3AlF6、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、KHCO3、Na2SO4、K2SO4、KAl(SO4)2、Na3PO4、K3PO4中的至少一種添加物添加到所述熔鹽熔融液中，所述添加物以固體狀態(tài)進(jìn)行所述離子交換工序。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：今井貢，橋本和明，杉原理，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：HOYA株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國別省市：