磁存储器用纳米相微晶玻璃基片研究

摘要

纳米相微晶玻璃具有高的机械强度、高的弹性模量、良好的表面性质等优越性能,有取代铝合金、普通玻璃、强化玻璃成为高密度磁记忆存储器基片材料之趋势.本文主要探讨了影响纳米相微晶玻璃的成核剂种类及含量、热处理制度等因素,并对其性能进行了表征,制备获得了性能优越的纳米相微晶玻璃.成核剂的选择是制备纳米相微晶玻璃的关键,本文通过DTA、DSC、XRD等分析测试技术,研究了不同成核剂对不同体系(样品编号为:OW、Z、N、BP)微晶玻璃的制备影响,并且得到了最佳成核剂含量.实验中发现,复合成核剂比单一成核剂具有更好的成核效果,ZrO<,2>+P<,2>O<,5>对以β-石英和二硅酸锂为主晶相的微晶玻璃有良好的核化、晶化效果;TiO<,2>+ZrO<,2>能够诱导β-石英和顽火辉石晶相的析出,在一定程度上阻止了晶粒的长大、粗化,为最终的纳米相显微结构提供了模板.热处理制度的控制对纳米晶相及高性能的获得有很重要的影响,本文详尽探讨了热处理工艺参数(核化温度、核化时间、晶化温度、晶化时间)对纳米晶相形成的影响,并模拟计算了其成核的活化能,进而分析了产生的性能变化,控制晶相的种类和比例及晶粒大小可以获得综合性能较好的微晶玻璃.本实验制备了两种不同体系的纳米相微晶玻璃,其性能均达到或超过国外研究水平,其中,弯曲强度约280MPa以上,弹性模量112GPa以上,表面粗糙度小于2nm,热膨胀系数70-120*10<'-7>℃<'-1>,硬度700-800MPa,适合于作磁记忆存储器基片.

目录

文摘

英文文摘

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前言

第一章文献综述

§1.1微晶玻璃概述

1.1.1微晶玻璃发展状况

1.1.2微晶玻璃的组成及性能

§1.2微晶玻璃制备工艺

1.2.1微晶玻璃制备方法

1.2.2热处理工艺制度

§1.3磁存储器基片研究

1.3.1基片工作对材料的要求

1.3.2基片材料的发展历史及最新研究进展

§1.4纳米相微晶玻璃

1.4.1纳米相微晶玻璃概述

1.4.2纳米微晶玻璃用盘基片的优越性

1.4.3本课题的现状，立题依据及主要研究内容

参考文献

第二章实验部分

§2.1微晶玻璃组成设计

2.1.1组成设计

2.1.2研究体系

§2.2纳米相微晶玻璃的制备

§2.3纳米相微晶玻璃表征与性能测试

参考文献

第三章成核剂的确定及对晶化动力学的影响

§3.1成核剂的选择

§3.2成核剂最佳含量的确定及对析晶过程的影响

§3.3不同成核剂含量对晶化动力学的影响研究

本章小结

参考文献

第四章热处理工艺的研究

§4.1核化参数的确定及工艺的研究

§4.2晶化参数的确定及工艺的研究

§4.3热处理制度对纳米相形成及性能的影响

本章小结

参考文献

第五章纳米相微晶玻璃的性能研究

§5.1密度

§5.2硬度

§5.3机械强度

§5.4弹性模量

§5.5表面粗糙度

§5.6热膨胀系数

§5.7透过率

§5.8化学稳定性

本章小结

参考文献

第六章β-石英+顽火辉石纳米相微晶玻璃的研究

§6.1纳米β-石英+顽火辉石微晶玻璃的制备过程

§6.2复合成核剂晶化机理的研究

§6.3热处理工艺的确定

§6.4性能表征

本章小结

参考文献

第七章结论

作者攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

论文说明