高膨脹玻璃

高膨脹玻璃是熱膨脹係數較高的玻璃，高膨脹玻璃用於磁頭鐵氧體鐵芯的封接。鐵氧體是由xFe₂O_3，（x是除Fe以外的金屬離子）表示的化合物，因金屬離子種類不同，具有（90一120）X10^-7K^-1的熱膨脹係數。

磁頭是由纏繞著線圈的鐵氧體鐵芯和其鐵芯與磁帶(或磁碟)接觸部分設計的間隙而構成。線上圈上通入表示音像等信息的電氣信號，對應這種信號在鐵芯中產生磁通。這些信號在接觸間隙的移動磁帶上產生無數微小的磁石，同時記錄了殘留磁化。

基本介紹

• 中文名：高膨脹玻璃
• 外文名：High expansion glass
• 作用：封接用玻璃
• 領域：功能玻璃

性質

鐵氧體封接玻璃必須有以下特性：適合鐵氧體的熱膨脹特性；能很好地潤滑鐵氧體，形成牢固的結合；不侵蝕鐵氧體；耐水性好；耐摩擦性好。

與鐵氧體封接的玻璃熱膨脹曲線如圖所示。玻璃凝固在鐵氧體上，冷卻過程中會在玻璃上產生若干拉張應力，到室溫時完全無應力，殘留應力會使鐵氧體的磁特性變差，還會在鐵氧體或玻璃中產生裂紋。因此，從磁頭可靠性方面考慮應力應儘可能小。

鐵氧體和封接玻璃的熱膨脹係數

封接工藝

玻璃是在充分軟化時流動潤濕鐵氧體，並填充在數毫米寬的狹小間隙溝中。要求將玻璃加熱至極低黏度的溫度下，玻璃在高溫時會侵蝕鐵氧體，擴大間隙溝的間隔，使磁頭特性變差。因此需要侵蝕性小的玻璃。

鐵晶片滑動面研磨後需洗淨，受洗淨液的侵蝕，玻璃將被損壞，影響滑動面的平滑性。因此，要求玻璃的耐水性好。另外，磁頭使用中滑動面是逐漸磨損，鐵氧體和玻璃的耐摩擦性不一致將使磁頭特性變差，要求玻璃與鐵氧體具有同一程度的良好摩擦性。

技術發展

隨著高密度磁記錄技術的進展，計算機將使用性能更佳的磁頭。對磁頭的磁隙部分，業已採用低熔粉末玻璃封接。經過發展磁頭用燒結Mn-Zn單晶鐵氧體製造，其封接用低熔玻璃系列。

非晶態合金用、鐵矽鋁合金用：為開發高密度記錄的磁頭，採用濺射法在高膨脹玻璃陶瓷基板上使用非晶態合金。非晶質的濺射膜在高溫下結晶使磁特性變差。另外鐵矽鋁合金到高溫從基板產生剝落。因此，需要封接溫度為400℃以下的低熔點玻璃，耐水性和耐摩擦性優良。

鐵氧體磁頭製造工藝

首先將燒結成的鐵氧體基材切削、研磨加工，製造出所希望的塊體形狀。為保持間隙間隔的正確，採用濺射法形成二氧化矽間隔，然後組合一對塊，將封接玻璃焊料加熱軟化流動充填於間隙溝和其周圍封接。封接好的塊切成薄片形成鐵芯層、研磨滑動面，最後纏繞線圈，形成鐵芯磁頭。