反應燒結(jié)碳化硅陶瓷均溫板的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反應燒結(jié)碳化硅陶瓷均溫板，是液晶玻璃基板生產(chǎn)(TFT-1XD)成型工序主要工藝設備中的關(guān)鍵材料。
【背景技術(shù)】
[0002]TFT- LCD (液晶面板)具有體積小，重量輕、低輻射、低能耗、全彩化等優(yōu)點，在各類顯示器材料上得到了廣泛的應用。而玻璃基板是TFT-1XD的核心部件和重要物質(zhì)基礎，是一種表面極其平整的薄玻璃片?；旧希黄琓FT- LCD需使用到二片玻璃基板，分別供作底層玻璃基板及彩色濾光片(COLOR FILTER)的底板使用。玻璃基板的生產(chǎn)方法有3種:浮法、溢流下拉法，狹縫下拉法，其產(chǎn)業(yè)在整個液晶面板產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)重要地位，液晶顯示器的很多性能比如分辨率、透光度、重量、視角等都與玻璃基板的性能密切相關(guān)。
[0003]溢流法制造的液晶玻璃基板無需進行表面研磨加工，質(zhì)量好，制造成本較低，成為目前液晶玻璃基板制造的主流方法。其中，成型工序主要工藝設備中的均溫板材，其熱傳導性能和高溫抗腐蝕性能不佳、高溫強度低、熱膨脹系數(shù)高，在設備加熱器以點加熱方式加熱時，易使玻璃板面受熱不勻，難以控制玻璃板成型厚度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種反應燒結(jié)碳化硅陶瓷均溫板及其制作方法，它具有良好的導熱性能及高溫性能，對提高玻璃基板質(zhì)量可起到關(guān)鍵性的作用。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。
[0006]一種反應燒結(jié)碳化硅陶瓷均溫板，其制造方法包括以下步驟:
制備粉料:將碳與碳化娃按1: (2-5)的質(zhì)量比混合后，加入總質(zhì)量1%~4%的硬脂酸鋅作為潤滑劑，總質(zhì)量15°/『25%的聚乙烯醇作為粘接劑，噴霧造粒，得到粉料；
壓制坯塊；
真空燒結(jié):在還塊表面放置相對還塊重量30?40%的娃粉，進行反應燒結(jié)；在28?36h時間段內(nèi)，抽真空升溫加熱到1800?1900°C，經(jīng)滲硅、恒溫，然后充氦氣降溫至1100?1200°C，再充氮氣降溫到120°C以下；
氧化燒結(jié):將得到的均溫板進行氧化燒結(jié)；在200?250h時間段內(nèi)，緩慢升溫至1100?1200°C，恒溫24h，再緩慢降溫至120°C以下。
[0007]作為本發(fā)明的進一步改進，所述制備粉料的步驟中，得到的粉料的含水量為2?
5% ο
[0008]所述碳與碳化硅的質(zhì)量比為1:4。
[0009]所述潤滑劑的加入量為總質(zhì)量的2%。
[0010]所述粘接劑的加入量為總質(zhì)量的20%。
[0011]進一步地，所述壓制坯塊的步驟之后還包括素坯加工成型的步驟。
[0012]所述素坯加工成型的步驟之后還包括修整的步驟，修整的目的在于消除素坯的表面缺陷。
[0013]所述修整的步驟之后還包括烘干的步驟，具體包括:進行溫度60?70°C、時間24?48h的低溫干燥，再進行溫度80?100°C，時間為12?24h的高溫干燥。
[0014]所述真空燒結(jié)的步驟之后還包括雜質(zhì)清理的步驟，雜質(zhì)清理是為了對出爐成品各表面的殘余陪燒物等雜質(zhì)進行清除。
[0015]所述雜質(zhì)清理的步驟之后還包括研磨加工的步驟:研磨加工后達到外形尺寸公差< ±0.5mm,上、下表面粗糙度< 6.3 μ m。
[0016]碳化硅陶瓷具有高溫強度大、抗氧化性強、熱穩(wěn)定性好、熱膨脹系數(shù)小、熱導率大、硬度高、耐磨損以及抗熱震和耐腐蝕等優(yōu)良特性，已被廣泛應用于高溫、高壓、腐蝕、輻射、磨損等嚴酷條件下的工業(yè)領域，如機械密封件、高溫熱交換器、高溫陶瓷輻射燃燒器、高載荷長壽窯具等，在宇宙和汽車工業(yè)中也被認為是制造燃氣輪機、火箭噴嘴和發(fā)動機部件最有希望的候選材料。
[0017]用反應燒結(jié)工藝制備的反應燒結(jié)碳化硅秉承了碳化硅陶瓷的所有優(yōu)點，包括:強度高、硬度高、抗熱震性好、耐磨性和耐腐蝕性好、導熱系數(shù)高、膨脹系數(shù)低和優(yōu)異的抗氧化性能，且氣孔率低，是一種性能優(yōu)異的高技術(shù)陶瓷材料。
[0018]本發(fā)明的有益效果是，適用不同厚度均溫板外形結(jié)構(gòu)形式的制作，材質(zhì)致密、尺寸精確、成品率高。本發(fā)明制作的均溫板具有良好的熱傳導性能、較高的高溫強度和低熱膨脹系數(shù)，以及良好的高溫抗腐蝕性能，能夠解決設備加熱器的點加熱方式，易使玻璃板面受熱不勻，難以控制玻璃板成型厚度問題。尤其是通過:超過正常反應溫度的1800?1900°C燒結(jié)，使?jié)B硅反應更加充分，保證了材質(zhì)的致密，避免了產(chǎn)品的開裂；另外，通過高溫氧化燒結(jié)，可檢驗產(chǎn)品高溫狀態(tài)下的應力變化，杜絕應用過程中的質(zhì)量問題發(fā)生，降低應用成本。
[0019]當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時達到以上所述的所有優(yōu)點。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0021]實施例1，本實施例的均溫板的制造方法包括以下步驟:
(O制備粉料:將碳與碳化硅按1:2的比例混合后，加入4%的硬脂酸鋅為潤滑劑，15%的聚乙烯醇為粘接劑，噴霧造粒，得到含水量5%的粉料。
[0022](2)壓制坯塊:將粉料裝模具后，用200MPa壓力機進行液壓成型，得到所需尺寸坯塊。
[0023](3)素坯機加工成型:將坯塊用鉆、銑等機加工設備完成素坯的加工成型。
[0024](4)修整、烘干:對成型素坯進行表面缺陷的修整后，進行溫度60°C、時間48h的低溫干燥，再進行溫度80°C，時間為24h的高溫干燥。
[0025](5)真空燒結(jié):將高溫干燥后的成型素坯平整裝在涂有氮化硼的石墨板上，并在素坯表面平鋪放置相對坯體重量30%的硅粉，裝真空電爐，進行反應燒結(jié)。在36h時間段內(nèi)，抽真空升溫加熱到1800°C，經(jīng)滲硅、恒溫，然后充氦氣降溫至1200°C，再充氮氣降溫到120°C以下出爐。
[0026](6)對出爐成品各表面的殘余陪燒物等雜質(zhì)進行清理、清除。
[0027](7)精密研磨加工:將出爐成品采用平面、銑等加工中心進行精密研磨加工，達到外形尺寸公差彡±0.5mm，上、下表面粗糙度彡6.3 μ??的要求。
[0028](8)氧化燒結(jié):將精密研磨加工完成的均溫板裝高溫爐進行氧化燒結(jié)。在250h時間段內(nèi)，緩慢升溫至1100°C，恒溫24h，再緩慢降溫至120°C以下出爐。
[0029]實施例2，本實施例的均溫板的制造方法包括以下步驟:
(O制備粉料:將