本发明涉及碳化硅陶瓷领域，尤其是涉及一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷及制备工艺。
背景技术：
玻璃基板是平板显示产业的基础性核心材料，是主流厚度为0.4～0.7mm的表面极其平整的超薄玻璃片，平板显示器（fpd，flatpaneldisplay）的基本部件，其中用于薄膜晶体管液晶显示器（tft-lcd）的称为液晶玻璃基板。
一个液晶显示器的好坏首先要看它的面板，液晶面板以两片玻璃基板为载体，在其表面进行薄膜晶体管（tft）制成和cf（彩膜）加工，制成tft-lcd。由于面板在很大程度上决定着液晶显示器的亮度、对比度、色彩、可视角度等非常重要的参数，其质量、技术的好坏关系到液晶显示器整体性能的高低，进而直接影响到液晶电视、显示器、平板电脑、智能手机、车载显示屏等信息终端产品画面的观看效果。
液晶玻璃显示器的特性，决定了其对液晶玻璃基板有着极其严格的品质要求。包括液晶玻璃基板本身的密度、机械强度、耐化学性、热收缩等特性；液晶玻璃基板内部气泡、条纹等缺陷的状况以及液晶玻璃基板的厚度、平整度等，都必须满足面板制造工艺和终端产品显示质量要求，既满足高应变点、低膨胀系数、低密度、高化学稳定性等严苛的理化性能要求，又要满足光学级内在质量和超纯净无瑕疵外观质量要求。
液晶玻璃基板的品质，除深受材料组成影响外，也取决于生产过程。在生产液晶玻璃基板的几种成熟方法中，溢流熔融法制造的液晶玻璃基板因无需进行表面研磨，质量好，制造成本低，已成为目前液晶玻璃基板制造的主流方法。该方法是在玻璃成型炉内采用一长条型的熔融帮浦（fusionpump），将熔融的玻璃膏输送到该熔融帮浦的中心，再利用溢流的方式，将两股向外溢流的玻璃膏于该帮浦的下方处再结合成液晶玻璃基板。
溢流熔融法的特点是成型中的液晶玻璃基板不与生产设备接触，决定了液晶玻璃基板的平整度较好，且能达到预定厚度的均匀性。而该法所形成的液晶玻璃基板厚度和表面质量又取决于输送到熔融帮浦的玻璃膏量、稳定度、水平度、帮浦的表面性质及玻璃的引出量，因此，一种能够实现液晶玻璃基板有效成型，提升液晶玻璃基板品质的生产环境尤为重要。
申请人发现，采用溢流熔融法生产液晶玻璃基板的过程中，成型区域内配套部件如性能不佳，不能有效控制区域内生产环境，将降低熔融的玻璃膏成型质量，造成成型的液晶玻璃基板出现质量缺陷问题，进而降低液晶玻璃基板的成品率，提高生产成本。
碳化硅陶瓷具有高温强度大、抗氧化性强、热稳定性好、热膨胀系数小、热导率大、硬度高、耐磨损以及抗热震和耐化学腐蚀等优良特性，特别利用其优异的热学及耐酸碱腐蚀性能。将碳化硅陶瓷用于液晶玻璃基板生产过程成型区域中，特别是针对大尺寸超薄液晶玻璃基板生产，更能有效改善设备的生产环境，提高液晶玻璃基板的良品率，降低生产成本。
技术实现要素：
为有效改善液晶玻璃基板生产过程成型区域生产环境，提高液晶玻璃基板的良品率，降低生产成本。本发明提供一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷及制备工艺，以实现以下发明目的：提供一种热学、力学性能优异、高温抗酸碱腐蚀的碳化硅陶瓷，应用于液晶玻璃基板生产的成型区域。
为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案如下：
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷，其原料包括：碳化硅细粉、纳米硅酸锆、增强剂、助凝剂、分散剂、硼氢化钾、去离子水；
其中，碳化硅细粉50-70份、纳米硅酸锆3份-5份、增强剂5-10份、助凝剂2-5份、分散剂1-3份、去离子水10-15份。
所述碳化硅细粉目数为1500目-1800目。
所述增强剂包括云母、钠膨润土、batio3、sro；其中，云母：钠膨润土：batio3：sro重量份比值为1:1：（0.15-0.3）：（0.4-0.6）。
所述助凝剂包括丙烯酰胺和亚甲基丙烯酰胺，其中，丙烯酰胺：亚甲基丙烯酰胺重量份比值为1:2。
所述分散剂为氨水，氨水浓度为含氨25%-28%。
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺，包括原料混合、注模成型、浸润洗涤、烧结固化。
所述原料混合，真空环境下，将碳化硅细粉、增强剂、助凝剂、分散剂、去离子水混合，充分搅拌，制得混合物料。
所述注模成型，真空环境下，将混合物料注入模具，将其加热至60~90℃，保温1.5~2小时，制得坯料。
所述浸润洗涤，将坯料完全浸入0.2mol/l的硼氢化钾溶液搅拌，搅拌转速30~60rpm，搅拌时间1~1.5小时，充分洗涤后，将坯料置于50~60℃环境下低温干燥，干燥时间2~3.5小时。
所述烧结固化，将浸润洗涤步骤后的坯料加热至2000~2300℃，保温3~4小时，自然降温，制得碳化硅陶瓷。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明的碳化硅陶瓷，其热传导率为180~240w/m·k；1200℃环境下高温抗弯强度为400~450mpa；热膨胀系数达3.0~4.0x10-6·℃-1；400~1000℃环境下，置于强酸碱氛围36小时，表面无变化，抗腐蚀性能好。
（2）本发明的碳化硅陶瓷，对其加热时，加热点与陶瓷边缘温度差不超过0.1%，温度均一，导热性能好；
（3）经本发明碳化硅陶瓷加工的液晶玻璃基板，厚度均匀，成品率达96.4~99.1%，生产效率高。
（4）经本发明碳化硅陶瓷加工的液晶玻璃基板，其表面耐磨性能好，在加工及使用中能够有效抗磨损。
（5）经本发明碳化硅陶瓷加工的液晶玻璃基板，其自身硬度、抗折强度高，硬度达720~741kgf/mm2，抗折强度达300~360mpa，运输、使用中不易损坏。
（6）经本发明碳化硅陶瓷加工的液晶玻璃基板，其热膨胀系数低，达28.1~32.3x10-7·℃-1使用寿命长。
（7）经本发明碳化硅陶瓷加工的液晶玻璃基板，有效突破大尺寸液晶玻璃面板厚度减薄所带来的局限性，能够更好的适应更大、更薄尺寸的液晶玻璃面板的生产。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现说明本发明的具体实施方式。
实施例1一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷，其原料包括：碳化硅细粉、纳米硅酸锆、增强剂、助凝剂、分散剂、硼氢化钾、去离子水；其中，按重量份计，碳化硅细粉50份、纳米硅酸锆3份、增强剂5份、助凝剂2份、分散剂1份、去离子水10份。
所述碳化硅细粉目数为1500目。
所述增强剂包括云母、钠膨润土、batio3、sro；其中，云母：钠膨润土：batio3：sro重量份比值为1:1：0.15：0.4。
所述助凝剂包括丙烯酰胺和亚甲基丙烯酰胺，其中，丙烯酰胺：亚甲基丙烯酰胺重量份比值为1:2。
分散剂为氨水，氨水浓度为含氨25%。
经测定，本实施例的一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷具体参数如下：
实施例2一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷，其原料包括：碳化硅细粉、纳米硅酸锆、增强剂、助凝剂、分散剂、硼氢化钾、去离子水；其中，按重量份计，碳化硅细粉70份、纳米硅酸锆5份、增强剂10份、助凝剂5份、分散剂3份、去离子水15份。
所述碳化硅细粉目数为1800目。
所述增强剂包括云母、钠膨润土、batio3、sro；其中，云母：钠膨润土：batio3：sro重量份比值为1:1：0.3：0.6。
所述助凝剂包括丙烯酰胺和亚甲基丙烯酰胺，其中，丙烯酰胺：亚甲基丙烯酰胺重量份比值为1:2。
所述分散剂为氨水，氨水浓度为含氨28%。
经测定，本实施例的一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷具体参数如下：
实施例3一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷，其原料包括：碳化硅细粉、纳米硅酸锆、增强剂、助凝剂、分散剂、硼氢化钾、去离子水；其中，按重量份计，碳化硅细粉60份、纳米硅酸锆4份、增强剂8份、助凝剂3份、分散剂2份、去离子水13份。
所述碳化硅细粉目数为1700目。
所述增强剂包括云母、钠膨润土、batio3、sro；其中，云母：钠膨润土：batio3：sro重量份比值为1:1：0.2：0.5。
所述助凝剂包括丙烯酰胺和亚甲基丙烯酰胺，其中，丙烯酰胺：亚甲基丙烯酰胺重量份比值为1:2。
所述分散剂为氨水，氨水浓度为含氨27%。
经测定，本实施例的一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷具体参数如下：
实施例4一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷，其原料包括：碳化硅细粉、纳米硅酸锆、增强剂、助凝剂、分散剂、硼氢化钾、去离子水；其中，按重量份计，碳化硅细粉55份、纳米硅酸锆4、增强剂7份、助凝剂4份、分散剂2份、去离子水11份。
所述碳化硅细粉目数为1600目。
所述增强剂包括云母、钠膨润土、batio3、sro；其中，云母：钠膨润土：batio3：sro重量份比值为1:1：0.25：0.5。
所述助凝剂包括丙烯酰胺和亚甲基丙烯酰胺，其中，丙烯酰胺：亚甲基丙烯酰胺重量份比值为1:2。
所述分散剂为氨水，氨水浓度为含氨26%。
经测定，本实施例的一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷具体参数如下：
采用溢流熔融法生产液晶玻璃基板的过程中，将本发明的液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷用于液晶玻璃基板成型区域。经测定，其生产的液晶玻璃基板性能参数如下：
实施例5一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺，包括原料混合、注模成型、浸润洗涤、烧结固化。
所述原料混合，真空环境下，将碳化硅细粉、增强剂、助凝剂、分散剂、去离子水混合，充分搅拌，制得混合物料。
所述注模成型，真空环境下，将混合物料注入模具，将其加热至60℃，保温1.5小时，制得坯料。
所述浸润洗涤，将坯料完全浸入0.2mol/l的硼氢化钾溶液，搅拌，搅拌转速30rpm，搅拌时间1小时，充分洗涤后，将坯料置于50℃环境下低温干燥，干燥时间2小时。
所述烧结固化，将浸润洗涤步骤后的坯料加热至2000℃，保温3小时，自然降温，制得碳化硅陶瓷。
实施例6一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺，包括原料混合、注模成型、浸润洗涤、烧结固化。
所述原料混合，真空环境下，将碳化硅细粉、增强剂、助凝剂、分散剂、去离子水混合，充分搅拌，制得混合物料。
所述注模成型，真空环境下，将混合物料注入模具，将其加热至90℃，保温2小时，制得坯料。
所述浸润洗涤，将坯料完全浸入0.2mol/l的硼氢化钾溶液，搅拌，搅拌转速60rpm，搅拌时间1.5小时，充分洗涤后，将坯料置于60℃环境下低温干燥，干燥时间3.5小时。
所述烧结固化，将浸润洗涤步骤后的坯料加热至2300℃，保温4小时，自然降温，制得碳化硅陶瓷。
实施例7一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺
一种液晶玻璃基板用碳化硅陶瓷制备工艺，包括原料混合、注模成型、浸润洗涤、烧结固化。
所述原料混合，真空环境下，将碳化硅细粉、增强剂、助凝剂、分散剂、去离子水混合，充分搅拌，制得混合物料。
所述注模成型，真空环境下，将混合物料注入模具，将其加热至80℃，保温1.8小时，制得坯料。
所述浸润洗涤，将坯料完全浸入0.2mol/l的硼氢化钾溶液，搅拌，搅拌转速50rpm，搅拌时间1.3小时，充分洗涤后，将坯料置于55℃环境下低温干燥，干燥时间3小时。
所述烧结固化，将浸润洗涤步骤后的坯料加热至2200℃，保温3.5小时，自然降温，制得碳化硅陶瓷。
除非另有说明，本发明中所采用的百分数均为质量百分数。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。