一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法技术

本发明专利技术涉及一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法，具体技术方案为：在基板玻璃正常生产条件下，向成型炉内通入软化水产生水蒸汽介质，成型炉两侧SiC板内的游离硅和空气中的氧气，在成型炉内充满水蒸汽的环境气氛下，快速发生高温化学反应：Si+O2→SiO2，在碳化硅板表面形成致密的SiO2保护膜，实现SiC板表面氧化层的快速增厚。致密的SiO2保护膜，一方面增强了碳化硅材料的使用性能，有效延长了它的实际使用寿命，另一方面解决了SiC材料在高温下出现发泡现象，造成基板玻璃表面污染的问题，有效保证了玻璃产品的品质要求。

A method of rapid thickening of the oxide layer on the surface of SiC plate

The invention relates to a method for surface oxidation of SiC plate layer thickening, the specific technical scheme: in the glass substrate under normal production conditions, to forming the furnace pass into the softened water to generate steam medium, forming furnace of SiC on both sides of the inner free silicon and oxygen in the air, full of water vapor in forming furnace atmosphere, fast temperature chemical reaction: Si+O2, SiO2, SiO2 in the dense protective film formed on the surface of silicon carbide plate, achieve rapid thickening of oxide layer on the surface of the SiC board. SiO2 dense protective film, on the one hand improves the performance of silicon carbide materials, prolong the actual life of it, on the other hand to solve the SiC material foaming phenomenon under high temperature, resulting in glass substrate surface contamination problems, effectively ensure the quality requirements of glass products.

【技术实现步骤摘要】
一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法
本专利技术属于液晶基板玻璃制造领域，具体涉及一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法。
技术介绍
在液晶基板玻璃的生产制造过程中，为保证成型区尤其是成型区上部各加热器对玻璃板加热的均温性，在各加热器与玻璃板之间安装有碳化硅板，成型区各加热器作为发热源产生的热量，经过碳化硅板的均温效果，间接传递到玻璃板上，有效保证了玻璃产品的品质要求。在现有技术中，在成型炉设备组装前，对碳化硅板材料进行表面氧化处理，形成一定的SiO2保护膜，但在马弗炉、成型炉设备组装、吊装完成，设备由室温逐步升温至1100℃左右的过程中，碳化硅板表面氧化层会受到较大破坏：由于SiO2在500℃以下热膨胀系数变化较大，而碳化硅基材的热膨胀系数变化不大，这样SiO2保护膜与基材间热应力变化较大，保护膜易破裂。碳化硅的惰性氧化会产生气体产物，这将产生发泡现象，使SiO2膜的氧化保护作用减小。SiC的氧化产物为玻璃态SiO2膜，随着氧化温度的升高，约800℃～1140℃，玻璃态SiO2膜发生晶化，相变将产生体积变化，这使得SiO2保护膜结构变得疏松，进而和SiC基体结合不牢，氧化保护作用骤减。另外，在一定条件下，SiO2膜还无法形成，这都将导致碳化硅材料的使用性能降低，影响它的实际使用寿命，而且碳化硅板的发泡现象还会导致玻璃板表面污染，造成玻璃板不良损失，极大地影响了产品品质和生产良率。
技术实现思路
本专利技术的技术方案，在于提供一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法，在基板玻璃正常生产条件下，向成型炉内通入软化水产生水蒸汽介质，无污染，不残留，具有安全环保的特点，不会对高温下成型炉内的设备和玻璃板产品造成影响。成型炉两侧SiC板内的游离硅和空气中的氧气，在成型炉内充满水蒸汽的环境气氛下，快速产生高温化学反应：Si+O2→SiO2，在碳化硅板表面形成致密的SiO2保护膜，实现SiC板表面SiO2氧化膜的快速增厚，这样，一方面增强了碳化硅材料的使用性能，有效延长了它的实际使用寿命，另一方面解决了SiC材料在高温下出现发泡现象，造成基板玻璃表面污染的问题，有效保证了玻璃产品的品质要求。本专利技术的具体技术方案如下：如附图1，在基板玻璃的生产过程中，成型区炉内温度一般在800℃～1100℃，通过成型炉两端炉壁的插入孔在成型炉内插入水管，水管插入成型炉内的部分，每间隔一定距离开有漏斗型的小孔，便于管内水流不断滴出，通过控制水管内水的压力、流量，结合水管外壁开孔尺寸的大小，可以控制水管内水滴流出的量的大小。由于基板玻璃生产中成型炉内的温度远远高于水的汽化温度点100℃，水管内流出的水滴在炉内高温下瞬间汽化变成水蒸汽。如果作业初期对水管1的水滴频度、大小进行控制调整的过程中，水管2的水在滴下过程中来不及汽化，也会掉落在碳化硅板2下方的殷钢材质遮挡板4上，水滴摊开后面积增大，在高温的遮挡板4表面会瞬间汽化，而不会掉落到成型炉下部或退火炉两侧炉壁裸露的加热丝上造成设备的损坏。碳化硅板2的材质内游离硅和空气中的氧气，在成型炉内充满水蒸汽的环境气氛下，快速产生高温化学反应Si+O2→SiO2，在碳化硅板2表面形成致密的SiO2保护膜，并实现SiO2保护膜的快速增厚。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：本专利技术所涉及的一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法，可以在基板玻璃生产中根据现场实际需要随时进行作业，具有设备结构简单、作业方法安全可靠，简便易行，操作性强的特点。在生产中成型炉内通水产生的水蒸汽安全环保，不会对高温下成型炉内的设备和玻璃板产品造成污染。在水蒸汽氛围下，炉内碳化硅板表面快速形成一定厚度的致密SiO2保护膜，可有效延长碳化硅板材质的使用寿命，并可阻止SiC材料在高温下出现发泡现象，对基板玻璃表面的污染，有效保证了产品的质量品位。附图说明图1为软化水管插入成型炉中，水管、玻璃板、碳化硅板位置关系俯视示意图。图2为软化水管插入成型炉中，水管、玻璃板、单侧碳化硅板、遮挡板位置关系三维示意图。其中：1—水管，2—碳化硅板，3—玻璃板，4—遮挡板。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：如附图1、附图2，在基板玻璃生产过程中，在成型炉内插入水管1，水管1通过成型炉两端炉壁的插入孔进行固定。通过控制水管1内软化水的压力、流量，结合水管1外壁开孔尺寸的大小，可以控制水管1水滴流出的频率和大小。水管1内流出的水滴在成型炉内800℃～1100℃的高温下瞬间汽化变成水蒸汽。在作业初期对水管1的水滴频度、大小进行控制调整时，如果水管1的水在滴下过程中来不及汽化，将会掉落在碳化硅板2下方的殷钢材质遮挡板4上，水滴摊开后面积增大，在高温的遮挡板4表面会瞬间汽化，而不会掉落到成型炉下部或退火炉两侧炉壁裸露的加热丝上造成设备的损坏。成型炉两侧碳化硅板2内的游离硅和空气中的氧气，在成型炉内充满水蒸汽的环境气氛下，快速产生高温化学反应Si+O2→SiO2，在碳化硅板2表面形成致密的SiO2保护膜，实现碳化硅板表面SiO2保护膜的快速增厚，起到有效延长碳化硅板2的使用寿命和阻止碳化硅板2出现高温发泡现象对玻璃板3造成污染的作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法，其特征在于，在基板玻璃正常生产温度下，通过软化水管向成型炉内滴水，在炉内产生水蒸汽气氛，加速SiC板表面SiO2氧化层形成和增厚。

【技术特征摘要】
1.一种SiC板表面氧化层快速增厚的方法，其特征在于，在基板玻璃正常生产温度下，通过软化水管向成型炉内滴水，在炉内产生水蒸汽气氛，加速SiC板表面SiO2氧化层形成和增厚。2.根据权利要求1所述的SiC板表面氧化层快速增厚的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：何志锋，刘琎，李文军，
申请(专利权)人：彩虹合肥液晶玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34