1.本發(fā)明涉及陶瓷材料及其工藝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多孔陶瓷板的制備方法以及高精密陶瓷多孔平臺(tái)。

背景技術(shù)：

2.在顯示面板加工制程中，通常會(huì)利用一載臺(tái)來承載及固定該液晶顯示面板，以方便制程作業(yè)。傳統(tǒng)的載臺(tái)結(jié)構(gòu)為金屬材質(zhì)，且頂面具有多數(shù)負(fù)壓氣孔，而一側(cè)面具有與該多數(shù)負(fù)壓氣孔相連通的一氣口供與一負(fù)壓裝置連接，然后可利用該負(fù)壓裝置使該負(fù)壓氣孔產(chǎn)生吸力以供將該液晶顯示面板吸附固定在該載臺(tái)上以便于液晶顯示面板各制程的作業(yè)。但由于金屬載臺(tái)具有導(dǎo)熱及導(dǎo)電性，當(dāng)其承載液晶顯示面板進(jìn)行摩擦(rubbing)等制程作業(yè)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化和摩擦力，從而影響到液晶配向，進(jìn)而使得rubbing 的質(zhì)量與密度不易控制并且造成顯示面板磨損。

3.近年來，隨著電子產(chǎn)品的輕薄化和智能化發(fā)展，3c電子產(chǎn)品中的半導(dǎo)體晶片與各種顯示基板的厚度也逐漸變薄且尺寸也逐漸大面積化，這種趨勢(shì)的發(fā)展使得人們對(duì)電子產(chǎn)品的安裝設(shè)備要求也逐步提高。晶圓的加工過程如切割，光刻，曝光等過程中，對(duì)平面度要求控制在3μm以內(nèi)，而傳統(tǒng)的載臺(tái)由于采用在鋁合金或者大理石平臺(tái)上直接鉆孔，然后進(jìn)行負(fù)壓吸附的方式，導(dǎo)致載臺(tái)孔徑只能控制在0.1mm

?

0.5mm之間，孔徑較大，在吸附晶圓或者柔性屏等薄膜材料時(shí)容易造成材料彎曲和破碎。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

4.因此，為解決上述問題，本發(fā)明利用陶瓷導(dǎo)電性不佳及耐磨的特性，而使其在制程中不易使產(chǎn)品產(chǎn)生磨損。同時(shí)，通過對(duì)多孔陶瓷板材料和制備工藝的改進(jìn)，使多孔陶瓷板聯(lián)通孔的孔徑縮小到1

μ

m

?

100μm，能夠有效防止圓或者柔性屏等薄膜材料在安裝過程中造成彎曲和破碎。

5.本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種多孔陶瓷板的制備方法，包括下列步驟：s1，以陶瓷材料、電阻調(diào)控因子材料以及熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為原料進(jìn)行配料，得到混合材料，對(duì)混合材料進(jìn)行過篩，使混合材料粒徑控制在2μm～75μm之間；s2，在攪拌條件下，將所述混合材料與造孔劑混合并放入滾筒球磨機(jī)或者行星球磨機(jī)中研磨混合，研磨混合時(shí)間為1～12小時(shí)得到混合料；s3，將所述混合料放入模具中，將模具放置于單向壓力機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力在 50～100 mpa之間，保壓1～5分鐘，壓制成型，獲得生坯；s4，在溫度為250

o

c～600

o

c,保溫時(shí)間為0.5小時(shí)～3小時(shí)，升溫速率為 1 o

c /分鐘的條件下對(duì)所述生坯進(jìn)行熱解；s5,將所述生坯在真空環(huán)境或惰性氣氛保護(hù)下無壓燒結(jié)，按照升溫速率在1～30 o

c/分鐘之間，燒結(jié)溫度在800

o

c～1600

o

c之間，保溫時(shí)間在0.5～8小時(shí)之間的參數(shù)條件進(jìn)行

燒結(jié)；s6，保溫保壓后，降溫至室溫，得到多孔陶瓷板。

6.優(yōu)選的，所述陶瓷材料為氧化鋁、碳化硅或堇青石。

7.優(yōu)選的，所述電阻調(diào)控因子材料為鎳、鈷、鋅、相關(guān)的合金材料以及導(dǎo)電陶瓷max相材料、錫等材料。

8.優(yōu)選的，所述熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為zr(p1?

x

v

x

)2o7, (zr, hf)w2o8等負(fù)膨脹系數(shù)材料，nte材料以及硅、石英等低熱膨脹系數(shù)材料。

9.優(yōu)選的，所述陶瓷材料為氧化鋁，所述電阻調(diào)控因子材料為max相陶瓷ti3alc2粉體，所述熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為zr(p1?

x

v

x

)2o7。

10.優(yōu)選的，所述步驟s1中，所述混合材料是由氧化鋁、max相陶瓷ti3alc2粉體以及zr(p1?

x

v

x

)2o7按摩爾比(30

?

80)：(10

?

20)：(10

?

60)進(jìn)行配料制成。

11.優(yōu)選的，所述步驟s2中，所述造孔劑的尺寸在0.1μm～100μm之間，體積含量為10 vol%～60 vol%。

12.優(yōu)選的，所述造孔劑為聚乙烯醇縮丁醛pvb或甲基丙烯酸甲酯pmma。

13.優(yōu)選的，在步驟s2中，所述造孔劑為pvb，所述混合材料與造孔劑按體積比(40

?

90)：(10

?

60)進(jìn)行配料。

14.優(yōu)選的，在步驟s4中，pvb熱解溫度為250

o

c～400 o

c, 保溫時(shí)間0.5小時(shí)～2 小時(shí)；pmma在空氣中的熱解溫度為400～600 o

c, 保溫時(shí)間0.5小時(shí)～3 小時(shí)。

15.高精密陶瓷多孔平臺(tái)，包括由上述方法制備而成的多孔陶瓷板，以及設(shè)置在其下方的含負(fù)壓氣路設(shè)計(jì)的底座，所述底座為大理石平臺(tái)底座、不銹鋼底座、陶瓷底座以及鋁合金底座。

16.優(yōu)選的，所述多孔陶瓷板的孔徑為1μm～100μm，孔含量在10%～60%，電阻在106歐姆～10

10 歐姆，熱膨脹系數(shù)為（0～7）

·

10

?6/k。

17.本發(fā)明中多孔陶瓷板的制備方法以及高精密陶瓷多孔平臺(tái)的有益效果體現(xiàn)在：1、本方案中電阻調(diào)控因子材料使用max相陶瓷ti3alc2粉體材料，max相陶瓷ti3alc2粉體材料是為數(shù)不多的導(dǎo)電陶瓷，相對(duì)于其他材料具有良好的導(dǎo)電性能，與氧化鋁及其他陶瓷具有良好的熱配性。

18.2、本方案中加入熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料,降低多孔陶瓷板的導(dǎo)熱性，由該多孔陶瓷板制成的高精密陶瓷多孔平臺(tái)在操作時(shí)不會(huì)產(chǎn)生較大的溫度變化。

19.3、本方案中利用造孔劑制孔，使制造出的高精密陶瓷多孔平臺(tái)聯(lián)通孔的孔徑控制在1

?

100微米，孔含量控制在10

?

60%，防止孔徑過大造成附晶圓或者柔性屏等薄膜材料彎曲和破碎。

附圖說明

20.圖1：為本發(fā)明中基于氧化鋁陶瓷的多孔材料的微觀結(jié)構(gòu)；圖2：為本發(fā)明中基于碳化硅陶瓷的多孔材料的微觀結(jié)構(gòu)；圖3：為本發(fā)明中基于堇青石陶瓷的多孔材料的微觀結(jié)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

21.為使本發(fā)明的目的、優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)能夠更加清楚、詳細(xì)地展示，將通過下面優(yōu)選實(shí)施例的非限制性說明進(jìn)行圖示和解釋。該實(shí)施例僅是應(yīng)用本發(fā)明技術(shù)方案的典型范例，凡采取等同替換或者等效變換而形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。

22.同時(shí)聲明，在方案的描述中，需要說明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

23.此外，本方案中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或者暗示對(duì)重要性的排序，或者隱含指明所示的技術(shù)特征的數(shù)量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個(gè)或者更多個(gè)該特征。在本發(fā)明中，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或者兩個(gè)以上，除非另有明確具體的限定。

24.下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明揭示的多孔陶瓷板的制備方法以及高精密陶瓷多孔平臺(tái)進(jìn)行闡述：實(shí)施例1：s1，以氧化鋁、max相陶瓷ti3alc2粉體以及zr(p1?

x

v

x

)2o7為原料按摩爾比60：20：20進(jìn)行配料，得到混合材料，對(duì)混合材料進(jìn)行過篩，使混合材料粒徑控制在2μm～75μm之間；s2，在攪拌條件下，將所述混合材料與pvb (聚乙烯醇縮丁醛)按60：40的比例混合并放入滾筒球磨機(jī)中研磨混合，研磨混合時(shí)間為1～12小時(shí)得到混合料s3，將所述混合料放入模具中，所述模具可以由石墨材料制成，其形狀為方形或者圓形，將模具放置于單向壓力機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力在 50～100 mpa之間，保壓1～5分鐘，壓制成型，獲得生坯；s4，在溫度為300

o

c,保溫時(shí)間為2小時(shí)，升溫速率為 1 o

c /min的條件下對(duì)所述生坯進(jìn)行熱解；s5,將所述生坯在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下無壓燒結(jié)，按照升溫速率在1～30 o

c/min之間，燒結(jié)溫度為1400 o

c，保溫時(shí)間為4小時(shí)的參數(shù)條件進(jìn)行燒結(jié)，按照該方式燒結(jié)后的多孔陶瓷板孔含量在39%左右，平均孔徑 5.2

±

0.6微米,電阻在（4.8

±

1.2）

×

108歐姆，熱膨脹系數(shù)為（4.2

±

0.8）

×

10

?6/ks6，保溫保壓后，降溫至室溫，得到多孔陶瓷板。

25.實(shí)施例2：s1，以碳化硅、max相陶瓷ti3alc2粉體以及(zr, hf)w2o8為原料按摩爾比80：10：10進(jìn)行配料，得到混合材料，對(duì)混合材料進(jìn)行過篩，使混合材料粒徑控制在2μm～75μm之間；s2，在攪拌條件下，將所述混合材料與pmma (甲基丙烯酸甲酯)按50：50的比例混合并放入滾筒球磨機(jī)中研磨混合，研磨混合時(shí)間為1～12小時(shí)得到混合料；s3，將所述混合料放入模具中，所述模具可以由石墨材料制成，其形狀為方形或者圓形，將模具放置于單向壓力機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力在 50～100 mpa之間，保壓1～5分鐘，壓制成型，獲得生坯；s4，在溫度為500

o

c,保溫時(shí)間為2小時(shí)，升溫速率為 1 o

c /min的條件下對(duì)所述生坯進(jìn)行熱解；

s5,將所述生坯在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下無壓燒結(jié)，按照升溫速率在1～30 o

c/min之間，燒結(jié)溫度為1200

o

c，保溫時(shí)間為3小時(shí)的參數(shù)條件進(jìn)行燒結(jié)，按照該方式燒結(jié)后的多孔陶瓷板孔含量在48%左右，平均孔徑9.8

±

2.6微米,電阻在（5

±

0.8）

×

106歐姆，熱膨脹系數(shù)為（3.4

±

0.6）

×

10

?6/k。

26.s6，保溫保壓后，降溫至室溫，得到多孔陶瓷板。

27.實(shí)施例3：以堇青石、max相陶瓷ti3alc2粉體以及zr(p1?

x

v

x

)2o7為原料按摩爾比40：35：25進(jìn)行配料，得到混合材料，對(duì)混合材料進(jìn)行過篩，使混合材料粒徑控制在2μm～75μm之間；s2，在攪拌條件下，將所述混合材料與pvb (聚乙烯醇縮丁醛)按70：30的比例混合并放入滾筒球磨機(jī)中研磨混合，研磨混合時(shí)間為1～12小時(shí)得到混合料；s3，將所述混合料放入模具中，所述模具可以由石墨材料制成，其形狀為方形或者圓形，將模具放置于單向壓力機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力在 50～100 mpa之間，保壓1～5分鐘，壓制成型，獲得生坯；s4，在溫度為300

o

c,保溫時(shí)間為2小時(shí)，升溫速率為 1 o

c /min的條件下對(duì)所述生坯進(jìn)行熱解；s5,將所述生坯在氮?dú)鈿夥毡Ｗo(hù)下無壓燒結(jié)，按照升溫速率在1～30 o

c/min之間，燒結(jié)溫度為1000

o

c，保溫時(shí)間為3小時(shí)的參數(shù)條件進(jìn)行燒結(jié)，按照該方式燒結(jié)后的多孔陶瓷板孔含量在32 %左右，平均孔徑5.7

±

1.4微米,電阻在（6.2

±

0.6）

×

109歐姆，熱膨脹系數(shù)為（2.2

±

0.6）

×

10

?6/k 。

28.s6，保溫保壓后，降溫至室溫，得到多孔陶瓷板。

29.本發(fā)明尚有多種實(shí)施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：s1，以陶瓷材料、電阻調(diào)控因子材料以及熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為原料進(jìn)行配料，得到混合材料，對(duì)混合材料進(jìn)行過篩，使混合材料粒徑控制在2μm～75μm之間；s2，在攪拌條件下，將所述混合材料與造孔劑混合并放入滾筒球磨機(jī)或者行星球磨機(jī)中研磨混合，研磨混合時(shí)間為1～12小時(shí)得到混合料；s3，將所述混合料放入模具中，將模具放置于單向壓力機(jī)中進(jìn)行預(yù)壓，預(yù)壓壓力在 50～100 mpa之間，保壓1～5分鐘，壓制成型，獲得生坯；s4，在溫度為250

o

c～600

o

c,保溫時(shí)間為0.5小時(shí)～3小時(shí)，升溫速率為 1 o

c /分鐘的條件下對(duì)所述生坯進(jìn)行熱解；s5,將所述生坯在真空環(huán)境或惰性氣氛保護(hù)下無壓燒結(jié)，按照升溫速率在1～30 o

c/分鐘之間，燒結(jié)溫度在800

o

c～1600

o

c之間，保溫時(shí)間在0.5～8小時(shí)之間的參數(shù)條件進(jìn)行燒結(jié)；s6，保溫保壓后，降溫至室溫，得到多孔陶瓷板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述陶瓷材料為氧化鋁、碳化硅或堇青石。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述電阻調(diào)控因子材料為鎳、鈷、鋅合金材料以及導(dǎo)電陶瓷max相材料、錫等材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為zr(p1?

x

v

x

)2o7, (zr, hf)w2o8等負(fù)膨脹系數(shù)材料，nte材料以及硅、石英等低熱膨脹系數(shù)材料。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述陶瓷材料為氧化鋁，所述電阻調(diào)控因子材料為max相陶瓷ti3alc2粉體，所述熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為zr(p1?

x

v

x

)2o7。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中，所述混合材料是由氧化鋁、max相陶瓷ti3alc2粉體以及zr(p1?

x

v

x

)2o7按摩爾比(30

?

80)：(10

?

20)：(10

?

60)進(jìn)行配料制成。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述步驟s2中，所述造孔劑的尺寸在0.1μm～100μm之間，體積含量為10 vol%～60 vol%。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：所述造孔劑為聚乙烯醇縮丁醛pvb或甲基丙烯酸甲酯pmma。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：在步驟s2中，所述造孔劑為pvb，所述混合材料與造孔劑按體積比(40

?

90)：(10

?

60)進(jìn)行配料。10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多孔陶瓷板的制備方法，其特征在于：在步驟s4中，pvb熱解溫度為250

o

c～400 o

c, 保溫時(shí)間0.5小時(shí)～2 小時(shí)；pmma在空氣中的熱解溫度為400～600 o

c, 保溫時(shí)間0.5小時(shí)～3 小時(shí)。11.高精密陶瓷多孔平臺(tái)，其特征在于，包括由權(quán)利要求1

?

10任一所述的方法制備而成的多孔陶瓷板，以及設(shè)置在其下方的含負(fù)壓氣路設(shè)計(jì)的底座，所述底座為大理石平臺(tái)底座、不銹鋼底座、陶瓷底座以及鋁合金底座。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的高精密陶瓷多孔平臺(tái)，其特征在于：所述多孔陶瓷板的孔徑為1μm～100μm，孔含量在10%～60%，電阻在106歐姆～10

10 歐姆，熱膨脹系數(shù)為（0～7）

·

10

?6/k。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了多孔陶瓷板的制備方法以及高精密陶瓷多孔平臺(tái)，其中多孔陶瓷板的制備包括下列步驟：以陶瓷材料、電阻調(diào)控因子材料以及熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料為原料，混合材料、加入造孔劑攪拌研磨、預(yù)壓成型、升溫?zé)峤狻o壓燒結(jié)以及保溫保壓，得到多孔陶瓷板，本方案中通過添加電阻調(diào)控因子材料和熱膨脹系數(shù)調(diào)整材料調(diào)整多孔陶瓷板降低陶瓷的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，同時(shí)添加造孔劑，并通過熱解的方式制孔，使制造出的高精密陶瓷多孔平臺(tái)聯(lián)通孔的孔徑控制在1

技術(shù)研發(fā)人員：貝國(guó)平 李華 陳曉東

受保護(hù)的技術(shù)使用者：中銘富馳（蘇州）納米高新材料有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2021.05.06

技術(shù)公布日：2021/6/28