專(zhuān)利名稱(chēng)：用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于硅片線切割的產(chǎn)品，特別涉及一種用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料。
背景技術(shù)：
國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近五年已迎來(lái)了快速發(fā)展的新階段。在世界光伏市場(chǎng)的有力拉動(dòng)下，我國(guó)光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。太陽(yáng)能硅片切割設(shè)備投入近三年成幾倍及幾十倍的投入運(yùn)行。其中切割用碳化硅微砂的需求量已經(jīng)達(dá)到約800—900噸/天。在太陽(yáng)能硅片線切割過(guò)程中，整個(gè)機(jī)理是利用碳化硅顆粒的堅(jiān)硬特性和鋒利菱角將硅棒逐步截?cái)?，因此要切割砂漿的主要特性具有良好的流動(dòng)性，碳化硅顆粒能夠在切割砂漿體系中均勻穩(wěn)定的分散，均勻地包覆在高速運(yùn)動(dòng)中的鋼線表面，均勻平穩(wěn)的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同時(shí)及時(shí)帶走切割熱和破碎顆粒，保證硅片的表面質(zhì)量?，F(xiàn)今傳統(tǒng)硅片切片廠家的砂漿生產(chǎn)均采用外購(gòu)切割液和碳化硅砂。在切片生產(chǎn)工作區(qū)自行小批量配制來(lái)滿足切片機(jī)臺(tái)的需求。存在的主要問(wèn)題是，切割砂和液市場(chǎng)品種多，品質(zhì)上存在很多不穩(wěn)定，每次人工配砂量少造成批次多，人為因素影響大。造成生產(chǎn)管理及倉(cāng)儲(chǔ)成本高，切片機(jī)臺(tái)切割能力不強(qiáng)，不穩(wěn)定及設(shè)備效率下降，切片成本高等缺點(diǎn)，未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中成本的下降將影響到整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，各企業(yè)都在為了提高硅片質(zhì)量和降低切割成本而做著不懈的努力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種克服上述缺點(diǎn)、低成本、高效率的用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料，由助劑、工藝輔助載體和碳化硅砂料組成，其中助劑包括對(duì)砂表面改性的納米成膜劑、分散劑、表面活性劑、消泡劑和金屬腐蝕抑制劑，助劑的重量百分比為0.5% 15%，工藝輔助載體為聚乙二醇，其重量百分比為5% 45%，其余為碳化硅砂料。上述用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料的各組份的重量百分比為納米成膜劑0. 3 --5%
分散劑0. 1 -- 3. 5%
表面活性劑0. 05 2%
消泡劑0. 03 3%
金屬腐蝕抑制劑0. 02 1. 5%
聚乙二醇5 ‘45%
碳化硅砂料40 94. 5%上述用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料的各組份的重量百分比為納米成膜劑3%
分散劑表面活性劑消泡劑金屬腐蝕抑制劑聚乙二醇碳化硅砂料
1% 1% 0. 5% 0. 5% 29% 65%上述用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料的助劑中的納米成膜劑為各類(lèi)可水解性的單體多元共聚物，分散劑為2000 20000分子量的苯乙烯類(lèi)與丙烯酸酯類(lèi)單體共聚物、及陰離子型或/和非離子型，表面活性劑以環(huán)氧化合物與丙烯酸酯類(lèi)復(fù)配體優(yōu)先，消泡劑為氨基改性甲基硅油乳化液，金屬腐蝕抑制劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、納米成膜劑為各類(lèi)可水解性的單體多元共聚物。上述用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料的納米成膜劑分子量控制在3000 20萬(wàn)之間。本發(fā)明具有積極的效果(1)本發(fā)明的濕碳化硅砂改變了太陽(yáng)能硅片的線切割砂漿的傳統(tǒng)制作方法，是一種區(qū)別于傳統(tǒng)碳化硅干砂的供應(yīng)和使用模式，無(wú)粉塵污染，符合綠色環(huán)保的生產(chǎn)理念；( 用本發(fā)明的濕碳化硅砂料配制切割砂漿時(shí)由于選用了單一成份的聚乙二醇或其與去離子水的混合液來(lái)調(diào)配用戶上機(jī)切片所需的切割砂漿，確保產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性更佳、切割優(yōu)良品率更高、切割砂漿綜合成本更低；(3)用本發(fā)明的濕碳化硅砂料使用戶配切割砂漿所需時(shí)間縮短至三分之一，運(yùn)作成本低；(4)本發(fā)明非常好的再分散能力使線切割機(jī)切片效率得到大幅提高。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)配制IOOOkg線切割砂漿具體闡述本發(fā)明的濕碳化硅砂料稱(chēng)取530公斤聚乙二醇(PEG-200)，納米成膜劑59公斤，分散劑18公斤，表面活性劑15公斤，消泡劑5公斤，金屬腐蝕抑制劑3公斤，GC15000碳化硅微粒1180公斤，其中納米成膜劑為分子量在3000 20萬(wàn)之間的各類(lèi)可水解性的單體多元共聚物，分散劑為 2000 20000分子量的苯乙烯類(lèi)與丙烯酸酯類(lèi)單體共聚物、及陰離子型或/和非離子型，表面活性劑以環(huán)氧化合物與丙烯酸酯類(lèi)復(fù)配體優(yōu)先，消泡劑為氨基改性甲基硅油乳化液，金屬腐蝕抑制劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、納米成膜劑為各類(lèi)可水解性的單體多元共聚物。a.將530公斤聚乙二醇(PEG-200)用泵加入到專(zhuān)用配砂漿的攪拌缸中，邊攪拌邊加入用20分鐘時(shí)間。b.將59公斤納米成膜劑和940公斤GC15000碳化硅微粒按程序交替加入到攪拌缸中，邊攪拌邊加入用180分鐘時(shí)間完成；c.將18公斤分散劑慢慢滴加到攪拌缸中持續(xù)攪拌80分鐘后，后同時(shí)將240公斤碳化硅微粒用特殊裝置分時(shí)和分段加入攪拌缸中再持續(xù)攪拌60分鐘；d.將15公斤表面活性劑和5公斤消泡劑分多管路加入攪拌缸，速度控制在30分鐘內(nèi)滴加完成；e.最后將3公斤金屬腐蝕抑制劑滴加進(jìn)砂漿中充分?jǐn)嚢?小時(shí)，再將已形成的濕砂料攪拌一小時(shí)后檢測(cè)濕砂料密度和粘度；
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f.檢驗(yàn)合格后，用特制25公斤/包的袋封裝濕碳化硅砂料，確保濕砂料密度與粘度穩(wěn)定和供用戶二次再分散配砂漿使用；g.用戶在使用該濕砂料時(shí)只需每包25公斤再加入砂重量比的68%的聚乙二醇或聚乙二醇與5-30%的去離子水后攪拌3小時(shí)就可配制成密度1. 620 1. 625的切割砂漿， 砂漿粘度按切片機(jī)要求用戶可調(diào)。通過(guò)將上述配置的砂漿用于NTC切片機(jī)上測(cè)試一個(gè)月后，得出的測(cè)試數(shù)據(jù)位平均出片優(yōu)率穩(wěn)定在96. 5%，切割效率從原每天2. 5刀升為3. 0刀，提升效率20%，配砂漿時(shí)間從原12小時(shí)降為4小時(shí)。本砂漿制作方式是建立在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)椐和生產(chǎn)切片結(jié)果后制定而成，用戶可按程序完成全部砂漿制作過(guò)程。按上述工序得到砂漿密度為1. 620克/毫升，粘度220cp/25°C。取等量實(shí)施例樣品與現(xiàn)有市場(chǎng)切割液配好砂漿放入帶蓋的有刻度的透明試劑瓶中，靜止觀察砂沉降后產(chǎn)生的清液高度來(lái)折算后百分率，初時(shí)為0 %，對(duì)比碳化硅的沉降高度(取砂漿100ml)，以測(cè)量碳化硅砂漿的懸浮性
權(quán)利要求
1.一種用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料；其特征在于由助劑、工藝輔助載體和碳化硅砂料組成，其中助劑包括對(duì)砂表面改性的納米成膜劑、分散劑、表面活性劑、消泡劑和金屬腐蝕抑制劑，助劑的重量百分比為0.5% 15%，工藝輔助載體為聚乙二醇，其重量百分比為5% 45%，其余為碳化硅砂料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料，其特征在于所述濕碳化硅砂料各組份的重量百分比為納米成膜劑0.3 --5%分散劑0.1 -- 3. 5%表面活性劑0.05 2%消泡劑0.03 3%金屬腐蝕抑制劑0.02 1. 5%聚乙二醇5 45%碳化硅砂料40 94. 5%o
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料，其特征在于所述濕碳化硅砂料各組份的重量百分比為納米成膜劑3%分散劑表面活性劑消泡劑0.5%金屬腐蝕抑制劑 0.5%聚乙二醇碳化硅砂料65%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3其中之一所述的用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料，其特征在于所述助劑中的納米成膜劑為各類(lèi)可水解性的單體多元共聚物，分散劑為2000 20000分子量的苯乙烯類(lèi)與丙烯酸酯類(lèi)單體共聚物、及陰離子型或/和非離子型，表面活性劑以環(huán)氧化合物與丙烯酸酯類(lèi)復(fù)配體優(yōu)先，消泡劑為氨基改性甲基硅油乳化液，金屬腐蝕抑制劑為無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、納米成膜劑為各類(lèi)可水解性的單體多元共聚物。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料，其特征在于所述納米成膜劑分子量控制在3000 20萬(wàn)之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于太陽(yáng)能硅片線切割的濕碳化硅砂料；其特征在于由助劑、工藝輔助載體和碳化硅砂料組成，其中助劑包括對(duì)砂表面改性的納米成膜劑、分散劑、表面活性劑、消泡劑和金屬腐蝕抑制劑，助劑的重量百分比為0.5％～15％，工藝輔助載體為聚乙二醇，其重量百分比為5％～45％，其余為碳化硅砂料。本發(fā)明的濕碳化硅砂是一種區(qū)別于傳統(tǒng)碳化硅干砂的供應(yīng)和使用模式，無(wú)粉塵污染，符合綠色環(huán)保的生產(chǎn)理念；用本發(fā)明的濕碳化硅砂料配制切割砂漿確保產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定性更佳、切割優(yōu)良品率更高、切割砂漿綜合成本更低；用戶配切割砂漿所需時(shí)間縮短至三分之一，運(yùn)作成本低；非常好的再分散能力使線切割機(jī)切片效率得到大幅提高。
文檔編號(hào)C08J5/14GK102229212SQ20101025996
公開(kāi)日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
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