本發(fā)明屬于熱處理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種控制氮化硅粉體粒度的熱處理方法。
背景技術(shù):
多晶硅因高的性能價格比成為最主要的太陽能電池材料,其是在石英坩堝中將多晶硅熔化后采用定向凝固的方法得到的,坩堝中的雜質(zhì)元素引入到硅錠中最終會導(dǎo)致太陽能電池的轉(zhuǎn)換效率降低。在多晶硅的工業(yè)化生產(chǎn)中使用氮化硅涂層用于隔絕坩堝雜質(zhì),同時保證硅錠順利脫模,氮化硅涂層良好的致密性和結(jié)合性是高純度、高質(zhì)量、高效率多晶硅錠的前提,氮化硅粉體的粒度及分布直接影響涂層性能,因此控制氮化硅粉體粒度是氮化硅粉體領(lǐng)域的主要研究目標(biāo)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種控制氮化硅粉體粒度的熱處理方法,該方法能有效控制氮化硅粉體的粒度,從而滿足不同噴涂工藝下氮化硅涂層致密性和結(jié)合性的需要。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種控制氮化硅粉體粒度的熱處理方法,其特征在于,該方法包括以下步驟:
(1)首先將氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1300~1700℃后保溫0.5~5h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
本發(fā)明所述的氮化硅粉體純度優(yōu)選≥99.99%,粒度優(yōu)選0.05~8um。
本發(fā)明所述的氮?dú)饧兌葍?yōu)選≥99.99%。
本發(fā)明所述的氮化硅粉體的粒度D50=0.8-5.0um。
本發(fā)明所述的升溫速率為1℃/min~10℃/min。
本發(fā)明所述的降溫速率為1℃/min~10℃/min。
本發(fā)明的一種控制氮化硅粉體粒度的熱處理方法優(yōu)勢在于:本發(fā)明的熱處理能有效調(diào)整氮化硅粉體的粒度,從而滿足不同噴涂工藝下氮化硅涂層致密性和結(jié)合性的需要,進(jìn)而生產(chǎn)出高純度、高質(zhì)量、高效率的多晶硅錠。
具體實施方式
以下實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式,然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下,可以做出各種變形和改進(jìn),這些變形和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實施例1
(1)首先將D50為0.80um的氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1400℃后保溫4h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
熱處理后氮化硅粉體D50為1.89um。
實施例2
(1)首先將D50為1.17um的氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1600℃后保溫0.5h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
熱處理后氮化硅粉體D50為2.18um。
實施例3
(1)首先將D50為2.91um的氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1450℃后保溫1.5h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
熱處理后氮化硅粉體D50為3.16um。
實施例4
(1)首先將D50為2.43um的氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1500℃后保溫5h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
熱處理后氮化硅粉體D50為4.65um。
實施例5
(1)首先將D50為3.51um的氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1700℃后保溫2h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
熱處理后氮化硅粉體D50為5.02um。
實施例6
(1)首先將D50為4.78um的氮化硅粉體裝到耐高溫容器中,然后置于熱處理爐中,向熱處理爐內(nèi)通入氮?dú)庖耘懦隣t內(nèi)空氣;
(2)向(1)中已排除空氣的熱處理爐內(nèi)繼續(xù)通入氮?dú)?,在爐內(nèi)氮?dú)饬魉俜€(wěn)定的條件下,將氮化硅粉體先升溫至1300℃后保溫3h,然后隨爐冷卻至室溫,停止通入氮?dú)狻?/p>
熱處理后氮化硅粉體D50為6.83um。