專利名稱：用于太陽能硅片線切割的濕碳化硅砂料的制作方法
技術(shù)領域：
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能硅片線切割的濕碳化硅砂料。
背景技術(shù)：
國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)近五年已迎來了快速發(fā)展的新階段。在世界光伏市場的有力拉動下，我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展。太陽能硅片切割設備投入近三年成幾倍及幾十倍的投入運行。其中切割用碳化硅微砂的需求量已經(jīng)達到約800—900噸/天。在太陽能硅片線切割過程中，整個機理是利用碳化硅顆粒的堅硬特性和鋒利菱角將硅棒逐步截斷，因此要切割砂漿的主要特性具有良好的流動性，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動中的鋼線表面，均勻平穩(wěn)的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同時及時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)自行小批量配制來滿足切片機臺的需求。存在的主要問題是，切割砂和液市場品種多，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)管理及倉儲成本高，切片機臺切割能力不強，不穩(wěn)定及設備效率下降，切片成本高等缺點，未來市場競爭中成本的下降將影響到整個行業(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、低成本、高效率的用于太陽能硅片線切割的濕碳化硅砂料。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種用于太陽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分子量的苯乙烯類與丙烯酸酯類單體共聚物、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復配體優(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機鹽類、納米成膜劑為各類可水解性的單體多元共聚物。上述用于太陽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)碳化硅干砂的供應和使用模式，無粉塵污染，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調(diào)配用戶上機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間縮短至三分之一，運作成本低；(4)本發(fā)明非常好的再分散能力使線切割機切片效率得到大幅提高。
具體實施例方式下面通過配制IOOOkg線切割砂漿具體闡述本發(fā)明的濕碳化硅砂料稱取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 20萬之間的各類可水解性的單體多元共聚物，分散劑為 2000 20000分子量的苯乙烯類與丙烯酸酯類單體共聚物、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復配體優(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機鹽類、納米成膜劑為各類可水解性的單體多元共聚物。a.將530公斤聚乙二醇(PEG-200)用泵加入到專用配砂漿的攪拌缸中，邊攪拌邊加入用20分鐘時間。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，后同時將240公斤碳化硅微粒用特殊裝置分時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砂漿中充分攪拌2小時，再將已形成的濕砂料攪拌一小時后檢測濕砂料密度和粘度；
4
f.檢驗合格后，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小時就可配制成密度1. 620 1. 625的切割砂漿， 砂漿粘度按切片機要求用戶可調(diào)。通過將上述配置的砂漿用于NTC切片機上測試一個月后，得出的測試數(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%，配砂漿時間從原12小時降為4小時。本砂漿制作方式是建立在大量實驗數(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。取等量實施例樣品與現(xiàn)有市場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)生的清液高度來折算后百分率，初時為0 %，對比碳化硅的沉降高度(取砂漿100ml)，以測量碳化硅砂漿的懸浮性
權(quán)利要求
1.一種用于太陽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分子量的苯乙烯類與丙烯酸酯類單體共聚物、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復配體優(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機鹽類、納米成膜劑為各類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 20萬之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于太陽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)碳化硅干砂的供應和使用模式，無粉塵污染，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間縮短至三分之一，運作成本低；非常好的再分散能力使線切割機切片效率得到大幅提高。
文檔編號C08J5/14GK102229212SQ20101025996
公開日2011年11月2日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者勵征 申請人:蒙特集團(香港)有限公司