用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液及其制備方法，該切割液中，包含有丙烯酸類(lèi)增稠劑、三乙醇胺、消泡劑、三乙醇胺油酸皂以及去離子水，其中，三乙醇胺油酸皂一方面可以增強(qiáng)所述切割液的抗擠壓性和潤(rùn)滑性，另一方面可以防腐，延長(zhǎng)所述切割液的保質(zhì)期，增強(qiáng)其穩(wěn)定性。同時(shí)，切割液含大量去離子水，因水的大比熱容，使其具有良好的冷卻性，且水溶液易沖洗。另外，組分中大量的去離子水大大降低了切割液生產(chǎn)成本，減少了對(duì)環(huán)境的污染，切割晶片易清洗，污片少，硅片成品率高。最后，本發(fā)明具有配制簡(jiǎn)單易操作，生產(chǎn)成本低，切割硅片成品率高，后續(xù)清洗容易，對(duì)設(shè)備無(wú)污染等特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于硅片切割【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種切割液，具體涉及一種用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題日益突出，太陽(yáng)能光伏發(fā)電因其清潔、安全、便利、高效等特點(diǎn)，已成為世界各國(guó)普遍關(guān)注和重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)。而在光伏太陽(yáng)能硅片切割過(guò)程中，硅片切割液作為硅片切割過(guò)程中必須使用的一種輔料耗材產(chǎn)品，其用量也隨著光伏太陽(yáng)能行業(yè)以及中國(guó)的硅片加工行業(yè)的壯大而擴(kuò)展。切割液在硅片切割過(guò)程中擔(dān)負(fù)著冷卻、懸浮、分散、潤(rùn)滑等多重作用，其必須具有杰出的冷卻性能:可以有效的散發(fā)熱量，降低切割應(yīng)力；優(yōu)秀的懸浮能力:可以有效懸浮碳化硅顆粒，提高切割效率，降低切割消耗；良好的分散能力:可以使碳化硅顆粒在與切割液混合時(shí)分布更均勻；出色的潤(rùn)滑性能:可在硅片表面形成保護(hù)膜，降低切割阻力，并保證切割出來(lái)的成品表面光滑。
[0003]切割液按成份分類(lèi)主要包括油性切割液和水性切割液兩大類(lèi)。第一類(lèi)切割液產(chǎn)品主要是以礦物油為主要成分的油性切割液，其中含有礦物油、防腐蝕劑、抗擠壓劑等物質(zhì)；切割液本身易燃，對(duì)環(huán)境污染較大，同時(shí)清洗硅片時(shí)需要含氟的烷烴溶劑。第二類(lèi)水性切割液產(chǎn)品可以溶于水或被水分散，清洗硅片用水即可，不用有機(jī)溶劑，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)損害。一方面由于油性切割液成本高、不環(huán)保，另一方面由于切割液回收效率低且企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，所以研制新型經(jīng)濟(jì)環(huán)保的高含水量硅片切割液日益受到關(guān)注。
[0004]例如，申請(qǐng)?zhí)枮? 01010500968.2，發(fā)明名稱為“一種具有抗氧化性能的切割液及其制備方法和應(yīng)用”的中國(guó)專(zhuān)利中，所提供的切割液含水率為O~20%，在改善污片率方面卓有成效。申請(qǐng)?zhí)枮?01010500973.3，發(fā)明名稱為“一種硬脆性材料水基切割液”的中國(guó)專(zhuān)利中，所提供的切割液含水率為5%~20%，對(duì)于溫度和濕度的耐受性強(qiáng)。但上述專(zhuān)利還存在穩(wěn)定性不高，含水量較低，生產(chǎn)成本依然較高等問(wèn)題。申請(qǐng)?zhí)枮?01110174484.8，發(fā)明名稱為“一種用于硅片的水基型線切割液”的中國(guó)專(zhuān)利中，提供了一種含水率達(dá)到89.95%~98%的高含水量切割液，但其起懸浮分散作用的主要物質(zhì)為聚乙烯醇，聚乙烯醇具有優(yōu)良的成膜性能，容易污染設(shè)備，且不利于后期硅片清洗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，提供一種用于硅片切割的具有適宜粘度、良好分散懸浮性和掛線能力的用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液及其制備方法，這種切割液在切割硅片時(shí)無(wú)線痕、成品率高，具有易清洗、低成本以及高含水量等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液，其特征在于:按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:[0008]
【權(quán)利要求】
1.一種用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液，其特征在于:按照質(zhì)量份數(shù)計(jì)，包括以下組分:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液，其特征在于:所述的丙烯酸類(lèi)增稠劑為ACULYN22/23、XC-190、Aculyn33或T-901。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液，其特征在于:所述的消泡劑為有機(jī)硅消泡劑SRECN、有機(jī)硅消泡劑SE-47、有機(jī)硅油或切削液控泡劑DF-965。
4.一種如權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)所述的用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將0.5~1.2份的丙烯酸類(lèi)增稠劑溶于98~99份的去離子水中，攪拌至丙烯酸類(lèi)增稠劑充分分散于去離子水中，得到混合溶液； 2)用三乙醇胺調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至7.0 ; 3)向pH值為7.0的混合溶液中加入0.10~0.20份的消泡劑以及0.15~0.25份的三乙醇胺油酸皂，然后攪拌至溶質(zhì)完全溶解，得到用于太陽(yáng)能硅片制造的水基游離磨料切割液。
【文檔編號(hào)】C10N30/06GK103952224SQ201410074974
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】郭小娟, 徐靜, 房忠芳, 李新家 申請(qǐng)人:西安通鑫半導(dǎo)體輔料有限公司