一种新太阳能硅片的线切割砂浆的制作方法

摘要

本发明提供了一种新太阳能硅片的线切割砂浆的制作方法。该制作方法使用了一种特殊的加工方式将不同用途和目的添加剂(a.聚乙二醇、b.微粒(碳化硅，氧化铈，磨粉)c.分散剂、d.表面活性剂、e.消泡剂、f.金属腐蚀抑制剂、g.纳米成膜剂)、用分时，分步，添加和合成方式加工成切割或抛光砂浆，分散剂用3000-5000分子量的苯乙烯类多聚物或丙稀酸酯类共聚物取代5000-10000分子量的苯乙烯类多聚物、消泡剂用甲基有机硅油乳化液取代甲基硅油乳化液、纳米成膜剂多了一种丙稀酸酯类的多聚物的选择。该方法使得其在原有积极效果的基础上，可以降低成本20％左右。

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能硅片的线切割砂浆的制作方法。

背景技术

中国光伏发电产业近五年已迎来了快速发展的新阶段。在“小太阳工程”和LED产业的发展及照明等项目及世界光伏市场的有力拉动下，我国光伏发电产业迅猛发展。太阳能硅片切割设备投入近三年成几倍及几十倍的投入运行。其中切割砂浆的需求量已经达到约500---800吨/天。

使用碳化硅微粉作为介质在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，因此切割砂浆的主要特性具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割砂浆体系中均匀稳定的分散，均匀地包覆在高速运动中的钢线表面，均匀平稳的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量。

随着整个太阳能行业的发展，对太阳能硅片切割砂浆提出了更高的要求。现今传统硅片切片厂家的砂浆生产均采用外购切割液和碳化硅砂。在切片生产区自行小批量配制来满足切片机台的需求。存在的主要问题是，切割液市场品种多，品质不稳定，每次人工配砂量少造成批次多，人为因素影响大。生产管理成本及仓储成本高，造成切片机台切割能力不强，不稳定等缺点，但是为了适应未来市场发展需要和降低应用成本，整个行业都在为了提高硅片质量和降低切割成本而做着不懈的努力。

本单位于2010年5月14日申报了一种太阳能硅片的线切割砂浆的制作方法，但是成本还不够低。

发明内容

本发明的要解决的技术问题是提供一种高效稳定低成本的太阳能硅片切割砂浆的制作方法，以解决前述现有技术中存在的技术问题。

本发明的切割液切割砂浆的组合物可选择使用的重量百分比为：a)聚乙二醇、b)水、c)分散剂、d)表面活性剂、e)消泡剂、f)金属腐蚀抑制剂、g)纳米成膜剂、h)碳化硅微粒。

本发明所提到的制作过程可区分为各种添加剂在不同时间段和添加不同类型的添加剂的量及固定的程序。它的工艺过程将直接影响到砂浆中碳化硅的均匀分散和悬浮稳定性。

本发明所提到的分时过程是确保不同阶段加入的添加剂g)c)d)能有效地分散进入砂浆中的碳化硅微粒h)，同时使其不可再逆回及微粒凝聚发生。

本发明所提到的添加时的合成方式，该方式在特定的时段及时生成纳米膜使微粒能持久分散于砂浆体系中。

本发明的技术方案是：称取规定量的聚乙二醇、纳米成膜剂、分散剂、表面活性剂、消泡剂、金属腐蚀抑制剂、碳化硅微粒；

a.将规定量的纳米成膜剂缓慢加入到规定量的聚乙二醇中，边搅拌边加入用20分钟时间；

b.将规定量的分散剂慢慢滴加到聚乙二醇中，持续搅拌30分钟后同时将规定量的碳化硅微粒用特殊装置，分时和分段加入规定量的聚乙二醇中，

c.同时将规定量的表面活性剂和规定量的消泡剂分多管路随加碳化硅的速度在3小时间滴加完成，

d.最后将规定量的金属腐蚀抑制剂滴加进砂浆中充分搅拌2小时，再将已形成的砂浆搅拌一小时后检测砂浆密度和粘度。

本砂浆制作方式是建立在大量实验数椐和生产切片结果后制定而成，由计算机控制各路管路分别按程序完成全部砂浆制作过程。

上述的分散剂为3000-5000分子量的苯乙烯类多聚物或丙稀酸酯类共聚物、表面活性剂为环氧化合物、消泡剂为甲基有机硅油乳化液、金属腐蚀抑制剂为无机盐类、纳米成膜剂为苯乙烯类多聚物或丙稀酸酯类的多聚物。

本发明的积极效果是：1、切割液稳定性佳；2、切割优良品率高；3、价格低；4、切割能力强；5.非常好的再分散能力。

分散剂用3000-5000分子量的苯乙烯类多聚物或丙稀酸酯类共聚物取代5000-10000分子量的苯乙烯类多聚物、消泡剂用甲基有机硅油乳化液取代甲基硅油乳化液、纳米成膜剂多了一种丙稀酸酯类的多聚物的选择。使得本发明在上述积极效果的基础上，可以降低成本20％左右。

具体实施方式

下面通过具体实施例来详细介绍本发明的功效。

实施例1配制1646kg线切割砂浆

称取1100公斤聚乙二醇200，纳米成膜剂18公斤，分散剂0.8公斤，表面活性剂0.5公斤，消泡剂0.5公斤，金属腐蚀抑制剂0.2公斤，碳化硅微粒500公斤。

a.将18公斤纳米成膜剂缓慢加入到1100公斤聚乙二醇200中，边搅拌边加入用20分钟时间；

b.将0.8公斤分散剂慢慢滴加到聚乙二醇200中，持续搅拌30分钟后同时将500公斤碳化硅微粒用特殊装置，分时和分段加入1100公斤聚乙二醇200中，

c.同时将0.5公斤表面活性剂和0.5公斤消泡剂分多管路随加碳化硅的速度在3小时间滴加完成，

d.最后将0.2公斤金属腐蚀抑制剂滴加进砂浆中充分搅拌2小时，再将已形成的砂浆搅拌一小时后检测砂浆密度和粘度。

上述的分散剂为3000-5000分子量的苯乙烯类多聚物或丙稀酸酯类共聚物、表面活性剂为环氧化合物、消泡剂为甲基有机硅油乳化液、金属腐蚀抑制剂为无机盐类、纳米成膜剂为苯乙烯类多聚物或丙稀酸酯类的多聚物。

本砂浆制作方式是建立在大量实验数椐和生产切片结果后制定而成，由计算机控制各路管路分别按程序完成全部砂浆制作过程。

按上述工序得到砂浆密度为1.620克/毫升，粘度265cp/25℃。

使用相同量实施例1与现有市场切割液配好砂浆进行静置比较，观察SiC的沉降高度。

从表中数据可以看出，本发明的切割液比一般切割液有更好更持久地分散能力，非常好的稳定性能，并且再分散性非常好。