晶硅片切割刃料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及切割刃料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種晶硅片切割刃料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]適用于晶硅電池片切割的碳化硅微粉，與普通的磨料有很多的不同，質(zhì)量有了更高的要求。1.是對(duì)切割用微粉的粒度，要求分布非常集中；2.線切割微粉的鋒線度;3.線切割微粉的化學(xué)成份;4.線切割微粉的堆積密度;5.線切割的表面清潔度等一系列指標(biāo)都有嚴(yán)格的要求。碳化硅微粉是以碳化硅為原料，經(jīng)破碎、分選等工藝生產(chǎn)而成的，主要用于制作精細(xì)砂輪、油石、砂布、砂帶等精加工磨具，并被廣泛用于機(jī)械零件、電子元件、石材加工等研磨拋光。隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為傳統(tǒng)磨料的碳化硅由于其自身的高強(qiáng)度、高硬度性能，被用作切割刃料來(lái)對(duì)太陽(yáng)能單晶硅片和多晶硅片進(jìn)行線切割。目前，國(guó)內(nèi)的碳化硅切割刃料生產(chǎn)存在粉碎效果差，微粉粒徑分布過(guò)寬以及產(chǎn)率低等問(wèn)題。因此，希望提供一種碳化硅微粉粒徑分布適當(dāng)，產(chǎn)率較高的碳化硅切割刃料的生產(chǎn)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供用于加工出質(zhì)量好的晶硅片切割刃料的制備方法。
[0004]考慮到現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]—種晶硅片切割刃料的制備方法，它包括以下步驟:
[0006](I)選取碳化硅塊料，通過(guò)立軸沖擊式破碎機(jī)破碎并過(guò)篩，收集粒度< 4.5mm的碳化硅粒度砂;其包括1#分級(jí)機(jī)和2#分級(jí)機(jī)，物料研磨后的細(xì)粉隨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流被帶入1#分級(jí)機(jī)進(jìn)行分選，在1#分級(jí)輪的離心作用下粒度過(guò)粗的物料落回重磨，合格細(xì)粉則隨氣流進(jìn)入2#分級(jí)機(jī)，在2#分級(jí)輪的離心作用下經(jīng)出粉管排出，即得到所需粒度，未經(jīng)排出的細(xì)粉隨氣流經(jīng)微粉旋風(fēng)收集器粉管排出；
[0007](2)在真空條件下，干法球磨分級(jí)采用干式球磨分級(jí)設(shè)備對(duì)上述碳化硅粒度砂進(jìn)行磨粉、分級(jí)得粒度為3?Sum的碳化硅粉體；
[0008](3)在真空條件下，將所述碳化硅粉體加入水中，并在頻率為25?60KHz超聲波下震蕩處理15?19分鐘，然后通入沉淀裝置沉淀10分鐘，再將沉淀裝置上部渾濁水抽出；
[0009](4)在真空條件下，引入溢流分級(jí)裝置，向溢流缸引入向上流動(dòng)的水流，水流速度等于顆粒沉降速度時(shí)，該顆粒滯留不動(dòng)。粒徑大于該顆粒的就下沉，粒徑小于該顆粒的就隨水流溢出。將料漿投入溢流缸，先用小流量沖出細(xì)粒，隨后略調(diào)大流量，并改動(dòng)溢流管位置，即可獲得一種規(guī)格微粉。當(dāng)溢流出來(lái)的料漿濃度很稀時(shí)，再次調(diào)大流量并改換溢流管位置，又可獲得一種較粗規(guī)格的微粉。如此重復(fù)操作，可分出各個(gè)粒度的微粉，根據(jù)不同的粒度分級(jí)要求，調(diào)節(jié)料漿濃度，進(jìn)行溢流分級(jí);再根據(jù)不同粒徑分別通入酸洗裝置；
[0010](5)在真空條件下，酸洗裝置在攪拌的情況下同時(shí)加入鹽酸，攪拌反應(yīng)12小時(shí)后脫酸以去除金屬離子;然后再通入裝有濃硫酸的離心機(jī)中，所述濃硫酸與所述碳化硅粉體的質(zhì)量比為1:30，然后再攪拌反應(yīng)2小時(shí)，以進(jìn)一步去除金屬離子，并脫去水分；
[0011](6)濃縮脫水采用刮刀離心機(jī)對(duì)分級(jí)后的料漿進(jìn)行濃縮脫水處理，使所得粉料的含水率<6%;
[0012](7)烘干將濃縮脫水后的粉料送入隧道干燥窯進(jìn)行干燥，烘干溫度為75度，使其含水率<0.04% ；
[0013](8)混配將烘干后的同一粒度段的不同批次的粉料送入干混機(jī)干混2.1小時(shí)；
[0014](9)精篩以超聲波振動(dòng)篩精篩上步所得粉料，去除結(jié)團(tuán)和大顆粒雜質(zhì)后即得晶硅片切割刃料，然后將所述晶硅片切割刃料按照質(zhì)量比是25:27與石英砂進(jìn)行混合；
[0015](10)將上述得到的產(chǎn)品裝于具有硅膠、活性碳和沸石的箱體內(nèi)，所述硅膠、活性碳和沸石的比例為5:3:2。
[0016]為了更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，進(jìn)一步的技術(shù)方案是:
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述碳化硅塊料采用綠碳化硅。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果之一是:
[0019]本發(fā)明的一種晶硅片切割刃料的制備方法，將破碎粉磨過(guò)程中粒度合格的碳化硅刃料粉體分流出來(lái)，避免因過(guò)度研磨而產(chǎn)生大量的細(xì)粉廢料;并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同粒度范圍的粉體分流，除去了粉體中雜質(zhì)的功能;本發(fā)明易于操作，能夠提高碳化硅切割刃料粉體產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量，以及提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。[0021 ] 一種晶硅片切割刃料的制備方法，它包括以下步驟:
[0022](I)選取碳化硅塊料，通過(guò)立軸沖擊式破碎機(jī)破碎并過(guò)篩，收集粒度< 4.5mm的碳化硅粒度砂;其包括1#分級(jí)機(jī)和2#分級(jí)機(jī)，物料研磨后的細(xì)粉隨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流被帶入1#分級(jí)機(jī)進(jìn)行分選，在1#分級(jí)輪的離心作用下粒度過(guò)粗的物料落回重磨，合格細(xì)粉則隨氣流進(jìn)入2#分級(jí)機(jī)，在2#分級(jí)輪的離心作用下經(jīng)出粉管排出，即得到所需粒度，未經(jīng)排出的細(xì)粉隨氣流經(jīng)微粉旋風(fēng)收集器粉管排出；
[0023](2)在真空條件下，干法球磨分級(jí)采用干式球磨分級(jí)設(shè)備對(duì)上述碳化硅粒度砂進(jìn)行磨粉、分級(jí)得粒度為3?Sum的碳化硅粉體；
[0024](3)在真空條件下，將所述碳化硅粉體加入水中，并在頻率為25?60KHz超聲波下震蕩處理15?19分鐘，然后通入沉淀裝置沉淀10分鐘，再將沉淀裝置上部渾濁水抽出；
[0025](4)在真空條件下，引入溢流分級(jí)裝置，向溢流缸引入向上流動(dòng)的水流，水流速度等于顆粒沉降速度時(shí)，該顆粒滯留不動(dòng)。粒徑大于該顆粒的就下沉，粒徑小于該顆粒的就隨水流溢出。將料漿投入溢流缸，先用小流量沖出細(xì)粒，隨后略調(diào)大流量，并改動(dòng)溢流管位置，即可獲得一種規(guī)格微粉。當(dāng)溢流出來(lái)的料漿濃度很稀時(shí)，再次調(diào)大流量并改換溢流管位置，又可獲得一種較粗規(guī)格的微粉。如此重復(fù)操作，可分出各個(gè)粒度的微粉，根據(jù)不同的粒度分級(jí)要求，調(diào)節(jié)料漿濃度，進(jìn)行溢流分級(jí);再根據(jù)不同粒徑分別通入酸洗裝置；
[0026](5)在真空條件下，酸洗裝置在攪拌的情況下同時(shí)加入鹽酸，攪拌反應(yīng)12小時(shí)后脫酸以去除金屬離子;然后再通入裝有濃硫酸的離心機(jī)中，所述濃硫酸與所述碳化硅粉體的質(zhì)量比為1:30，然后再攪拌反應(yīng)2小時(shí)，以進(jìn)一步去除金屬離子，并脫去水分；
[0027](6)濃縮脫水采用刮刀離心機(jī)對(duì)分級(jí)后的料漿進(jìn)行濃縮脫水處理，使所得粉料的含水率<6%;
[0028](7)烘干將濃縮脫水后的粉料送入隧道干燥窯進(jìn)行干燥，烘干溫度為75度，使其含水率<0.04% ；
[0029](8)混配將烘干后的同一粒度段的不同批次的粉料送入干混機(jī)干混2.1小時(shí)；
[0030](9)精篩以超聲波振動(dòng)篩精篩上步所得粉料，去除結(jié)團(tuán)和大顆粒雜質(zhì)后即得晶硅片切割刃料，然后將所述晶硅片切割刃料按照質(zhì)量比是25:1與石英砂進(jìn)行混合；
[0031](10)將上述得到的產(chǎn)品裝于具有硅膠、活性碳和沸石的箱體內(nèi)，所述硅膠、活性碳和沸石的比例為5:3:2。
[0032]所述碳化硅塊料優(yōu)先采用綠碳化硅。
[0033]綜上所述，本發(fā)明高純度、大結(jié)晶的碳化硅原材料，保證了碳化硅切割微粉的優(yōu)良切割性能和穩(wěn)定的物理狀態(tài);粒度形狀為等積且刃鋒，保證了碳化硅微粉作為切割刃料的均衡性，從而保證被切割材料TTV的最小化;粒度分布集中并且均勻;有高熱震穩(wěn)定性和荷重軟化溫度，確保了在荷重切割時(shí)小線膨脹系數(shù)，保證切割的穩(wěn)定，并且同切割機(jī)有很好的適配性;其微粉具備大比表面積和清潔外表，與聚乙二醇等切削液有很好的適配性。
[0034]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其它實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分相互參見(jiàn)即可。
[0035]盡管這里參照本發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種晶硅片切割刃料的制備方法，其特征在于它包括以下步驟: (1)選取碳化硅塊料，通過(guò)立軸沖擊式破碎機(jī)破碎并過(guò)篩，收集粒度<4.5mm的碳化硅粒度砂;其包括1#分級(jí)機(jī)和2#分級(jí)機(jī)，物料研磨后的細(xì)粉隨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流被帶入1#分級(jí)機(jī)進(jìn)行分選，在1#分級(jí)輪的離心作用下粒度過(guò)粗的物料落回重磨，合格細(xì)粉則隨氣流進(jìn)入2#分級(jí)機(jī)，在2#分級(jí)輪的離心作用下經(jīng)出粉管排出，即得到所需粒度，未經(jīng)排出的細(xì)粉隨氣流經(jīng)微粉旋風(fēng)收集器粉管排出； (2)在真空條件下，干法球磨分級(jí)采用干式球磨分級(jí)設(shè)備對(duì)上述碳化硅粒度砂進(jìn)行磨粉、分級(jí)得粒度為3?8um的碳化娃粉體； (3)在真空條件下，將所述碳化硅粉體加入水中，并在頻率為25?60KHz超聲波下震蕩處理15?19分鐘，然后通入沉淀裝置沉淀10分鐘，再將沉淀裝置上部渾濁水抽出； (4)在真空條件下，引入溢流分級(jí)裝置，向溢流缸引入向上流動(dòng)的水流，水流速度等于顆粒沉降速度時(shí)，該顆粒滯留不動(dòng)。粒徑大于該顆粒的就下沉，粒徑小于該顆粒的就隨水流溢出。將料漿投入溢流缸，先用小流量沖出細(xì)粒，隨后略調(diào)大流量，并改動(dòng)溢流管位置，即可獲得一種規(guī)格微粉。當(dāng)溢流出來(lái)的料漿濃度很稀時(shí)，再次調(diào)大流量并改換溢流管位置，又可獲得一種較粗規(guī)格的微粉。如此重復(fù)操作，可分出各個(gè)粒度的微粉，根據(jù)不同的粒度分級(jí)要求，調(diào)節(jié)料漿濃度，進(jìn)行溢流分級(jí);再根據(jù)不同粒徑分別通入酸洗裝置； (5)在真空條件下，酸洗裝置在攪拌的情況下同時(shí)加入鹽酸，攪拌反應(yīng)12小時(shí)后脫酸以去除金屬離子;然后再通入裝有濃硫酸的離心機(jī)中，所述濃硫酸與所述碳化硅粉體的質(zhì)量比為1:30，然后再攪拌反應(yīng)2小時(shí)，以進(jìn)一步去除金屬離子，并脫去水分； (6)濃縮脫水采用刮刀離心機(jī)對(duì)分級(jí)后的料漿進(jìn)行濃縮脫水處理，使所得粉料的含水率 <6%; (7)烘干將濃縮脫水后的粉料送入隧道干燥窯進(jìn)行干燥，烘干溫度為75度，使其含水率<0.04% ； (8)混配將烘干后的同一粒度段的不同批次的粉料送入干混機(jī)干混2.1小時(shí)； (9)精篩以超聲波振動(dòng)篩精篩上步所得粉料，去除結(jié)團(tuán)和大顆粒雜質(zhì)后即得晶硅片切割刃料，然后將所述晶硅片切割刃料按照質(zhì)量比是25:1與石英砂進(jìn)行混合； (10)將上述得到的產(chǎn)品裝于具有硅膠、活性碳和沸石的箱體內(nèi)，所述硅膠、活性碳和沸石的比例為5:3:2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶硅片切割刃料的制備方法，其特征在于所述碳化硅塊料采用綠碳化硅。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種晶硅片切割刃料的制備方法，選取碳化硅塊料，通過(guò)立軸沖擊式破碎機(jī)破碎并過(guò)篩，收集粒度≤4.5mm的碳化硅粒度砂；其包括1#分級(jí)機(jī)和2#分級(jí)機(jī)，物料研磨后的細(xì)粉隨風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流被帶入1#分級(jí)機(jī)進(jìn)行分選，在1#分級(jí)輪的離心作用下粒度過(guò)粗的物料落回重磨，合格細(xì)粉則隨氣流進(jìn)入2#分級(jí)機(jī)，在2#分級(jí)輪的離心作用下經(jīng)出粉管排出，即得到所需粒度，未經(jīng)排出的細(xì)粉隨氣流經(jīng)微粉旋風(fēng)收集器粉管排出。本發(fā)明易于操作，能夠提高碳化硅切割刃料粉體產(chǎn)品的成品率和質(zhì)量，以及提高生產(chǎn)效率、節(jié)約生產(chǎn)成本。
【IPC分類(lèi)】C01B31/36, B28D5/04, B28D5/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105668570
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610023966
【發(fā)明人】呂軍超
【申請(qǐng)人】寶興易達(dá)光伏刃料有限公司
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月14日