专利名称：：一种线切割用砂浆的配置方法
技术领域：
：本发明涉及一种砂浆的配置方法，特别是一种线切割用砂浆的配置方法，该方法特别是应用于多晶硅、单晶硅、半导体生产领域中对待切物进行线切割用砂浆的配置。
背景技术：
：线切割的原理是用高速运转的钢丝带动由碳化硅磨料和切割液构成的砂浆以滚动、嵌入和刮擦的形式作用在待切物上，最终将待切物一次性切割成数千片表面光滑平整的等径片材，从而完成线切割。砂浆是由切削磨料和切割液配置而成的，切削磨料的材料一般是碳化硅(SiC)。现有技术中，配置砂浆的方法是将碳化硅磨料和切割液按照一定比例置于砂浆缸内，采用机械式搅拌将碳化硅磨料和切割液混合均匀。现有工艺中，切割液的主要成分一般为聚乙二醇(PEG)，同时为了增加线切割工艺的稳定性，还需向切割液中添加重量百分比为0.1%_10%的添加剂，如羟酸类聚合物、有机膦酸盐、表面活性剂、润滑剂等物质。因为这些添加剂的成分一般都是有机聚合物，有机聚合物的大量使用一般会给环境带来较大的负面影响现有工艺中，一般会对废旧砂浆进行回收，在回收的过程中，会排放出废液，为了处理这些废旧砂浆回收后排放出的废液，化学需氧量(C0D)大，不利于环境的保护，同时废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间长；而且由于添加剂本身的制备条件要求苛刻，导致其价格昂贵，因此对于多晶硅、单晶硅、半导体生产领域来说，在保证切割良品率的条件下，减少线切割工艺中添加剂的使用量或避免使用添加剂不仅可以降低处理这些废液的化学需氧量(C0D)，降低或消除环境负面影响，以及降低废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间，而且还可以直接降低线切割工艺的成本。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种线切割用砂浆的配置方法，在确保线切割质量的前提下，减少了添加剂的使用量或避免添加剂的使用，直接降低了线切割工艺的成本，降低了处理废旧砂浆回收后排放出的废液的化学需氧量(C0D)，降低或消除了添加剂对环境的负面影响，同时降低了废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间。本发明的技术方案为—种线切割用砂浆的配置方法，其操作步骤为将切削磨料和切割液置于砂浆缸中，其中采用超声波对切削磨料和切割液进行搅拌后，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。—种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波搅拌的同时也进行机械搅拌。—种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波搅拌与机械搅拌循环进行。—种线切割用砂浆的配置方法，其中所述的超声波是由置于在砂浆缸内的超声波装置提供的。3—种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为20-80KHz，搅拌时间为1-30小时。—种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波装置的数量可以为一台或数台。—种线切割用砂浆的配置方法，其中每台超声波装置的功率范围在15004000W。—种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为20-500转/分钟，搅拌时间为0-20小时。—种线切割用砂浆的配置方法，其中所述的切削磨料是碳化硅磨料。本发明中所谓化学需氧量(COD)，是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理废液时，所消耗的氧化剂量。它是表示废液中含有还原物质多少的一个指标。表l本发明提供的部分技术方案与现有砂浆配置技术的实施效果比较现有技术的纯机械搅拌本发明的超声波+机械同时搅拌添加剂在砂浆的重量百分比0.1-10%0-0.5%砂浆配置成本高低处理砂浆回收后的废液的化学需氧量(COD)大少对环境的负面影响大相对较小废旧砂浆回收后的废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间1个单位时间0.1-0.6个单位时间从上表l可看出，本发明提供的超声波+机械同时搅拌方法与现有技术的纯机械搅拌相比，减少添加剂的使用量或避免添加剂的使用，直接降低了线切割工艺的成本，降低了处理废旧砂浆回收后的废液的化学需氧量(COD)，降低或消除了添加剂对环境的负面影响，同时还降低了废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间。表2本发明中部分砂浆的组成如下4<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本发明中的砂浆A，砂浆B，砂浆C，砂浆D，砂浆E，砂浆F，砂浆G是采用纯机械搅拌配置得到的；砂浆A-A，砂浆B-B，砂浆C-C，砂浆D_D，砂浆E_E，砂浆F_F，砂浆G_G是采用机械+超声波同时搅拌作用配置得到的砂浆，其具体的工艺条件为砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为2500W，采用超声波与机械对磨料以及切割液进行同时搅拌，超声波频率为25KHz，机械搅拌的搅拌速度为80转/分钟，搅拌时间为10小时；采用超声波与机械对对磨料以及切割液进行循环搅拌得到的砂浆也有以下砂浆A-A，砂浆B-B，砂浆C-C，砂浆D-D，砂浆E-E，砂浆F-F，砂浆G-G相同或相近的实施效果。表3砂浆A和砂浆A-A不同配置方法的实施效果比较处理废旧砂浆回收后的废液的化学需氧量(COD)线切割良品率废旧砂浆回收后的废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间砂浆A较高91%1个单位时间砂浆A-A较低93.3%0.42个单位时间4砂桨B和砂桨B-B不同配置方法的实施效果比较处理废旧砂浆回收后的废液的化学需氧量(COD)切割良品率废旧砂浆回收后的废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间砂浆B较高90.2%1个单位时间砂浆B-B较低93.9%0.52个单位时间5砂桨C和砂桨C-C不同配置方法的实施效果比较处理废旧砂浆回收后的废液的化学需氧量(COD)切割良品率废旧砂浆回收后的废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间砂浆c较高88%1个单位时间砂浆c-c较低91.5%0.28个单位时间表6砂浆D和砂浆D-D不同配置方法的实施效果比较6<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>由于砂浆A-A，砂浆B-B，砂浆C_C，砂浆D_D，砂浆E_E，砂浆F_F，砂浆G_G只含有少量的添加剂，废旧砂浆回收后的废液经过一定处理后的只含有少量的添加剂以及少量残留的PEG，所以达到排放标准所需要的生物厌氧时间相对较短。本发明的工作原理及优点在线切割砂浆配置工艺中引入了超声波，超声波可以提高切割液的活性，促进切割液的分散效果，大大提高线切割工艺的稳定性，也就是说在确保线切割质量的前提下，可以减少添加剂的使用量，甚至是避免使用添加剂，不仅直接减少了线切割工艺成本，而且还降低了处理这些废液的化学需氧量(COD)，从而降低或消除了添加剂对环境的负面影响，同时还降低了废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间，通过本发明提供的技术方案得到的砂浆应用于线切割工序后，片材(如硅片)良品率大大得到提高。具体实施例方式实施例1、一种线切割用砂浆的配置方法，其操作步骤为将切削磨料和切割液置于砂浆缸中，其中采用超声波对切削磨料和切割液进行搅拌后，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例2、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波搅拌的同时也进行机械搅拌，其余同实施例1。实施例3、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波搅拌与机械搅拌循环进行，其余同实施例1。实施例4、一种线切割用砂浆的配置方法，其中所述的超声波是由置于在砂浆缸内的超声波装置提供的，其余同实施例1。实施例5、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为20KHz，搅拌时间为1小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例6、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为25KHz，搅拌时间为3小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例7、一种线切割用砂桨的配置方法，其中超声波频率为30KHz，搅拌时间为5小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例8、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为35KHz，搅拌时间为8小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例9、一种线切割用砂桨的配置方法，其中超声波频率为40KHz，搅拌时间为10小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例10、一种线切割用砂桨的配置方法，其中超声波频率为45KHz，搅拌时间为15小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例11、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为50KHz，搅拌时间为20小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例12、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为60KHz，搅拌时间为23小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例13、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波频率为70KHz，搅拌时间为25小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例14、一种线切割用砂桨的配置方法，其中超声波频率为80KHz，搅拌时间为30小时，其余同实施例1-实施例4中的任意一种实施例。实施例15、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波装置的数量可以为一台，其余同实施例4。实施例16、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波装置的数量可以为2台，其余同实施例4。实施例17、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波装置的数量可以为3台，其余同实施例4。实施例18、一种线切割用砂浆的配置方法，其中超声波装置的数量可以为4台，其余同实施例4。实施例19、一种线切割用砂浆的配置方法1500W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例20、一种线切割用砂浆的配置方法1600W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例21、一种线切割用砂浆的配置方法1800W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例22、一种线切割用砂浆的配置方法2000W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例23、一种线切割用砂浆的配置方法2500W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例24、一种线切割用砂浆的配置方法3000W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例25、一种线切割用砂浆的配置方法3500W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例26、一种线切割用砂浆的配置方法4000W，其余同实施例15-18中的任意一个实施例。实施例27、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为20转/分钟，搅拌时间为20小时，其余同实施例2和实施例3。实施例28、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为50转/分钟，搅拌时间为18小时，其余同实施例2和实施例3。实施例29、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为80转/分钟，搅拌时间为15小时，其余同实施例2和实施例3。，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为，其中每台超声波装置的功率为实施例30、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为100转/分钟，搅拌时间为13小时，其余同实施例2和实施例3。实施例31、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为300转/分钟，搅拌时间为10小时，其余同实施例2和实施例3。实施例32、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为8小时，其余同实施例2和实施例3。实施例33、一种线切割用砂浆的配置方法，其中机械搅拌的搅拌速度为500转/分钟，搅拌时间为5小时，其余同实施例2和实施例3。实施例34、一种线切割用砂浆的配置方法，其中所述的切削磨料是碳化硅磨料，其余同实施例1。实施例35、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及O.5Kg聚丙烯酸钠置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为2500W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及聚丙烯酸钠进行同时搅拌，超声波频率为40KHz，机械搅拌的搅拌速度为80转/分钟，搅拌时间为10小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例36、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及0.7Kg二乙烯三胺五甲基膦酸钠置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为3000W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及二乙烯三胺五甲基膦酸钠进行同时搅拌，超声波频率为25KHz，机械搅拌的搅拌速度为100转/分钟，搅拌时间为9小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例37、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及0.4Kg三乙醇胺置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为4000W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及三乙醇胺进行循环搅拌，超声波频率为60KHz，机械搅拌的搅拌速度为200转/分钟，超声波搅拌时间为6小时，机械搅拌时间为5小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例38、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及2Kg润滑剂置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为3500W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及润滑剂进行循环搅拌，超声波频率为80KHz，机械搅拌的搅拌速度为300转/分钟，超声波搅拌时间为7小时，机械搅拌时间为6小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例39、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及O.6Kg聚丙烯酸磺酸钠置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有3台超声波装置，每台超声波装置的功率为2000W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及聚丙烯酸磺酸钠进行循环搅拌，超声波频率为20KHz，机械搅拌的搅拌速度为90转/分钟，超声波搅拌时间为6小时，机械搅拌时间为6小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例40、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及0.9Kg十二烷基磺酸钠置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有4台超声波装置，每台超声波装置的功率为2300W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及十二烷基磺酸钠进行同时搅拌，超声波频率为25KHz，机械搅拌的搅拌速度为400转/分钟，搅拌时间为9小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例41、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及1Kg丙烯酸-丙烯酸酯_磺酸盐三元共聚物置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有1台超声波装置，每台超声波装置的功率为2800W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG以及丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐三元共聚物进行同时搅拌，超声波频率为25KHz，机械搅拌的搅拌速度为150转/分钟，搅拌时间为15小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例42、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG、0.3Kg聚丙烯酸磺酸钠以及2Kg润滑剂置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为2000W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG、聚丙烯酸磺酸钠以及润滑剂进行循环搅拌，超声波频率为35KHz，机械搅拌的搅拌速度为120转/分钟，超声波搅拌时间为5小时，机械搅拌时间为5小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。实施例43、一种线切割用砂桨的配置方法，其操作步骤为将800Kg碳化硅磨料、800升PEG以及0.3Kg十二烷基磺酸钠以及0.2Kg聚丙烯酸磺酸钠置于砂浆缸中，其中砂浆缸内安装有2台超声波装置，每台超声波装置的功率为2800W，采用超声波与机械进行对碳化硅磨料、PEG、十二烷基磺酸钠以及聚丙烯酸磺酸钠进行同时搅拌，超声波频率为25KHz，机械搅拌的搅拌速度为60转/分钟，搅拌时间为9小时，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。权利要求一种线切割用砂浆的配置方法，其操作步骤为将切削磨料和切割液置于砂浆缸中，其特征在于采用超声波对切削磨料和切割液进行搅拌后，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆。2.如权利要求1所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于超声波搅拌的同时也进行机械搅拌。3.如权利要求1所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于超声波搅拌与机械搅拌循环进行。4.如权利要求1所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于所述的超声波是由置于在砂浆缸内的超声波装置提供的。5.如权利要求1或2或3或4所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于超声波频率为20-80KHz，搅拌时间为1-30小时。6.如权利要求4所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于超声波装置的数量可以为一台或数台。7.如权利要求6所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于每台超声波装置的功率范围在15004000W。8.如权利要求2或3所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于机械搅拌的搅拌速度为20-500转/分钟，搅拌时间为0-20小时。9.如权利要求1所述的一种线切割用砂浆的配置方法，其特征在于所述的切削磨料是碳化硅磨料。全文摘要本发明涉及一种配置砂浆的方法，特别是一种线切割用砂浆的配置方法，该方法特别是应用于多晶硅、单晶硅、半导体生产领域中对待切物进行线切割用砂浆的配置，其操作步骤为将切削磨料和切割液置于砂浆缸中，其特征在于采用超声波对切削磨料和切割液进行搅拌后，得到配置成本低，环保的线切割用砂浆；在确保线切割质量的前提下，减少了添加剂的使用量或避免添加剂的使用，直接降低了线切割工艺的成本，降低了处理废旧砂浆回收后排放出的废液的化学需氧量(COD)，降低或消除了添加剂对环境的负面影响，同时降低了废液达到排放标准所需要的生物厌氧处理时间。文档编号B01F13/10GK101703902SQ200910186548公开日2010年5月12日申请日期2009年11月24日优先权日2009年11月24日发明者中野研吾,史建飞申请人:江西赛维Ldk太阳能高科技有限公司