晶硅片切割刃料的制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及切割刃料技术领域，具体涉及一种晶硅片切割刃料的制备方法。
【背景技术】
[0002]适用于晶硅电池片切割的碳化硅微粉，与普通的磨料有很多的不同，质量有了更高的要求。1.是对切割用微粉的粒度，要求分布非常集中；2.线切割微粉的锋线度;3.线切割微粉的化学成份;4.线切割微粉的堆积密度;5.线切割的表面清洁度等一系列指标都有严格的要求。碳化硅微粉是以碳化硅为原料，经破碎、分选等工艺生产而成的，主要用于制作精细砂轮、油石、砂布、砂带等精加工磨具，并被广泛用于机械零件、电子元件、石材加工等研磨抛光。随着太阳能光伏产业的发展，作为传统磨料的碳化硅由于其自身的高强度、高硬度性能，被用作切割刃料来对太阳能单晶硅片和多晶硅片进行线切割。目前，国内的碳化硅切割刃料生产存在粉碎效果差，微粉粒径分布过宽以及产率低等问题。因此，希望提供一种碳化硅微粉粒径分布适当，产率较高的碳化硅切割刃料的生产方法。
【发明内容】
[0003]本发明克服了现有技术的不足，提供用于加工出质量好的晶硅片切割刃料的制备方法。
[0004]考虑到现有技术的上述问题，根据本发明的一个方面，为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案:
[0005]—种晶硅片切割刃料的制备方法，它包括以下步骤:
[0006](I)选取碳化硅块料，通过立轴冲击式破碎机破碎并过筛，收集粒度< 4.5mm的碳化硅粒度砂;其包括1#分级机和2#分级机，物料研磨后的细粉随风机产生的气流被带入1#分级机进行分选，在1#分级轮的离心作用下粒度过粗的物料落回重磨，合格细粉则随气流进入2#分级机，在2#分级轮的离心作用下经出粉管排出，即得到所需粒度，未经排出的细粉随气流经微粉旋风收集器粉管排出；
[0007](2)在真空条件下，干法球磨分级采用干式球磨分级设备对上述碳化硅粒度砂进行磨粉、分级得粒度为3?Sum的碳化硅粉体；
[0008](3)在真空条件下，将所述碳化硅粉体加入水中，并在频率为25?60KHz超声波下震荡处理15?19分钟，然后通入沉淀装置沉淀10分钟，再将沉淀装置上部浑浊水抽出；
[0009](4)在真空条件下，引入溢流分级装置，向溢流缸引入向上流动的水流，水流速度等于颗粒沉降速度时，该颗粒滞留不动。粒径大于该颗粒的就下沉，粒径小于该颗粒的就随水流溢出。将料浆投入溢流缸，先用小流量冲出细粒，随后略调大流量，并改动溢流管位置，即可获得一种规格微粉。当溢流出来的料浆浓度很稀时，再次调大流量并改换溢流管位置，又可获得一种较粗规格的微粉。如此重复操作，可分出各个粒度的微粉，根据不同的粒度分级要求，调节料浆浓度，进行溢流分级;再根据不同粒径分别通入酸洗装置；
[0010](5)在真空条件下，酸洗装置在搅拌的情况下同时加入盐酸，搅拌反应12小时后脱酸以去除金属离子;然后再通入装有浓硫酸的离心机中，所述浓硫酸与所述碳化硅粉体的质量比为1:30，然后再搅拌反应2小时，以进一步去除金属离子，并脱去水分；
[0011](6)浓缩脱水采用刮刀离心机对分级后的料浆进行浓缩脱水处理，使所得粉料的含水率<6%;
[0012](7)烘干将浓缩脱水后的粉料送入隧道干燥窑进行干燥，烘干温度为75度，使其含水率<0.04% ；
[0013](8)混配将烘干后的同一粒度段的不同批次的粉料送入干混机干混2.1小时；
[0014](9)精筛以超声波振动筛精筛上步所得粉料，去除结团和大颗粒杂质后即得晶硅片切割刃料，然后将所述晶硅片切割刃料按照质量比是25:27与石英砂进行混合；
[0015](10)将上述得到的产品装于具有硅胶、活性碳和沸石的箱体内，所述硅胶、活性碳和沸石的比例为5:3:2。
[0016]为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是:
[0017]根据本发明的一个实施方案，所述碳化硅块料采用绿碳化硅。
[0018]与现有技术相比，本发明的有益效果之一是:
[0019]本发明的一种晶硅片切割刃料的制备方法，将破碎粉磨过程中粒度合格的碳化硅刃料粉体分流出来，避免因过度研磨而产生大量的细粉废料;并且能够实现不同粒度范围的粉体分流，除去了粉体中杂质的功能;本发明易于操作，能够提高碳化硅切割刃料粉体产品的成品率和质量，以及提高生产效率、节约生产成本。
【具体实施方式】
[0020]下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。[0021 ] 一种晶硅片切割刃料的制备方法，它包括以下步骤:
[0022](I)选取碳化硅块料，通过立轴冲击式破碎机破碎并过筛，收集粒度< 4.5mm的碳化硅粒度砂;其包括1#分级机和2#分级机，物料研磨后的细粉随风机产生的气流被带入1#分级机进行分选，在1#分级轮的离心作用下粒度过粗的物料落回重磨，合格细粉则随气流进入2#分级机，在2#分级轮的离心作用下经出粉管排出，即得到所需粒度，未经排出的细粉随气流经微粉旋风收集器粉管排出；
[0023](2)在真空条件下，干法球磨分级采用干式球磨分级设备对上述碳化硅粒度砂进行磨粉、分级得粒度为3?Sum的碳化硅粉体；
[0024](3)在真空条件下，将所述碳化硅粉体加入水中，并在频率为25?60KHz超声波下震荡处理15?19分钟，然后通入沉淀装置沉淀10分钟，再将沉淀装置上部浑浊水抽出；
[0025](4)在真空条件下，引入溢流分级装置，向溢流缸引入向上流动的水流，水流速度等于颗粒沉降速度时，该颗粒滞留不动。粒径大于该颗粒的就下沉，粒径小于该颗粒的就随水流溢出。将料浆投入溢流缸，先用小流量冲出细粒，随后略调大流量，并改动溢流管位置，即可获得一种规格微粉。当溢流出来的料浆浓度很稀时，再次调大流量并改换溢流管位置，又可获得一种较粗规格的微粉。如此重复操作，可分出各个粒度的微粉，根据不同的粒度分级要求，调节料浆浓度，进行溢流分级;再根据不同粒径分别通入酸洗装置；
[0026](5)在真空条件下，酸洗装置在搅拌的情况下同时加入盐酸，搅拌反应12小时后脱酸以去除金属离子;然后再通入装有浓硫酸的离心机中，所述浓硫酸与所述碳化硅粉体的质量比为1:30，然后再搅拌反应2小时，以进一步去除金属离子，并脱去水分；
[0027](6)浓缩脱水采用刮刀离心机对分级后的料浆进行浓缩脱水处理，使所得粉料的含水率<6%;
[0028](7)烘干将浓缩脱水后的粉料送入隧道干燥窑进行干燥，烘干温度为75度，使其含水率<0.04% ；
[0029](8)混配将烘干后的同一粒度段的不同批次的粉料送入干混机干混2.1小时；
[0030](9)精筛以超声波振动筛精筛上步所得粉料，去除结团和大颗粒杂质后即得晶硅片切割刃料，然后将所述晶硅片切割刃料按照质量比是25:1与石英砂进行混合；
[0031](10)将上述得到的产品装于具有硅胶、活性碳和沸石的箱体内，所述硅胶、活性碳和沸石的比例为5:3:2。
[0032]所述碳化硅块料优先采用绿碳化硅。
[0033]综上所述，本发明高纯度、大结晶的碳化硅原材料，保证了碳化硅切割微粉的优良切割性能和稳定的物理状态;粒度形状为等积且刃锋，保证了碳化硅微粉作为切割刃料的均衡性，从而保证被切割材料TTV的最小化;粒度分布集中并且均匀;有高热震稳定性和荷重软化温度，确保了在荷重切割时小线膨胀系数，保证切割的稳定，并且同切割机有很好的适配性;其微粉具备大比表面积和清洁外表，与聚乙二醇等切削液有很好的适配性。
[0034]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
[0035]尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
【主权项】
1.一种晶硅片切割刃料的制备方法，其特征在于它包括以下步骤: (1)选取碳化硅块料，通过立轴冲击式破碎机破碎并过筛，收集粒度<4.5mm的碳化硅粒度砂;其包括1#分级机和2#分级机，物料研磨后的细粉随风机产生的气流被带入1#分级机进行分选，在1#分级轮的离心作用下粒度过粗的物料落回重磨，合格细粉则随气流进入2#分级机，在2#分级轮的离心作用下经出粉管排出，即得到所需粒度，未经排出的细粉随气流经微粉旋风收集器粉管排出； (2)在真空条件下，干法球磨分级采用干式球磨分级设备对上述碳化硅粒度砂进行磨粉、分级得粒度为3?8um的碳化娃粉体； (3)在真空条件下，将所述碳化硅粉体加入水中，并在频率为25?60KHz超声波下震荡处理15?19分钟，然后通入沉淀装置沉淀10分钟，再将沉淀装置上部浑浊水抽出； (4)在真空条件下，引入溢流分级装置，向溢流缸引入向上流动的水流，水流速度等于颗粒沉降速度时，该颗粒滞留不动。粒径大于该颗粒的就下沉，粒径小于该颗粒的就随水流溢出。将料浆投入溢流缸，先用小流量冲出细粒，随后略调大流量，并改动溢流管位置，即可获得一种规格微粉。当溢流出来的料浆浓度很稀时，再次调大流量并改换溢流管位置，又可获得一种较粗规格的微粉。如此重复操作，可分出各个粒度的微粉，根据不同的粒度分级要求，调节料浆浓度，进行溢流分级;再根据不同粒径分别通入酸洗装置； (5)在真空条件下，酸洗装置在搅拌的情况下同时加入盐酸，搅拌反应12小时后脱酸以去除金属离子;然后再通入装有浓硫酸的离心机中，所述浓硫酸与所述碳化硅粉体的质量比为1:30，然后再搅拌反应2小时，以进一步去除金属离子，并脱去水分； (6)浓缩脱水采用刮刀离心机对分级后的料浆进行浓缩脱水处理，使所得粉料的含水率 <6%; (7)烘干将浓缩脱水后的粉料送入隧道干燥窑进行干燥，烘干温度为75度，使其含水率<0.04% ； (8)混配将烘干后的同一粒度段的不同批次的粉料送入干混机干混2.1小时； (9)精筛以超声波振动筛精筛上步所得粉料，去除结团和大颗粒杂质后即得晶硅片切割刃料，然后将所述晶硅片切割刃料按照质量比是25:1与石英砂进行混合； (10)将上述得到的产品装于具有硅胶、活性碳和沸石的箱体内，所述硅胶、活性碳和沸石的比例为5:3:2。2.根据权利要求1所述的晶硅片切割刃料的制备方法，其特征在于所述碳化硅块料采用绿碳化硅。
【专利摘要】本发明公开了一种晶硅片切割刃料的制备方法，选取碳化硅块料，通过立轴冲击式破碎机破碎并过筛，收集粒度≤4.5mm的碳化硅粒度砂；其包括1#分级机和2#分级机，物料研磨后的细粉随风机产生的气流被带入1#分级机进行分选，在1#分级轮的离心作用下粒度过粗的物料落回重磨，合格细粉则随气流进入2#分级机，在2#分级轮的离心作用下经出粉管排出，即得到所需粒度，未经排出的细粉随气流经微粉旋风收集器粉管排出。本发明易于操作，能够提高碳化硅切割刃料粉体产品的成品率和质量，以及提高生产效率、节约生产成本。
【IPC分类】C01B31/36, B28D5/04, B28D5/00
【公开号】CN105668570
【申请号】CN201610023966
【发明人】吕军超
【申请人】宝兴易达光伏刃料有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月14日