[发明专利]晶硅片切割刃料的制备方法

说明书

技术领域

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

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

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。

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：

一种晶硅片切割刃料的制备方法，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的碳化硅粉体；

(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∶27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。

为了更好地实现本发明，进一步的技术方案是：

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。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：

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

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。