本發明屬于金(jin)剛(gang)石線鋸高效(xiao)切(qie)割(ge)，尤其是涉(she)及一種(zhong)光伏硅片(pian)固(gu)結磨料切(qie)割(ge)液及制(zhi)備方法。

背景技術：

1、隨著光伏發電(dian)產業的(de)(de)發展(zhan)，硅(gui)(gui)片的(de)(de)使用量(liang)劇增，多線切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)以其(qi)高效率(lv)(lv)、高質量(liang)、低損耗等巨大(da)優勢而(er)成為目前最(zui)常(chang)用的(de)(de)硅(gui)(gui)片切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)方法之(zhi)一，而(er)切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)液(ye)是(shi)影(ying)響硅(gui)(gui)片切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)質量(liang)和效率(lv)(lv)的(de)(de)關鍵因(yin)素之(zhi)一。前些(xie)年的(de)(de)多線切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)主(zhu)要是(shi)通過金屬絲帶(dai)動游離研(yan)磨(mo)料(liao)進行研(yan)磨(mo)加工來切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)硅(gui)(gui)片，需要保證切(qie)(qie)(qie)(qie)割(ge)液(ye)對于游離磨(mo)料(liao)具有(you)良(liang)好的(de)(de)分散性。

2、近些年來(lai)，切(qie)(qie)割線變為(wei)金屬絲上鍍金剛(gang)石，由游離(li)磨料(liao)變為(wei)固(gu)結磨料(liao)，有(you)效(xiao)減少磨料(liao)的(de)損(sun)耗(hao)(hao)，具有(you)切(qie)(qie)割效(xiao)率(lv)高、材(cai)料(liao)損(sun)耗(hao)(hao)小(xiao)、成本低、硅片表面質量高、可切(qie)(qie)割材(cai)料(liao)尺寸大、良率(lv)高等(deng)特點。但是隨著進給速(su)度的(de)增加(jia)、切(qie)(qie)割效(xiao)率(lv)的(de)提(ti)升，對于切(qie)(qie)割液的(de)潤滑性能(neng)和冷(leng)卻(que)性能(neng)提(ti)出了更(geng)大的(de)挑戰。

3、202310457524.2提(ti)(ti)(ti)出(chu)一(yi)種薄(bo)硅(gui)(gui)片金剛(gang)線(xian)(xian)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)液、制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa)(fa)與用途，該(gai)發(fa)明(ming)中存(cun)在難溶物質，使得制(zhi)備(bei)(bei)(bei)工(gong)藝(yi)復雜，且切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)液切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)硅(gui)(gui)片a率(lv)仍(reng)有提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)空(kong)間(jian)。202211583159.1提(ti)(ti)(ti)出(chu)一(yi)種提(ti)(ti)(ti)高分散性、降低泡沫型金剛(gang)線(xian)(xian)硅(gui)(gui)片切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)液及(ji)其制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，該(gai)方(fang)(fang)法(fa)(fa)需要進行加熱及(ji)過濾工(gong)藝(yi)，制(zhi)備(bei)(bei)(bei)工(gong)藝(yi)復雜。202310771377.6提(ti)(ti)(ti)出(chu)一(yi)種金剛(gang)線(xian)(xian)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)液、其制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa)(fa)與應用，該(gai)發(fa)明(ming)采(cai)用含氟表面活性劑對(dui)環境會(hui)(hui)造(zao)成(cheng)污染(ran)，以及(ji)后續污水處理會(hui)(hui)進一(yi)步增加成(cheng)本，且崩邊率(lv)仍(reng)有提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)空(kong)間(jian)。202211176472.3提(ti)(ti)(ti)出(chu)一(yi)種硅(gui)(gui)晶體線(xian)(xian)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)液及(ji)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，該(gai)發(fa)明(ming)制(zhi)備(bei)(bei)(bei)切(qie)(qie)(qie)割(ge)(ge)液ph值(zhi)較高，會(hui)(hui)對(dui)后續廢液處理增加難度，雖然提(ti)(ti)(ti)升(sheng)(sheng)了(le)生產(chan)效率(lv)，但并未提(ti)(ti)(ti)及(ji)對(dui)于生產(chan)良率(lv)的影響(xiang)。

4、因此(ci)，亟(ji)需一款金剛石線鋸用切(qie)割液以解(jie)決切(qie)割工藝(yi)中出現的劃痕、斷線等問(wen)題，提(ti)高切(qie)割良率。

技術實現思路

1、有(you)鑒于此，本發明(ming)旨在(zai)提出一種光(guang)伏硅片固結(jie)磨料切割(ge)液，以解(jie)決切割(ge)工(gong)藝中出現的劃痕、斷(duan)線的問題(ti)。

2、為(wei)達(da)到上述目(mu)的，本發明的技術方案是這樣(yang)實現的：

3、一種光伏硅片固結磨(mo)料切割液，按(an)質(zhi)量百分比計包括(kuo)：

4、多功能聚(ju)醚10～80％；

5、有機(ji)酸0.02～2％；

6、有機堿0.2～2％；

7、沉降劑(ji)0.02～5％；

8、余量為去離子水。

9、進(jin)一步地，所(suo)述多功能聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)包括(kuo)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)丙烯(xi)(xi)氧(yang)(yang)化(hua)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)甘油醚(mi)(mi)、丙二醇(chun)(chun)(chun)嵌(qian)段聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)(chun)(chun)-聚(ju)(ju)(ju)(ju)丙二醇(chun)(chun)(chun)-聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)(chun)(chun)三嵌(qian)段共聚(ju)(ju)(ju)(ju)物(wu)、反式嵌(qian)段聚(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)、超支化(hua)脂(zhi)肪(fang)醇(chun)(chun)(chun)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)、異構醇(chun)(chun)(chun)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)、炔醇(chun)(chun)(chun)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)、油脂(zhi)基多羥基化(hua)合物(wu)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)脂(zhi)肪(fang)醇(chun)(chun)(chun)醚(mi)(mi)、月桂醇(chun)(chun)(chun)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)乙(yi)(yi)(yi)二醇(chun)(chun)(chun)單辛醚(mi)(mi)、聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)丙烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)、脂(zhi)肪(fang)醇(chun)(chun)(chun)聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)丙烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)、酚類聚(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙(yi)(yi)(yi)烯(xi)(xi)醚(mi)(mi)中(zhong)的兩種或多種；

10、優選地，多功(gong)能聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)為聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)乙(yi)(yi)烯(xi)-聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)丙烯(xi)嵌段(duan)聚(ju)(ju)(ju)合物、脂(zhi)肪醇乙(yi)(yi)氧(yang)基(ji)化(hua)丙氧(yang)基(ji)化(hua)物、炔(gui)醇聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)乙(yi)(yi)烯(xi)醚(mi)、十二碳炔(gui)二醇聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)和(he)脂(zhi)肪醇聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)乙(yi)(yi)烯(xi)醚(mi)、超支化(hua)脂(zhi)肪醇聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)和(he)異構醇聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)乙(yi)(yi)烯(xi)醚(mi)。

11、進一步地，有(you)機酸(suan)為(wei)7-10個碳鏈的有(you)機酸(suan)；

12、進一(yi)步地(di)，有機酸為長鏈羧酸、磺酸、含(han)氮雜環類羧酸中的一(yi)種(zhong)或多種(zhong)；

13、優選地(di)，有機酸為癸(gui)酸。

14、進一(yi)步(bu)地，所述有機堿(jian)包括乙醇胺(an)(an)(an)、二乙醇胺(an)(an)(an)、三乙醇胺(an)(an)(an)、二環(huan)己胺(an)(an)(an)、二甘醇胺(an)(an)(an)、二異(yi)丙醇胺(an)(an)(an)中的一(yi)種或多種。

15、進一步地，所述沉降劑(ji)包(bao)括(kuo)聚(ju)(ju)碳酸(suan)酯(zhi)、改性聚(ju)(ju)酰(xian)胺化(hua)合物、酰(xian)胺類聚(ju)(ju)合物、聚(ju)(ju)季銨鹽、聚(ju)(ju)氧(yang)乙烯中的一種或多(duo)種；

16、優(you)選地，沉(chen)降劑為酰胺類聚合物。

17、一種光伏(fu)硅片固結磨料切割液的制備方法，包括如(ru)下步驟：在(zai)室溫條件下，將多功(gong)能聚醚、沉(chen)降(jiang)劑以任意的順序(xu)加入(ru)去離(li)子水(shui)中(zhong)，攪拌均勻后(hou)加入(ru)有機(ji)酸、有機(ji)堿(jian)、消泡劑攪拌，即得到(dao)金剛(gang)石線鋸高效切割液。

18、一(yi)種光伏(fu)硅片(pian)固(gu)結磨(mo)料切割(ge)液(ye)應用于金剛石線鋸切割(ge)時的(de)冷卻溶(rong)液(ye)。

19、進一步地，將金剛(gang)石線鋸高效(xiao)切割液利用(yong)(yong)去離(li)子水稀(xi)釋1～10000倍進行使(shi)用(yong)(yong)。

20、進(jin)一步地(di)，將金剛石線鋸高效切割液(ye)利用去(qu)離子水稀釋100～200倍進(jin)行(xing)使用。

21、相對于現(xian)有技術，本發明所述的一種光伏硅片固結磨(mo)料切(qie)割(ge)液具有以下(xia)優(you)勢：

22、1.聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)由于其(qi)種(zhong)(zhong)類(lei)的(de)(de)多樣化，具(ju)(ju)有多種(zhong)(zhong)功能(neng)，而(er)不(bu)同聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)在(zai)發揮某(mou)一(yi)功能(neng)的(de)(de)同時(shi)會對(dui)另一(yi)指標產生影響，因(yin)此需(xu)優(you)(you)選(xuan)功能(neng)性強、缺點(dian)不(bu)明顯(xian)的(de)(de)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)進(jin)行使(shi)用，同時(shi)探究不(bu)同聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)一(yi)種(zhong)(zhong)耦合作用。本發明通過(guo)多種(zhong)(zhong)低(di)泡(pao)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)復(fu)配(pei)，平衡(heng)不(bu)同類(lei)型低(di)泡(pao)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)的(de)(de)優(you)(you)缺點(dian)，實現(xian)切割液同時(shi)具(ju)(ju)備低(di)電導率、低(di)表面(mian)張力、低(di)泡(pao)沫(mo)、適宜ph、優(you)(you)異(yi)潤滑(hua)性等特點(dian)。其(qi)中部(bu)分(fen)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)可實現(xian)相似比(bi)例互相替(ti)代(dai)，而(er)部(bu)分(fen)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)無法實現(xian)互相替(ti)代(dai)。如聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙烯-聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)丙烯嵌段聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合物(wu)和脂肪醇聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙烯醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)需(xu)平衡(heng)體系hlb值，同時(shi)聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙烯-聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)丙烯嵌段聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)合物(wu)能(neng)發揮較優(you)(you)潤滑(hua)作用；炔(gui)醇聚(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)乙烯醚(mi)(mi)(mi)(mi)(mi)能(neng)顯(xian)著提升(sheng)體系的(de)(de)潤濕性能(neng)，但是單獨加入會引(yin)入泡(pao)沫(mo)的(de)(de)問題(ti)。

23、2.本發明(ming)提供的金(jin)剛石線(xian)鋸用切(qie)割(ge)液具(ju)有較強的潤(run)濕、滲(shen)透性能，適用于大尺寸硅片切(qie)割(ge)，能夠減少線(xian)痕(hen)、降(jiang)低(di)金(jin)剛線(xian)的磨損。

24、3.本(ben)發明提供的金剛石線鋸用切割液具(ju)有可控的硅粉(fen)沉降(jiang)性(xing)能(neng)，可在不影響其他性(xing)能(neng)的條件下，根(gen)據不同現場(chang)工藝(yi)對硅粉(fen)沉降(jiang)的要求進(jin)行可控調整。

25、4.本(ben)發(fa)明提供(gong)的(de)(de)金剛石線鋸用切割液具有較(jiao)低的(de)(de)泡沫特性(xing)，在(zai)使(shi)用過程中(zhong)減少氣泡的(de)(de)產生，使(shi)液體快速在(zai)硅片表面(mian)鋪展，減少切割液爆(bao)缸(gang)情況(kuang)。

26、5.本發明制備過程簡單，制備條件溫(wen)和不需加熱，所選組分均為易溶物質，配(pei)置時(shi)間(jian)可縮短至2h/100kg樣品(pin)，且切(qie)割液穩定性好，不析油。

技術特征：

1.一種光伏硅片固(gu)結磨料切(qie)割液，其特(te)征在于：按質(zhi)量百分比計包括(kuo)：

2.根據權利要求1所述的一種光(guang)伏(fu)硅片固結磨料切割液(ye)，其(qi)特征在于：所述多(duo)(duo)功(gong)能聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)包(bao)括聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)氧(yang)(yang)(yang)化乙烯(xi)甘油醚(mi)(mi)(mi)、丙(bing)(bing)(bing)二醇(chun)嵌(qian)段(duan)(duan)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)、聚(ju)(ju)(ju)乙二醇(chun)-聚(ju)(ju)(ju)丙(bing)(bing)(bing)二醇(chun)-聚(ju)(ju)(ju)乙二醇(chun)三嵌(qian)段(duan)(duan)共聚(ju)(ju)(ju)物、反式(shi)嵌(qian)段(duan)(duan)聚(ju)(ju)(ju)醚(mi)(mi)(mi)、超支(zhi)化脂(zhi)肪(fang)醇(chun)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)、異構(gou)醇(chun)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)、炔醇(chun)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)、油脂(zhi)基多(duo)(duo)羥基化合物、聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)脂(zhi)肪(fang)醇(chun)醚(mi)(mi)(mi)、月桂(gui)醇(chun)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)、聚(ju)(ju)(ju)乙二醇(chun)單辛醚(mi)(mi)(mi)、聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)、脂(zhi)肪(fang)醇(chun)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)丙(bing)(bing)(bing)烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)、酚類(lei)聚(ju)(ju)(ju)氧(yang)(yang)(yang)乙烯(xi)醚(mi)(mi)(mi)中的兩(liang)種或多(duo)(duo)種。

3.根據(ju)權(quan)利要求1所述(shu)的一(yi)種光伏硅片(pian)固結磨料切割(ge)液，其特征在(zai)于，多功(gong)能聚(ju)醚(mi)(mi)為(wei)聚(ju)氧乙(yi)烯-聚(ju)氧丙烯嵌段(duan)聚(ju)合物、脂肪(fang)醇(chun)乙(yi)氧基(ji)化丙氧基(ji)化物、炔醇(chun)聚(ju)氧乙(yi)烯醚(mi)(mi)、十二(er)碳(tan)炔二(er)醇(chun)聚(ju)醚(mi)(mi)和(he)(he)脂肪(fang)醇(chun)聚(ju)氧乙(yi)烯醚(mi)(mi)、超支(zhi)化脂肪(fang)醇(chun)聚(ju)醚(mi)(mi)和(he)(he)異構醇(chun)聚(ju)氧乙(yi)烯醚(mi)(mi)。

4.根據權(quan)利要求1所述的(de)一(yi)種光(guang)伏硅片(pian)固結磨料切割液，其特征在于：有機(ji)酸(suan)為7-10個碳鏈的(de)有機(ji)酸(suan)。

5.根據權(quan)利要求1所述的(de)(de)一種光伏硅片(pian)固(gu)結(jie)磨料切割(ge)液，其特征在(zai)于(yu)：有(you)機酸(suan)為長鏈羧酸(suan)、磺酸(suan)、含(han)氮雜環類羧酸(suan)中(zhong)的(de)(de)一種或多種，優選地，有(you)機酸(suan)為癸酸(suan)。

6.根據(ju)權(quan)利要求1所述(shu)的一(yi)種光(guang)伏硅(gui)片固結磨料切(qie)割液，其(qi)特征在于：所述(shu)有機堿包(bao)括乙醇(chun)(chun)胺、二(er)(er)乙醇(chun)(chun)胺、三乙醇(chun)(chun)胺、二(er)(er)環己胺、二(er)(er)甘醇(chun)(chun)胺、二(er)(er)異(yi)丙醇(chun)(chun)胺中的一(yi)種或(huo)多(duo)種。

7.根(gen)據權(quan)利要求1所述的一種光(guang)伏硅片固結磨料(liao)切(qie)割(ge)液，其(qi)特征在于：所述沉降劑(ji)包括(kuo)聚(ju)碳酸酯(zhi)、改性聚(ju)酰(xian)(xian)胺化合(he)物(wu)、酰(xian)(xian)胺類(lei)聚(ju)合(he)物(wu)、聚(ju)季銨鹽、聚(ju)氧乙烯中的一種或多種；

8.權(quan)利要(yao)求(qiu)1～7任(ren)一(yi)項所述的一(yi)種光伏硅(gui)片固(gu)結磨料(liao)切割液的制備方法，其特征(zheng)在于：包括如下步(bu)驟：在室溫條件下，將(jiang)多功能聚醚(mi)、沉降劑(ji)以任(ren)意(yi)的順序加入去離子(zi)水(shui)中，攪(jiao)拌均勻后加入有機(ji)酸、有機(ji)堿、消泡劑(ji)攪(jiao)拌，即(ji)得到金剛石(shi)線鋸高效切割液。

9.權利要求1～7任一項(xiang)所述的一種光(guang)伏硅片固結(jie)磨(mo)料切割(ge)液(ye)應用于金剛石線鋸切割(ge)時的冷卻(que)溶(rong)液(ye)。

10.根據權利要(yao)求9所述的(de)應用(yong)，其特(te)征在(zai)于(yu)，將金剛石線鋸高(gao)效(xiao)切割液(ye)利用(yong)去離子水稀(xi)釋1～10000倍進行(xing)使用(yong)；

技術總結
本發明提供了一種光伏硅片固結磨料切割液及制備方法，所述切割液中各組分所占重量百分比為：多功能聚醚10～80％，有機酸0.02～2％、有機堿0.2～2％、沉降劑0.02～5％，余量為去離子水。本發明提供的金剛石線鋸用切割液具有較強的潤濕、滲透性能，適用于大尺寸硅片切割，能夠減少線痕、降低金剛線的磨損。

技術研發人員：戴媛靜,鄒洋,張紫銅,張晨輝,雒建斌
受保護的技術使用者：清華大學天津高端裝備研究院
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19