[发明专利]一种太阳能硅片切割液

说明书

技术领域

本发明涉及一种太阳能硅片切割液，具体涉及一种含有聚乙二醇，分散剂，表面活性剂，消泡剂和鳌合剂的太阳能硅片切割液。

背景技术

太阳能硅片切割一般是使用硬度高、粒度小且粒径分布集中的碳化硅微粉作为主要切削介质，为使碳化硅微粉在切削过程中分散均匀，同时及时带走切削过程中产生的巨大的摩擦热，通常需先将碳化微粉按照一定比例加入到切割液中，并充分分散，配置成均匀稳定的切割砂浆后再用于硅片切割。使用碳化硅微粉作为介质在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是使碳化硅微粉颗粒持续快速冲击硅棒表面，利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，这一过程会伴随着较大的摩擦热释放，同时由于碳化硅颗粒与硅棒之间的碰撞和摩擦而产生的破碎碳化硅颗粒和硅颗粒也将混入切割体系中。为了避免被切割开的硅片受切割体系温度升高的影响而发生翘曲和其表面被细碎颗粒过度研磨而影响其光洁度，必须设法将切割热及破碎颗粒及时带出切割体系，因此切割液的主要作用是使砂浆具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割体系中均匀稳定的分散，在钢线的高速运动中以均匀平稳的切割力场作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量。

随着整个太阳能行业的快速发展，以及市场的影响，对太阳能硅片切割液提出了更高的要求：1更好的分散和再分散碳化硅的能力；2TTV和厚度的匀一性更高；3能满足中央供砂系统，不会出现沉积现象；4低廉的价格5；可以满足使用回收碳化硅的要求。

针对国内外现有的切割液，都存在再分散能力差的弱点，在长时间放置后，会出现碳化硅的沉积，发生团聚现象，再次搅拌，也不能使碳化硅再次分散在切割液中。

对于市场大量得到的回收碳化硅低廉的价格，硅片供应商都在试图寻求各种各样的方式来提高回收碳化硅的用量，从根本上降低切割成本。但是由于回收工艺和技术上的限制，以及回收砂本上颗粒棱角的磨损，使回收砂除了切割能力下降以外，还会含有少量的金属离子和硅颗粒。对于现有的切割液来说，针对现有回收砂，很难解决其含有的金属离子和硅粉存在所引起的硅片质量下降，不容易清洗，导电转化低等问题。

本发明提供一种新型的太阳能硅片切割液，可提高碳化硅的稳定性，具有很强的再分散能力，可实现100％回收碳化硅的使用，可提高切割良品率，大大降低了切割成本，是一种环境友好材料。

发明内容

本发明是为了解决在太阳能硅片切割过程中，提高碳化硅的稳定性，实现100％回收碳化硅的使用，提高切割良品率。

本发明所述的太阳能硅片切割液，含有聚乙二醇组分，分散剂，表面活性剂，消泡剂和鳌合剂。

在本发明中，所述的聚乙二醇组分可由一种分子量的聚乙二醇组成。

在本发明中，所述的聚乙二醇组分可由两种分子量不同的聚乙二醇组成。

在本发明中，所述的聚乙二醇的分子量为100-600。由于聚乙二醇是非离子型聚合物，并且可以与水进行任意比例互溶等其自身存在的特性，因此聚乙二醇(PEG)的性能特点作为硅片切割液的主体以及硅片的加工过程起着无可替代的作用。

在本发明中，所述的聚乙二醇的质量百分含量为60～95％。

在本发明中，所述的分散剂选自丙烯酸、甲基丙酸酸、乙基丙烯酸、烯基磺酸、苯乙烯磺酸、马来酸酐、烷基丙烯氧基磺酸、丙烯酰胺基磺酸中的一种或多种为单体单元而得到的均聚物或共聚物中的一种或多种的组成。

在本发明中，所述的均聚物或共聚物的分子量为600-5000，其中优选分子量是800-3000，最优选1000-2000。

在本发明中，所述的分散剂的质量百分含量为0.1～16％。

在本发明中，所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂和/或阳离子表面活性剂。

在本发明中，所述的阴离子表面活性剂选自改性的硅氧烷和聚硅氧烷、烷基取代的苯磺酸碱金属盐、长链脂肪族硫酸盐的碱金属或长链脂肪族硫酸盐的非金属盐、自醇类和碱性酚所衍生的碱金属或自醇类和碱性酚所衍生的非金属醚硫酸盐、碱金属磺酸基琥珀酸盐或非金属磺酸基琥珀酸盐中的一种或多种。

在本发明中，所述的阴离子表面活性剂为具有12～25个碳原子的烷基二甲胺氧化物，所述烷基二甲胺氧化物具有水互溶性和/或可分散性。

在本发明中，所述的阴离子表面活性剂选自N，N-二甲基-1-十四烷胺氧化物、N，N-二甲基-1-十八烷胺氧化物、月桂酰肌胺酸钠、二苯醚磺酸盐、十六基二苯醚二磺酸、十二烷基二苯醚二磺酸、癸基二苯醚二磺酸的碱金属盐和/或癸基二苯醚二磺酸的非金属盐中的一种或多种。