一種光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括配置原料、濕法球磨、制備素坯和高溫?zé)Y(jié)四步驟。以光伏硅切割廢料為主要原料，外加炭黑和膠體石墨和碳化硅粉制備反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷，可大大提高光伏硅線切割液的回收利用附加值，所述碳化硅陶瓷致密，吸水率和顯氣孔率低。
【專利說明】
一種光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及碳化硅陶瓷領(lǐng)域，具體涉及一種光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]多晶硅和單晶硅材料是制造硅拋光片和太陽能電池的主要原料，目前國內(nèi)外各生產(chǎn)企業(yè)在晶片生產(chǎn)過程中，廣泛采用線切割技術(shù)加工硅片。在應(yīng)用上對太陽能硅片表面的潔凈度、平整度、導(dǎo)電性等性能指標(biāo)有嚴(yán)格的要求，因此太陽能硅片的切割過程中，需要使用粒度小、硬度高且粒徑分布集中的碳化硅微粉作為主要切削介質(zhì)。為使碳化硅微粉在切削過程中分散均勻，同時及時帶走切削過程中產(chǎn)生的巨大摩擦熱，需要將碳化硅微粉按照一定比例，加入到以聚乙二醇為分散劑的水溶液中，制備成碳化硅分散均勻的水溶性太陽能硅片切割液。
[0003]在線切割過程中，由于碳化硅顆粒與硅棒之間的碰撞和摩擦，產(chǎn)生的破碎碳化硅顆粒和硅顆粒也將混入切割體系中。同時，切割過程產(chǎn)生的切割熱，也會導(dǎo)致切割液本身的質(zhì)變，因此，切割液在使用幾次后必須更換，所以，硅片切割面臨著大量的廢棄切割液的回收利用問題。
[0004]目前，對切割液中聚乙二醇的回收工藝較成熟，但是對回收了聚乙二醇后的殘余固體廢棄物的回收和利用還沒有特別有效的手段，整個固體廢棄物的量約占廢砂漿總量的55%，大量壓濾后的固體廢棄物簡單處理后，作為一種外加劑以400?500元/噸的價格賣給混凝土攪拌站，作為外加劑摻入。因此，回收利用附加值相對較低，因此對固體廢棄物急需進一步開發(fā)新的用途。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種碳化硅陶瓷質(zhì)量好的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)效果，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種光伏娃線切割廢料燒結(jié)碳化娃陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]S1:將光伏硅線切割廢料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；
[0008]S2:將SI所得混合物濕法球磨，漿料過110目篩；
[0009]S3:將S2所得漿料烘干，干燥后造粒和干壓成型，得素坯；
[0010]S4:將制好的素坯放入石墨坩禍內(nèi)，將素坯用硅粉填埋，然后在高溫真空爐燒成，燒成溫度為1600°C，保溫時間30min，所述SI混合物固體重量中硅含量為30?32%。
[0011]其中，所述S4中填埋的硅粉質(zhì)量為素坯質(zhì)量的3?5倍。
[0012]其中，所述SI中碳化硅的粒度為30?35 μπι。
[0013]其中，所述炭源為炭黑和膠體石墨中的至少一種。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于:
[0015]以光伏硅切割廢料為主要原料，外加炭黑和膠體石墨和碳化硅粉制備反應(yīng)燒結(jié)碳化硅陶瓷，可大大提高光伏硅線切割液的回收利用附加值，所述碳化硅陶瓷致密，吸水率和顯氣孔率低。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017]實施例1
[0018]實施例1的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0019]S1:將光伏硅線切割廢料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；
[0020]S2:將SI所得混合物濕法球磨，漿料過110目篩；
[0021]S3:將S2所得漿料烘干，干燥后造粒和干壓成型，得素坯；
[0022]S4:將制好的素坯放入石墨坩禍內(nèi)，將素坯用硅粉填埋，然后在高溫真空爐燒成，燒成溫度為1600°C，保溫時間30min，所述SI混合物固體重量中硅含量為30%。
[0023]其中，S4中填埋的硅粉質(zhì)量為素坯質(zhì)量的3倍。
[0024]其中，SI中碳化硅的粒度為30 μπι。
[0025]其中，炭源為炭黑。
[0026]實施例2
[0027]實施例2的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0028]S1:將光伏硅線切割廢料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；
[0029]S2:將SI所得混合物濕法球磨，漿料過110目篩；
[0030]S3:將S2所得漿料烘干，干燥后造粒和干壓成型，得素坯；
[0031]S4:將制好的素坯放入石墨坩禍內(nèi)，將素坯用硅粉填埋，然后在高溫真空爐燒成，燒成溫度為1600°C，保溫時間30min，所述SI混合物固體重量中硅含量為31%。
[0032]其中，S4中填埋的硅粉質(zhì)量為素坯質(zhì)量的4倍。
[0033]其中，SI中碳化硅的粒度為33 μπι。
[0034]其中，炭源為膠體石墨。
[0035]實施例3
[0036]實施例3的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟:
[0037]S1:將光伏硅線切割廢料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；
[0038]S2:將SI所得混合物濕法球磨，漿料過110目篩；
[0039]S3:將S2所得漿料烘干，干燥后造粒和干壓成型，得素坯；
[0040]S4:將制好的素坯放入石墨坩禍內(nèi)，將素坯用硅粉填埋，然后在高溫真空爐燒成，燒成溫度為1600°C，保溫時間30min，所述SI混合物固體重量中硅含量為32%。
[0041 ] 其中，S4中填埋的硅粉質(zhì)量為素坯質(zhì)量的5倍。
[0042]其中，SI中碳化硅的粒度為35 μπι。
[0043]其中，炭源為炭黑和膠體石墨的混合物，質(zhì)量比為1:1。
[0044]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于，包括以下步驟: 51:將光伏硅線切割廢料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合； 52:將SI所得混合物濕法球磨，漿料過110目篩； 53:將S2所得楽料烘干，干燥后造粒和干壓成型，得素還； 54:將制好的素坯放入石墨坩禍內(nèi)，將素坯用硅粉填埋，然后在高溫真空爐燒成，燒成溫度為1600°C，保溫時間30min， 所述SI混合物固體重量中硅含量為30?32%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述S4中填埋的硅粉質(zhì)量為素坯質(zhì)量的3?5倍。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述SI中碳化娃的粒度為30?35 μπι。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光伏硅線切割廢料燒結(jié)碳化硅陶瓷的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述炭源為炭黑和膠體石墨中的至少一種。
【文檔編號】C04B35/622GK105884364SQ201410747252
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2014年12月9日
【發(fā)明人】任海濤
【申請人】任海濤