CN103361736A - 一种用水淬法粉碎制备母合金的方法 - Google Patents

一种用水淬法粉碎制备母合金的方法 Download PDF

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杨超
刘立中
徐由兵
李英涛
傅亮
曾世铭
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一种用水淬法粉碎制备母合金的方法，步骤包括，选取一台单晶炉，放入一个石英坩埚，关闭炉子进行抽空，通电加热，在石英坩埚内壁温度达到750～800℃，再放入装有母合金硅块的筐；将25-30公斤20mm厚的含硼的硅块装入淬火筐中，将筐吊入炉内，置于石英坩埚中，筐底部接近坩埚埚底。加热半小时后，含硼硅块温度接近650℃；将淬火筐快速升起，旋开单晶拉制炉的副炉室，下降筐，待筐的上沿下降至离开副室筒后，将筐抬起与挂钩分离，直接快速沉入冷水槽中，同时将另一装有含硼硅块淬火筐置入炉内加热。解决了破碎难的问题。具有节约原料、降低成本、减轻劳动强度的特点。

Description

一种用水淬法粉碎制备母合金的方法
技术领域
本发明涉及一种用水淬法粉碎制备母合金的方法。
背景技术
P型硅片与N型硅片是太阳能电池所采用的硅基材料，而P型硅片材料是目前的主流，占市场主要份额。不论是P型多晶硅硅片还是单晶硅硅片，在其生产过程中为了让掺杂量容易控制、更准确，使其生长出的晶体电阻率达到规定的要求，所以要按照重量比加入一定数量的掺杂剂，这种掺杂剂又被称为母合金。目前硅晶体P型掺杂剂是三族元素，主要有硼、镓等，而硼元素为主的母合金使用单位最多。
传统的方法是通过单晶拉制炉掺硼后拉制出含硼的硅晶棒，再经过切成20mm的厚片、测电阻率、分档（每0.0005Ω·cm一档）、人工敲碎、清洗即可做母合金投入使用。当母合金棒先切成20mm的厚片，然后用人工用钼锤砸碎成为碎块时，由于其很硬、很难砸碎，往往造成手部受伤。加之约10%的母合金料变成粉状和碎削，无法使用造成较大损失。
发明内容
本发明其目的就在于提供一种用水淬法粉碎制备母合金的方法，解决了破碎难的问题。具有节约原料、降低成本、减轻劳动强度的特点。
    实现上述目的而采取的技术方案，步骤包括，
1）、选取一台单晶炉，放入一个石英坩埚，关闭炉子进行抽空，通电加热，在石英坩埚内壁温度达到750～800℃，再放入装有母合金硅块的筐；
2）、将25-30公斤20mm厚的含硼的硅块装入淬火筐中，将筐吊入炉内，置于石英坩埚中，筐底部接近坩埚埚底。加热半小时后，含硼硅块温度接近650℃； 
3）、将淬火筐快速升起，旋开单晶拉制炉的副炉室，下降筐，待筐的上沿下降至离开副室筒后，将筐抬起与挂钩分离，直接快速沉入冷水槽中，同时将另一装有含硼硅块淬火筐置入炉内加热。
与现有技术相比本发明具有以下优点。
    1、淬火后的块料轻轻一碰就碎，料尺寸大小合适，符合拉制单晶和多晶铸锭生产的要求；
2、该淬火技术采用已退役的单晶炉，可节约购置专用淬火设备的费用；
3、以往采用手工破碎块料，难度大，浪费多且易带进污染物。通过发明此项淬火技术，解决了破碎难题，并节约了原料，降低了成本，又减轻了人员劳动强度。
具体实施方式
步骤包括，
1）、选取一台单晶炉，放入一个石英坩埚，关闭炉子进行抽空，通电加热，在石英坩埚内壁温度达到750～800℃，再放入装有母合金硅块的筐；
2）、将25-30公斤20mm厚的含硼的硅块装入淬火筐中，将筐吊入炉内，置于石英坩埚中，筐底部接近坩埚埚底。加热半小时后，含硼硅块温度接近650℃； 
3）、将淬火筐快速升起，旋开单晶拉制炉的副炉室，下降筐，待筐的上沿下降至离开副室筒后，将筐抬起与挂钩分离，直接快速沉入冷水槽中，同时将另一装有含硼硅块淬火筐置入炉内加热。
     如果将母合金块料加热到600～650℃后，快速投入冷水中，母合金块料外表面受到激冷而收缩，内部则温度较高抵抗收缩，就会产生巨大的内应力，引发众多的微裂纹。这时用一母合金块料轻击另一块，两个块料就会碎裂为小块，其尺寸可满足掺杂工艺需要。
实施例
1、选取一台单晶炉，放入一个石英坩埚，关闭炉子进行抽空，通电加热，在石英坩埚内壁温度达到750～800℃，呈玫瑰红色时，再放入装有母合金硅块的筐；
2、将25-30公斤20mm厚的含硼的硅块（大都是约ф206mm的圆块，少数为形状不一的小块）装入淬火筐中，将筐吊入炉内，置于石英坩埚中，筐底部接近坩埚埚底，加热半小时后，含硼硅块温度接近650℃； 
3、将淬火筐尽快升起，旋开单晶拉制炉的副炉室，下降筐，待筐的上沿下降至离开副室筒后，两个人用角铁将筐抬起与挂钩分离，直接快速沉入大的冷水槽中，同时将另一装有含硼硅块淬火筐置入炉内加热，这样两个淬火筐轮流操作。每两个小时可淬火3筐硅料，约处理60公斤硅料。一天24小时可淬火700公斤。

Claims (2)

1.一种用水淬法粉碎制备母合金的方法，其特征在于，步骤包括，
1）选取一台单晶炉，放入一个石英坩埚，关闭炉子进行抽空，通电加热，在石英坩埚内壁温度达到750～800℃，再放入装有母合金硅块的筐；
2）将25-30公斤20mm厚的含硼的硅块装入淬火筐中，将筐吊入炉内，置于石英坩埚中，筐底部接近坩埚埚底。
2.加热半小时后，含硼硅块温度接近650℃； 
3）将淬火筐快速升起，旋开单晶拉制炉的副炉室，下降筐，待筐的上沿下降至离开副室筒后，将筐抬起与挂钩分离，直接快速沉入冷水槽中，同时将另一装有含硼硅块淬火筐置入炉内加热。
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PB01 Publication
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