CN105084362A

CN105084362A - 晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂及其使用方法

Info

Publication number: CN105084362A
Application number: CN201510433059.4A
Authority: CN
Inventors: 孙毅; 阳辉; 申君来; 杨正宏; 辛玲; 高敏杰
Original assignee: HENAN XINDAXIN MATERIALS CO Ltd
Current assignee: HENAN XINDAXIN MATERIALS CO Ltd
Priority date: 2015-07-22
Filing date: 2015-07-22
Publication date: 2015-11-25

Abstract

本发明涉及一种晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，由以下重量百分比的原料组成：水10%～40%、EDTA？1%～10%、壬基酚聚氧乙烯醚1%～10%、胺基化合物20%～50%、钠盐20%～50%。本发明还涉及所述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂的使用方法，先调节碳化硅浆料的浓度为20wt%～40wt%，pH值为7～9，再添加碳化硅浆料重量0.1‰～1%的权利要求1所述碳化硅微粉虹吸分级分散剂进行分散。本发明分散剂克服了碳化硅产品分级精度差、生产时间长等缺点，提高了碳化硅分级精度，缩短了生产时间，且制备工艺简单、使用后排出的水溶液对环境不造成污染。

Description

晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂及其使用方法

技术领域

本发明属于太阳能晶硅片切割用碳化硅生产技术领域，具体涉及一种碳化硅微粉虹吸分级用的分散剂及其使用方法。

背景技术

碳化硅作为一种优质的传统磨削材料主要用于太阳能晶硅片的切割。作为切割刃料用的碳化硅微粉在粒度方面有着严格的要求，因此在生产中对碳化硅微粉分级的精度要求苛刻，这也是碳化硅生产的一个难点。通过虹吸分级处理可以把雷蒙原料中颗粒相近的微粉筛选出来，不同的粒度区间按照沉降时间的不同进行分级筛选。微粉中粒度较大的颗粒先沉降，粒度较小的后沉积，所以碳化硅微粉浆料分散越均匀，分级效果越好。

碳化硅的生产中，煅烧后的原料再经过雷蒙磨研磨，称为雷蒙原料，雷蒙原料经过分级处理才能得到用于晶硅片切割的碳化硅磨料。由于经过高温煅烧和雷蒙磨研磨，碳化硅微粉会出现结块、抱团的现象，这会对碳化硅的分级处理带来困难，导致产品分级精度不一致、生产周期延长。

发明内容

本发明的目的之一在于克服碳化硅产品分级精度差、生产时间长等缺点，提供一种能提高碳化硅微粉虹吸分级精度、缩短生产时间的高效分散剂。

本发明的另一目的在于提供一种环保型的分散剂，不含磷酸盐、硅酸盐等传统的非环保分散剂成分，制备工艺简单、使用后排出的水溶液对环境不造成污染。

为解决上述问题，本发明通过以下技术方案实现：

设计一种晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，由以下重量百分比的原料组成：水10%～40%、EDTA1%～10%、壬基酚聚氧乙烯醚1%～10%、胺基化合物20%～50%、钠盐20%～50%。

对于上述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，由以下重量百分比的原料组成：水15%～20%、EDTA2.5%～4.0%、壬基酚聚氧乙烯醚4.5%～6.0%、胺基化合物35%～46%、钠盐26%～41%。

对于上述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，所述的胺基化合物优选为月桂酸乙二醇胺、月桂酸乙二醇酰胺、三乙醇胺、聚乙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的至少一种。

对于上述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，所述的钠盐优选为十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠中的至少一种。

对于上述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，其制备方法包括以下步骤：在室温环境下，将所述各原料加入到容器中，搅拌30～60分钟，同时，将pH值调节至7～9，即得。

本发明还提供了所述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂的使用方法：调节碳化硅浆料的浓度为20wt%～40wt%，pH值为7～9，再添加碳化硅浆料重量0.01～1%的所述碳化硅微粉虹吸分级分散剂进行分散。

本发明具有以下积极有益效果：

本发明分散剂可以有效的解决碳化硅结块、抱团的现象，能使碳化硅浆料更好的分散、沉降，克服了碳化硅产品分级精度差、生产时间长等缺点，大大提高了碳化硅虹吸分级的精度，缩短了生产时间，提高了生产效益。

本发明分散剂为环保型，不含磷酸盐、硅酸盐等传统的非环保分散剂成分，且制备工艺简单、使用后排出的水溶液对环境不造成污染。

具体实施方式

以下以制备1000g分散剂为例，结合实施例作进一步的解释说明：

实施例1：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将150g水、25gEDTA、45g壬基酚聚氧乙烯醚、450g月桂酸乙二醇胺、330g十二烷基苯磺酸钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌30分钟，同时，将pH值调节至7，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例2：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将150g水、35gEDTA、55g壬基酚聚氧乙烯醚、420g三乙醇胺、340g羟甲基纤维素钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌60分钟，同时，将pH值调节至9，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例3：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将150g水、25gEDTA、45g壬基酚聚氧乙烯醚、380g聚乙烯酰胺、400g柠檬酸钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌45分钟，同时，将pH值调节至8，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例4：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将150g水、35gEDTA、55g壬基酚聚氧乙烯醚、350g聚乙烯亚胺、410g氢氧化钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌50分钟，同时，将pH值调节至9，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例5：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将200g水、30gEDTA、50g壬基酚聚氧乙烯醚、460g聚丙烯酰胺、260g乙二胺四乙酸二钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌40分钟，同时，将pH值调节至7，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例6：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将200g水、40gEDTA、60g壬基酚聚氧乙烯醚、420g月桂酸二乙醇酰胺、280g十二烷基苯磺酸钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌45分钟，同时，将pH值调节至8，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例7：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将200g水、30gEDTA、50g壬基酚聚氧乙烯醚、350g月桂酸乙二醇胺、370g羟甲基纤维素钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌35分钟，同时，将pH值调节至7，即可得到所述的晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

实施例8：

按照如下步骤制备晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂：在室温条件下，将200g水、40gEDTA、60g壬基酚聚氧乙烯醚、370g三乙醇胺、330g柠檬酸钠，依次加入到搅拌釜中，搅拌55分钟，同时，将pH值调节至9，即可得到晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂。

将实施例1～8制备的晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂与六偏磷酸钠、水玻璃等分散剂在实验室做对比试验：以生产1200#碳化硅产品为例，取1000mL的干燥烧杯，称取一定量的碳化硅雷蒙原料，加水配置成料浆浓度为35%的溶液，分别加入三种同等重量的分散剂（用量为碳化硅浆料重量的0.01%。）充分搅拌均匀，静置观察现象，见表1：

表1三种分散剂分散效果对比表

。

表中，静置时间是指加入分散剂充分搅拌均匀之后，溶液放置的时间；上层溶液情况是指放置相同时间后，沉淀层上的溶液澄清程度；沉淀硬度是指放置相同时间后，倒掉烧杯上层溶液剩余沉淀层的硬度；沉淀层微粉中D₅₀值是指碳化硅微粉中粒度分布百分数达到50%时所对应的粒径值，它的物理意义是粒径大于它的颗粒占50%，小于它的颗粒液占50%，而1200#碳化硅成品要求的D₅₀值为9.5±0.8μm。

本发明并不局限于上述具体实施方式，本领域技术人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或者类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims

1.一种晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：水10%～40%、EDTA1%～10%、壬基酚聚氧乙烯醚1%～10%、胺基化合物20%～50%、钠盐20%～50%。

2.根据权利要求1所述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，其特征在于，由以下重量百分比的原料组成：水15%～20%、EDTA2.5%～4.0%、壬基酚聚氧乙烯醚4.5%～6.0%、胺基化合物35%～46%、钠盐26%～41%。

3.根据权利要求1所述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，其特征在于：所述的胺基化合物优选为月桂酸乙二醇胺、月桂酸乙二醇酰胺、三乙醇胺、聚乙烯酰胺、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺中的至少一种。

4.根据权利要求1所述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，其特征在于：所述的钠盐优选为十二烷基苯磺酸钠、羟甲基纤维素钠、柠檬酸钠、氢氧化钠、乙二胺四乙酸二钠中的至少一种。

5.根据权利要求1所述晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：在室温环境下，将所述各原料加入到容器中，搅拌30～60分钟，同时，将pH值调节至7～9，即得。

6.一种晶硅片切割用碳化硅微粉虹吸分级分散剂的使用方法，包括以下步骤：调节碳化硅浆料的浓度为20wt%～40wt%，pH值为7～9，再添加碳化硅浆料重量0.01～1%的权利要求1所述碳化硅微粉虹吸分级分散剂进行分散。