一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，包括配置原料、湿法球磨、制备素坯和高温烧结四步骤。以光伏硅切割废料为主要原料，外加炭黑和胶体石墨和碳化硅粉制备反应烧结碳化硅陶瓷，可大大提高光伏硅线切割液的回收利用附加值，所述碳化硅陶瓷致密，吸水率和显气孔率低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及碳化硅陶瓷领域，具体涉及一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺。
技术介绍
多晶硅和单晶硅材料是制造硅抛光片和太阳能电池的主要原料，目前国内外各生产企业在晶片生产过程中，广泛采用线切割技术加工硅片。在应用上对太阳能硅片表面的洁净度、平整度、导电性等性能指标有严格的要求，因此太阳能硅片的切割过程中，需要使用粒度小、硬度高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摩擦热，需要将碳化硅微粉按照一定比例，加入到以聚乙二醇为分散剂的水溶液中，制备成碳化硅分散均匀的水溶性太阳能硅片切割液。在线切割过程中，由于碳化硅颗粒与硅棒之间的碰撞和摩擦，产生的破碎碳化硅颗粒和硅颗粒也将混入切割体系中。同时，切割过程产生的切割热，也会导致切割液本身的质变，因此，切割液在使用几次后必须更换，所以，硅片切割面临着大量的废弃切割液的回收利用问题。目前，对切割液中聚乙二醇的回收工艺较成熟，但是对回收了聚乙二醇后的残余固体废弃物的回收和利用还没有特别有效的手段，整个固体废弃物的量约占废砂浆总量的55％，大量压滤后的固体废弃物简单处理后，作为一种外加剂以400～500元/吨的价格卖给混凝土搅拌站，作为外加剂掺入。因此，回收利用附加值相对较低，因此对固体废弃物急需进一步开发新的用途。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种碳化硅陶瓷质量好的光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺。为实现上述技术效果，本专利技术的技术方案为：一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将光伏硅线切割废料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；S2：将S1所得混合物湿法球磨，浆料过110目筛；S3：将S2所得浆料烘干，干燥后造粒和干压成型，得素坯；S4：将制好的素坯放入石墨坩埚内，将素坯用硅粉填埋，然后在高温真空炉烧成，烧成温度为1600℃，保温时间30min，所述S1混合物固体重量中硅含量为30～32％。其中，所述S4中填埋的硅粉质量为素坯质量的3～5倍。其中，所述S1中碳化硅的粒度为30～35μm。其中，所述炭源为炭黑和胶体石墨中的至少一种。本专利技术的优点和有益效果在于：以光伏硅切割废料为主要原料，外加炭黑和胶体石墨和碳化硅粉制备反应烧结碳化硅陶瓷，可大大提高光伏硅线切割液的回收利用附加值，所述碳化硅陶瓷致密，吸水率和显气孔率低。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。实施例1实施例1的光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，包括以下步骤：S1：将光伏硅线切割废料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；S2：将S1所得混合物湿法球磨，浆料过110目筛；S3：将S2所得浆料烘干，干燥后造粒和干压成型，得素坯；S4：将制好的素坯放入石墨坩埚内，将素坯用硅粉填埋，然后在高温真空炉烧成，烧成温度为1600℃，保温时间30min，所述S1混合物固体重量中硅含量为30％。其中，S4中填埋的硅粉质量为素坯质量的3倍。其中，S1中碳化硅的粒度为30μm。其中，炭源为炭黑。实施例2实施例2的光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，包括以下步骤：S1：将光伏硅线切割废料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；S2：将S1所得混合物湿法球磨，浆料过110目筛；S3：将S2所得浆料烘干，干燥后造粒和干压成型，得素坯；S4：将制好的素坯放入石墨坩埚内，将素坯用硅粉填埋，然后在高温真空炉烧成，烧成温度为1600℃，保温时间30min，所述S1混合物固体重量中硅含量为31％。其中，S4中填埋的硅粉质量为素坯质量的4倍。其中，S1中碳化硅的粒度为33μm。其中，炭源为胶体石墨。实施例3实施例3的光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，包括以下步骤：S1：将光伏硅线切割废料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；S2：将S1所得混合物湿法球磨，浆料过110目筛；S3：将S2所得浆料烘干，干燥后造粒和干压成型，得素坯；S4：将制好的素坯放入石墨坩埚内，将素坯用硅粉填埋，然后在高温真空炉烧成，烧成温度为1600℃，保温时间30min，所述S1混合物固体重量中硅含量为32％。其中，S4中填埋的硅粉质量为素坯质量的5倍。其中，S1中碳化硅的粒度为35μm。其中，炭源为炭黑和胶体石墨的混合物，质量比为1∶1。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将光伏硅线切割废料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；S2：将S1所得混合物湿法球磨，浆料过110目筛；S3：将S2所得浆料烘干，干燥后造粒和干压成型，得素坯；S4：将制好的素坯放入石墨坩埚内，将素坯用硅粉填埋，然后在高温真空炉烧成，烧成温度为1600℃，保温时间30min，所述S1混合物固体重量中硅含量为30～32％。

【技术特征摘要】
1.一种光伏硅线切割废料烧结碳化硅陶瓷的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：S1：将光伏硅线切割废料、碳化硅、硅、炭源和聚乙烯醇按配比混合；S2：将S1所得混合物湿法球磨，浆料过110目筛；S3：将S2所得浆料烘干，干燥后造粒和干压成型，得素坯；S4：将制好的素坯放入石墨坩埚内，将素坯用硅粉填埋，然后在高温真空炉烧成，烧成温度为1600℃，保温时间30min，所述S1混合物固体重...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海涛，
申请(专利权)人：任海涛，
类型：发明
国别省市：江苏;32