一种金刚石线切割液及其制备方法、应用和使用方法技术

本发明专利技术涉及一种金刚石线切割液及其制备方法、应用和使用方法。以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：10‑30份的聚乙二醇、5‑25份的二乙二醇、0.5‑15份的增溶剂、0.5‑15份的酸碱平衡剂、0.1‑1.5份的渗透剂、0.1‑1.5份的分散剂、0.1‑5份的缓蚀剂和40‑85份的水。该金刚石线切割液的表面张力值低，能减少线锯的磨损，减少断线率，提高产品的切割良率；还能减少切割过程中泡沫的产生，解决溢缸的问题；且COD值低，利于微生物降解，降低环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种金刚石线切割液及其制备方法、应用和使用方法
本专利技术涉及硅片切割领域，具体涉及一种金刚石线切割液及其制备方法、应用和使用方法。
技术介绍
在太阳能硅片切割过程中，硅片切割液是硅片切割过程中必须使用的辅料，常用硅片切割液有砂浆切割液和金刚石线切割液，其中砂浆切割液本身不含水，其实际含水量难以控制，且采用砂浆切割液进行切割耗时长、效率低、生产成本高。目前整个光伏产业的硅片切割基本采用金刚石线锯进行切割，而非使用原始的不含水的砂浆切割液。但是目前市面上所使用的金刚石线切割液，还具有一定的缺陷，如在切割过程中频频断线，导致产品报废率增高；且切割过程中容易出现泡沫溢出缸体现象。因此市场上亟待开发一种断线率低、产品切割良率高的金刚石线切割液。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术中存在的问题，提供一种金刚石线切割液及其制备方法、应用和使用方法，该金刚石线切割液的表面张力值低，能减少线锯的磨损，减少断线率，提高产品的切割良率；还能减少切割过程中泡沫的产生，解决溢缸的问题。本专利技术的第一方面是提供一种金刚石线切割液，以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：10-30份的聚乙二醇、5-25份的二乙二醇、0.5-15份的增溶剂、0.5-15份的酸碱平衡剂、0.1-1.5份的渗透剂、0.1-1.5份的分散剂、0.1-5份的缓蚀剂和40-85份的水。本专利技术的第二方面是提供一种金刚石线切割液的制备方法，该方法包括将前述金刚石线切割液各组分进行混合。本专利技术的第三方面是提供前述金刚石线切割液和前述金刚石线切割液的制备方法制得的金刚石线切割液在切割单晶硅和多晶硅的切割上的应用。本专利技术的第四方面是提供一种金刚石线切割液的使用方法，该方法包括将前述所述的金刚石线切割液与稀释剂混合后使用。通过上述技术方案，本专利技术提供的金刚石线切割液含有聚乙二醇和二乙二醇，利于微生物降解，降低环境污染；且聚乙二醇和二乙二醇与增溶剂、酸碱平衡剂相互配合，降低金刚石线切割液的表面张力值，减少线锯的磨损，减少断线率，提高产品的切割良率；还减少了切割过程中泡沫的产生，解决溢缸的问题。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种金刚石线切割液，以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：10-30份的聚乙二醇、5-25份的二乙二醇、0.5-15份的增溶剂、0.5-15份的酸碱平衡剂、0.1-1.5份的渗透剂、0.1-1.5份的分散剂、0.1-5份的缓蚀剂和40-85份的水。优选情况下，为了进一步提高产品的切割良率。以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：15-25份的聚乙二醇、10-15份的二乙二醇、3-6份的增溶剂、4-8份的酸碱平衡剂、0.1-0.8份的渗透剂、0.1-0.8份的分散剂、0.1-1份的缓蚀剂和45-80份的水。本专利技术提供的金刚石线切割液含有聚乙二醇和二乙二醇，在金刚石线锯切割过程中，聚乙二醇和二乙二醇能够起到润滑钢线的作用，减少热量的产生；且聚乙二醇和二乙二醇能够与增溶剂、酸碱平衡剂相互配合，降低金刚石线切割液的表面张力值，减少线锯的磨损，减少断线率，提高产品的切割良率；还减少了切割过程中泡沫的产生，解决溢缸的问题。优选地，聚乙二醇的分子量为200-600，若分子量过大，体系粘度会增大，影响产品的切割。本专利技术提供的金刚石线切割液中不含聚醚，由此，能够避免在切割过程中容易出现泡沫溢出缸体的问题；且本专利技术提供的金刚石线切割液COD值低，利于微生物降解，降低环境污染，降低成本。需要说明的是，化学需氧量COD是在一定的条件下，采用一定的强氧化剂处理水样时，所消耗的氧化剂量。COD指标能够反应出水体的污染程度，COD值低，有利于废水处理。优选地，本专利技术所述增溶剂为异壬酸、新葵酸、草酸和苯甲酸中的一种或多种；进一步优选地，所述增溶剂为异壬酸和/或新葵酸。本专利技术金刚石线切割液中含有上述增溶剂，能促进体系溶解度，促使体系变得澄清透明。本专利技术中，优选地，所述金刚石线切割液pH值在6-8之间，在该优选范围内，能保持体系中电荷之间的平衡，维持体系的酸碱度，最终维持体系在切割过程的液态离子平衡，有利于线锯在液体喷淋时候的密布、防止断线，达到很好的切割效果。进一步优选地，金刚石线切割液pH值在6.9-7.3。优选地，酸碱平衡剂为三乙醇胺、碳酸钠、氢氧化钠和单乙醇胺中的一种或多种。本专利技术的渗透剂不但能与增溶剂配合，还可以与分散剂协同作用，很好地分散切割过程中产生的沉淀硅粉，解决断线问题。优选地，渗透剂为脂肪醇聚氧乙烯醚和/或异辛醇聚氧乙烯醚；进一步优选地，渗透剂为异辛醇聚氧乙烯醚。本专利技术中，优选地，所述分散剂含有1-萘酚、四聚乙醛和六聚乙二醇的共聚物；采用上述分散剂可以提高体系的分散性，从而很好地分散切割过程中产生的沉淀硅粉。进一步优选地，所述分散剂的羟值为90-106mgKOH/g。所述分散剂的羟值在上述优选范围内，亲水性更好，更易于在体系中伸展支链，能够与增溶剂、酸碱平衡剂和渗透剂相互配合，使得切割过程中产生的沉淀硅粉在体系中不易沉降，以确保该切割液在切割过程中硅粉不凝结成块掉落。需要说明的是，硅泥结块掉落容易使线锯晃动，线锯晃动会导致切割过程中产生薄厚片，薄片容易掉落，增加掉片率，且掉片会容易导致线锯断线。因此，分散剂与渗透剂的结合，再与切割液体系其他组分相互配合，能减少断线率，提高切割良率。本专利技术所述金刚石线切割液中含有缓蚀剂可以防止切割液对机台金属腐蚀，还可缓解线锯的切割磨损，优选地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑、硅酸盐、硼酸盐中的一种或多种。进一步优选地，所述缓蚀剂为苯并三氮唑。本专利技术所述金刚石线切割液属于水性切割液，通过金刚石线锯进行切割，辅以切割液进行润滑和冷却，带走切割过程中产生的硅粉。本专利技术所述金刚石线切割液具有较强的冷却润滑作用，能够大大提高切割效率，并对切割机台有清洁作用，带走多余的硅泥，使得机台和切割车间环境变好。本专利技术提供的金刚石线切割液中含有的聚乙二醇、二乙二醇、增溶剂、酸碱平衡剂、渗透剂、分散剂和缓蚀剂相互配合，减少断线率，提高切割良率。本专利技术同时提供了一种金刚石线切割液的制备方法，该方法包括将前述金刚石线切割液各组分进行混合。优选情况下，该方法包括以下步骤：（1）将水、聚乙二醇、二乙二醇、缓蚀剂搅拌混合；（2）将渗透剂、分散剂与步骤（1）得到的混合物搅拌混合；（3）向步骤（2）得到的混合物中依次加入增溶剂、酸碱平衡剂，搅拌混合。根据本专利技术，优选情况下，在步骤（1）中，所述搅拌的条件包括：搅拌速率为200-300r/min，时间为10-15min。根据本专利技术，优选情况下，在步骤（2）中，所述搅拌的条件包括：搅拌速率为200-300r/min，时间为10-15min。根据本专利技术，优选情况下，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金刚石线切割液，其特征在于，以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：10-30份的聚乙二醇、5-25份的二乙二醇、0.5-15份的增溶剂、0.5-15份的酸碱平衡剂、0.1-1.5份的渗透剂、0.1-1.5份的分散剂、0.1-5份的缓蚀剂和40-85份的水。/n

【技术特征摘要】
1.一种金刚石线切割液，其特征在于，以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：10-30份的聚乙二醇、5-25份的二乙二醇、0.5-15份的增溶剂、0.5-15份的酸碱平衡剂、0.1-1.5份的渗透剂、0.1-1.5份的分散剂、0.1-5份的缓蚀剂和40-85份的水。


2.根据权利要求1所述的金刚石线切割液，其特征在于，以重量份数计，所述金刚石线切割液包括：15-25份的聚乙二醇、10-15份的二乙二醇、3-6份的增溶剂、4-8份的酸碱平衡剂、0.1-0.8份的渗透剂、0.1-0.8份的分散剂、0.1-1份的缓蚀剂和45-80份的水。


3.根据权利要求1所述的金刚石线切割液，其特征在于，所述分散剂含有1-萘酚、四聚乙醛和六聚乙二醇的共聚物；
优选地，所述分散剂的羟值为90-106mgKOH/g。


4.根据权利要求1所述的金刚石线切割液，其特征在于，所述金刚石线切割液的pH值为6-8。


5.根据权利要求1所述的金刚石线切割液，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为200-600。


6.根据权利要求1所述的金刚石线切割液，其特征在于，所述增溶剂为异壬酸、新葵酸、草酸和苯甲酸中的一种或多种；
优选地，所述增溶剂为异壬酸和/或新葵酸。

【专利技术属性】
技术研发人员：奚美珍，魏鸣祥，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44