【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于硅微米线材料制备，涉及一种以光伏切割硅粉制备微米线的方法。
技术介绍
1、近年来，光伏产业发展迅速，高纯度的晶体硅作为太阳能电池的基础性材料，硅片的需求量剧增。而晶体硅切片约有40％的材料通过金刚线切割变成亚微米级粉末流失。这些粉末粒径过小，无法通过常规方法处理，对环境保护造成较大的压力。
2、而通过制备出的硅微米线有望成为未来集成电路、传感器以及光电、锂电等领域的重要组成模块。其直径在微米尺度，长度在微米尺度以上，这种形貌结构使得硅微米线具有独特的机械、光学、电学性能。
3、因此，如何找到一种更为适宜的硅微米线的制备方式，克服现有硅微米线产品生产工艺存在的上述问题，同时还更加有利于工业化实现，已成为业内诸多一线研究人员亟待解决的问题之一。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种硅微米线及其制备方法，特别是一种以光伏切割硅粉制备微米线的方法。本专利技术提供的制备方法，能够制备得到均匀分散的硅微米线材料，而且还能对光伏产业中浪费的硅粉进行资源的回收和利用，减轻了环保处理的难度和对环境的风险，符合当今的绿色环保的技术理念，同时制备方法简单，环保，易于实现规模化生产的推广和应用。
2、本专利技术提供了一种硅微米线的制备方法，所述硅微米线的长度为100～500μm；
3、所述硅微米线的直径为0.5～2μm；
4、所述硅微米线由硅粉经制备后得到，具体步骤如下：
5、步骤一，将原料
6、所述光伏切割硅粉为在制造太阳能电池用晶体硅片的过程中，硅锭在切割过程中产生的硅粉；光伏切割硅粉与酚醛树脂的质量比为100：3～7；
7、所述溶剂包括水、乙醇、异丙醇等；
8、所述硅粉溶液的固含量为5％～20％。
9、步骤二，将步骤一所得硅粉溶于通过湿法砂磨使其尺寸变小，加入石墨后于1000～1500r/min的转速搅拌，得到混合液；
10、所述砂磨的时间为2～6h；
11、所述混合液中石墨的质量含量为50％～70％；
12、所述石墨与硅粉的质量比为(50～70)：(1.7～10)。
13、步骤三，将步骤二所得混合液干燥后，在气氛炉或者管式炉中热处理，待温度降至室温后，过筛，上层样品即为硅微米线。
14、所述干燥的方式包括冷冻干燥和/或喷雾干燥；
15、所述高温热处理的温度为1300～1450℃；
16、所述高温热处理的升温速率5～10℃/min；
17、所述高温热处理的保温时间为1～2h；
18、所述高温热处理的设备包括气氛炉和/或管式炉；
19、所述过筛目数为400目。
20、所述硅微米线具有单根生长的结构和/或微米线上分叉继续生长的结构。
21、本专利技术提供了一种硅微米线，所述硅微米线的长度为100～500μm；所述硅微米线的直径为0.5～2μm；所述硅微米线由光伏切割硅粉经制备后得到。与现有技术相比，本专利技术以光伏切割硅粉为原料，制备得到了均匀分散的线状微米硅，特别是硅微米线。本专利技术通过砂磨将硅粉尺寸变小，然后通过在液相搅拌使得在石墨中能均匀分布。然后在高温条件下，由于小尺寸的硅分布在大颗粒石墨之中，在高温条件下通过石墨与石墨之间的缝隙，向上生长成为硅微米线。本专利技术能够利用光伏切割硅粉来制备硅微米线，实现了资源的再回收和利用，从而解决了制造太阳能电池用晶体硅片的过程中，大约占硅锭总质量40％的高纯度硅在切割过程中被废弃的问题。
22、本专利技术提供的制备方法，能够制备得到均匀分散的硅微米线材料，还能很好的对光伏产业中浪费的硅粉进行资源的回收和利用，减轻了环保处理的难度和对环境的风险，符合当今的绿色环保的技术理念。本专利技术未使用有毒有害溶剂，无污染，容易闭环，而且石墨种类无限制，成品完成之后可通过简单工艺将硅微米线与石墨分离；同时制备方法简单易行，操作性强，稳定性好，过程环保，更加易于实现工业化生产的推广和应用，为后续线状微米硅应用的拓宽打下了良好的基础。
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1.一种光伏切割硅粉制备硅微米线的方法，其特征在于，所述硅微米线的长度为100～500μm；
2.根据权利要求1所述的硅微米线，其特征在于，所述硅微米线由硅粉在石墨上生长后得到；
3.根据权利要求1所述的硅微米线，其特征在于所述石墨与硅粉的质量比为(50～70)：(1.7～10)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光伏切割硅粉为在制造太阳能电池用晶体硅片的过程中，硅锭在切割过程中产生的硅粉；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述砂磨的时间为2～6h；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述保护性气氛为高纯氩；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过筛使用400目筛网。
【技术特征摘要】
1.一种光伏切割硅粉制备硅微米线的方法，其特征在于，所述硅微米线的长度为100～500μm；
2.根据权利要求1所述的硅微米线，其特征在于，所述硅微米线由硅粉在石墨上生长后得到；
3.根据权利要求1所述的硅微米线，其特征在于所述石墨与硅粉的质量比为(50～70)：(1.7～10)。
4.根据权利要求1所述的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟凡昌，钱丰，马雪超，
申请(专利权)人：浙江嘉兴星汉纳米科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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