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切割液的主要成分是什麽?

由於在應用上對太陽能矽片表面的平整度、潔凈度、導電性等性能指標有著極其嚴格的要求,故太陽能矽片的切割過程中,需要使用硬度高、粒度小且粒徑分布集中的碳化矽微粉作為主要切削介質。為使碳化矽微粉在切削過程中分散均勻,同時及時帶走切削過程中產生的巨大的摩擦熱,通常需先將碳化微粉按照壹定比例加入到以聚乙二醇(PEG)基或油類為主要原料合成的水溶性或油性太陽能矽片切割液中並充分分散,配置成均勻穩定的切割砂漿後再用於矽片切割。 使用碳化矽微粉作為介質在太陽能矽片線切割過程中,整個機理是使碳化矽微粉顆粒持續快速沖擊矽棒表面,利用碳化矽顆粒的堅硬特性和鋒利菱角將矽棒逐步截斷,這壹過程會伴隨著較大的摩擦熱釋放,同時由於碳化矽顆粒與矽棒之間的碰撞和摩擦而產生的破碎碳化矽顆粒和矽顆粒也將混入切割體系中。為了避免被切割開的矽片受切割體系溫度升高的影響而發生翹曲和其表面被細碎顆粒過度研磨而影響其光潔度,必須設法將切割熱及破碎顆粒及時帶出切割體系,因此切割液的主要作用是使砂漿具有良好的流動性,碳化矽顆粒能夠在切割體系中均勻穩定的分散,在鋼線的高速運動中以均勻平穩的切割力場作用於矽棒表面,同時及時帶走切割熱和破碎顆粒,保證矽片的表面質量。

整個切割過程對太陽能矽片切割液的質量提出了極高的要求和技術標準。由於太陽能矽片切割液是用浸潤性好,排削能力強且對碳化矽類磨料具有優良的分散特性的聚乙二醇(PEG)基或油基為主要成份生成的化合物,因而聚乙二醇(PEG)的性能特點對矽片切割液本身以及矽片的加工過程起著無可替代的作用。 聚乙二醇(PEG):也稱聚乙二醇醚,是由環氧乙烷與水或乙二醇為原料通過逐步加成反應而生成,其原材料主要來源於石油制品。物理性質: 1、當PEG的分子量200-700時為白色或透明的粘稠液體,1000-2000時為蠟質半硬固體,3000-20000時為堅硬的蠟狀固體.聚乙二醇(PEG)為低毒無刺激性聚合物. 2、相對密度:液體1.127-1.128g/cm2。固體1.17-1.215 g/cm2; 3、溶點:固體60℃以下,液體20℃以下; 4、粘度:4.3-10.5x10-6m2/s(98.9℃); 5、閃點為179-252℃(液體),221-228℃(固體)。 6、聚乙二醇(PEG)具有很強的吸水性,在常溫條件下可從空氣中吸收水分,液體可與水任意比例混溶,當溫度升高後,任何級分的固體聚乙二醇均能與水任意比例互溶,當溫度高至水的沸點時,聚合物會沈澱出來,析出溫度取決於聚合物的分子量和濃度。化學性質 聚乙二醇(PEG)屬非離子型聚合物,在正常條件下是穩定的,在120℃或更高溫度下能與空氣中的氧發生氧化作用,用二氧化碳或氮等惰性氣體保護,在200-240℃也不發生變化,當升至300℃左右,分子鏈節發生斷裂而降解。應用: 1、聚乙二醇系列產品可用於藥劑;相對分子量較低的聚乙二醇可用作溶劑、助溶劑、O/W型乳化劑和穩定劑,用於制作水泥懸劑、乳劑、註射劑等;也用作水溶性軟膏基質和栓劑基質。 2、用於矽片切割過程中的切割液的聚乙二醇(PEG)分子量通常為300-400,這壹級別的PEG具有適宜的粘度指標,既有良好的流動性,又對碳化矽微粉具有良好的分散穩定性,帶砂能力強。 油基的油性切割液與聚乙二醇基的水性切割液具有相似的理化性能,與碳化矽微粉有良好的相容性,具有與PEG300/400相近的粘度指標,帶砂能力好等,與PEG300/400相比,油性切割液具有更強的排屑能力,因此使用油性切割液配制成的砂漿在切割矽棒時往往能夠切出表面質量非常好的矽片。如日本的油基切割液PS-LP-500D,其密度為0.826 g/cm3 ,粘度96mmPa.s左右,閃點112℃,在-10℃時仍具有良好的流動性,還有遼寧奧克、遼寧科隆等都有油性切割液,被廣泛地用於半導體、太陽能矽片、水晶等切割加工領域。