一种硅棒金钢线切割树脂板的制备方法及应用
【专利摘要】本发明属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种与硅棒金钢线切割配套的树脂板制备方法及应用。首先将阻燃剂、固化剂和粉料加入合成树脂中搅拌均匀，形成混合物，再压制成半成品，最后固化形成树脂板。制备的树脂板具有电导率低，硬度可调的优点，非常适合金钢线切割硅片时使用；同时，树脂板整体材质均匀、表面无破损、无气泡、色泽均匀，具有非常高的表面质量。
【专利说明】
一种硅棒金钢线切割树脂板的制备方法及应用
技术领域
[0001]本发明属于太阳能电池技术领域，特别涉及一种与硅棒金钢线切割配套的树脂板制备方法及应用。【背景技术】
[0002]硅片切割是光伏太阳能电池制造中的重要环节，目前大多数将多晶硅棒固定在玻璃板上采用悬浮液钢线切割的方式进行切割。而金刚石线切割机对于太阳能硅材料切割行业而言，是革命性的进步。金刚石线切割机切割工艺在日本普及率已经超过90%，在欧美该工艺也逐步得到广泛的认可和应用。金钢线切割的硅片具有切割污染小，成品率高的优点， 使得电池片的制造成本大大降低。因此，金钢线切割是新一代的切割方式。
[0003]对于与金钢线切割相配套使用的切割垫板，目前电导率都相对较高，达到32uS/cm 以上。电导率偏高带来的副作用是多方面的:其一是金刚线切割后形成的硅粉颗粒因为静电而吸附成为球状，附着于金刚线之上，由此会增大金刚线运动阻力，造成设备运行功率增大，降低金刚线和设备使用寿命;其二，由于金刚线上吸附有球状硅粉颗粒，在高速运行中， 金刚线直径变相增大，降低了切割精度，导致切割过程中硅片因挤压变形而损坏，降低了切割的整理成品良率。而如果采用玻璃板作为切割垫板的话，虽然电导率能达到要求，但是玻璃板硬度不够，在切割过程中容易破损、断裂，影响切割工艺正常进行。因此市场急切需要一种替代玻璃板的具有较低电导率的金钢线切割垫板。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于:现有技术中与金钢线切割相配套使用的切割垫板电导率较高、硬度不够，对硅材料切割工艺带来了负面影响。
[0005]为解决这一技术问题，本发明采用的方案为:提供一种硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，包括以下步骤:
[0006](1)将阻燃剂、固化剂和粉料加入合成树脂中搅拌均匀，形成混合物，
[0007]其中，阻燃剂为氢氧化铝或铝粉，
[0008]粉料为粒径11?50wii的二氧化硅、粒径11?lOOwii的氢氧化铝或粉末状氧化铝等可用于树脂板填充的各种规格的颗粒，
[0009]加入氢氧化铝或氧化铝的目的是:起到阻燃的效果同时，也对树脂板起到增强作用，
[0010]先将阻燃剂、固化剂加入到合成树脂中并搅拌均匀，再向其中加入粉料并混合均匀，形成混合物，
[0011]控制上述混合物温度小于等于30°C，可以根据环境温度、湿度条件，用转速来控制料温，
[0012]作为优选:步骤(1)中在加入阻燃剂之前，先将偶联剂加入到合成树脂中并搅拌均匀，
[0013]按重量份数计算为:合成树脂15?78份、阻燃剂50?80份、固化剂0.1?20份、偶联剂0.1?5份；[〇〇14](2)将步骤(1)中得到的混合物压制成半成品，
[0015]其中，混合物经布料机推铺均匀后，进入压机压制成半成品，在压制过程中，首先对压机抽真空，保证压制过程在真空下完成，从而使树脂板具有良好的表面平整度，[0〇16] 压制的半成品密度大于等于1.8g/cm3,表面平整度<0.15mm，无弯曲、无变形； [〇〇17](3)将步骤(2)中得到的半成品固化形成树脂板，[〇〇18]固化时的加热温度为80?150°C，固化时间60分钟，并将固化成型的树脂板放置于常温中放热并彻底固化，完全固化后还包括整理步骤，如修剪成型、包装等。
[0019]本发明还提供了一种上述制备方法所得到的树脂板的应用，即作为硅棒金钢线切割树脂板。
[0020]本发明的有益效果在于:采用先加压压制、再加热固化的顺序，是为了使得树脂板更密实，有效降低了树脂板的电导率，更适合太阳能行业使用。将制备树脂板的方法由传统的浇铸法改变为压制法，制备的树脂板具有电导率低，硬度可调的优点，非常适合金钢线切割硅片时使用；同时，本方法制备的树脂板整体材质均匀、表面无破损、无气泡、色泽均匀， 具有非常高的表面质量。【具体实施方式】 [〇〇21] 实施例1[〇〇22](1)将50质量份的氢氧化铝粉末、0.1质量份的固化剂偏苯三甲酸酐加入40质量份的合成树脂(128牌号的环氧树脂20质量份、酚醛树脂20质量份)中搅拌均匀形成混合物，根据环境温度、湿度条件，用转速控制料温在26至30°C之间；
[0023](2)将步骤(1)中得到的混合物经布料机推铺均匀后，进入压机压制成半成品，在压制过程中，首先对压机抽真空保证压制过程在真空下完成，压制的半成品密度为2.3g/ cm3,表面平整度<0? 15mm，无弯曲、无变形；
[0024](3)将步骤(2)中得到的半成品于80°C下固化60分钟，并将固化成型的树脂板放置于常温(25°C)中放热并彻底固化，完全固化后修剪成型。[〇〇25]本实施例制备的树脂板密度为2.3g/cm3,电导率为30uS/cm，硬度可调，非常适合金钢线切割硅片时使用；同时树脂板整体材质均匀、表面无破损、无气泡、色泽均匀，具有非常高的表面质量。
[0026]因此将上述制备的树脂板作为硅棒金钢线切割树脂板来使用。[〇〇27]对比实施例1
[0028]采用与实施例1中相同种类和质量份数的原料，采用浇铸法制备出密度同样为 2.3g/cm3的树脂板，经检测，该树脂板的电导率高达38uS/cm，不适合作为硅棒金钢线切割树脂板来使用。
[0029]对比实施例2
[0030]压制和加热操作同时进行，其余步骤同实施例1:
[0031](1)将50质量份的氢氧化铝粉末、0.1质量份的固化剂偏苯三甲酸酐加入40质量份的合成树脂(128牌号的环氧树脂20质量份、酚醛树脂20质量份)中搅拌均匀形成混合物，根据环境温度、湿度条件，用转速控制料温在26至30°C之间；
[0032](2)将步骤(1)中得到的混合物经布料机推铺均匀后，进入压机压制成半成品，在压制过程中，首先对压机抽真空保证压制过程在真空下完成，并设定压制时环境温度为80 °C，压制完成后保温一段时间使80°C这个温度对物料的固化时间总共维持60分钟，然后将固化成型的树脂板放置于常温(25°C)中放热并彻底固化，完全固化后修剪成型。[〇〇33]所制备的树脂板密度为2.3g/cm3,但电导率高达35uS/cm，不适合作为硅棒金钢线切割树脂板来使用。
【主权项】
1.一种硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:所述的制备方法为，(1)将阻燃剂、固化剂和粉料加入合成树脂中搅拌均匀，形成混合物；(2)将步骤(1)中得到的混合物压制成半成品；(3)将步骤(2)中得到的半成品固化形成树脂板。2.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(1)中所 述的阻燃剂为氢氧化铝或铝粉。3.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(1)中所 述的粉料为粒径11?50wii的二氧化硅、粒径11?1 OOwii的氢氧化铝或粉末状氧化铝。4.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(1)中，先 将阻燃剂、固化剂加入到合成树脂中并搅拌均匀，再向其中加入粉料并混合均匀，形成混合物。5.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(1)中，在 加入阻燃剂之前，先将偶联剂加入到合成树脂中并搅拌均匀。6.如权利要求5所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(1)中，按 重量份数计算为，合成树脂15?78份、阻燃剂50?80份、固化剂0.1?20份、偶联剂0.1?5份。7.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，混 合物经布料机推铺均匀后，进入压机压制成半成品，在压制过程中，首先对压机抽真空，保 证压制过程在真空下完成。8.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(2)中，压 制的半成品密度大于等于1.8g/cm3,表面平整度<0.15mm。9.如权利要求1所述的硅棒金钢线切割树脂板的制备方法，其特征在于:步骤(3)中，固 化时的加热温度为80?150°C，固化时间60分钟，并将固化成型的树脂板放置于常温中放热 并彻底固化。10.如权利要求1至9任一项所述方法制备的树脂板的应用，其特征在于:作为硅棒金钢 线切割树脂板。
【文档编号】B28D5/04GK105965710SQ201610490318
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】陶宇, 方建波, 甘国民, 王标兵
【申请人】常州大学