本發(fā)明涉及金剛石線鋸切割技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種納米復(fù)合金剛石線鋸切割液。

背景技術(shù)：

近年來，隨著晶硅片切割工藝的改進(jìn)，使用金剛石線鋸切割晶硅片的優(yōu)勢(shì)越來越來明顯，其具有切割效率高、面形精度好和環(huán)境清潔等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的關(guān)注，并有望成為日后的主要切割方式。金剛石線鋸切割分為電鍍金剛線和樹脂金剛線，均是利用鋼線外層包有的金剛石與硅片摩擦進(jìn)行切割，出片率比傳統(tǒng)的切割方式高，其切割速度是鋼線的2-3倍。由于金剛石線鋸切割速度快，鋼線與硅棒之間的摩擦劇烈會(huì)產(chǎn)生大量的熱，如果不及時(shí)排除將會(huì)影響硅片的質(zhì)量。因此，在硅棒切割過程中需要用到切割液。

切割液作為切割主要耗材之一，其性能直接影響著切割效率、切片質(zhì)量甚至影響太陽能電池的轉(zhuǎn)化效率，進(jìn)而影響整個(gè)制造過程。目前市場(chǎng)上銷售的切割液，其主要成分是水溶性的聚烷氧基化合物，并輔以各種功能的添加劑，其比熱容低，對(duì)熱的分散傳導(dǎo)能力不強(qiáng)，且不能對(duì)硅片表面進(jìn)行有效的保護(hù)影響硅片的質(zhì)量。因此，急需一種比熱容高、熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)，能夠有效保護(hù)硅片表面的切割液。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種冷卻、傳熱性能好，且能對(duì)硅片表面進(jìn)行有效保護(hù)的金剛石線鋸切割液。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

設(shè)計(jì)一種納米復(fù)合金剛石線鋸切割液，以重量百分比計(jì)，其制備原料包括：極壓劑1～5%，潤滑劑10～60%，穩(wěn)定劑2～10%，消泡劑0.1～2%，防腐劑0.1～5%，納米添加劑0.05～2%，余量為去離子水；所述極壓劑為硼酸酯類極壓劑；所述消泡劑為有機(jī)硅烷消泡劑；所述的納米添加劑為水溶性納米添加劑。

本發(fā)明納米復(fù)合金剛石線鋸切割液，在切割液中加入了納米添加劑，不僅能夠起到減摩、潤滑的作用，還能對(duì)硅片表面進(jìn)行有效保護(hù)；提高硅片的合格率。

優(yōu)選的，所述極壓劑為三乙醇胺硼酸酯或十六烷基硼酸鈣。硼酸酯類極壓劑的極壓抗磨效果好，使用壽命長，水溶性好。

優(yōu)選的，所述潤滑劑為聚乙二醇、磷酸三乙酯、油酸中的一種或兩種及以上的混合物。

優(yōu)選的，所述穩(wěn)定劑為油酸三乙醇胺、聚乙烯吡咯啉酮、聚甲基丙烯酸銨中的一種或兩種的混合物。

優(yōu)選的，所述消泡劑為二甲基硅油、壬基酚聚氧乙烯醚、聚氧乙烯醚聚氧丙酮胺醚中的一種或兩種的混合物。消泡劑的添加主要是為了抑制硅片切割中噴洗切割液過程中產(chǎn)生的氣泡，防止泡沫過多聚集發(fā)生溢槽現(xiàn)象。

優(yōu)選的，所述防腐劑為山梨酸、脫氫乙酸、十二烯基二丁酸二乙酰胺、苯甲酸鈉中的一種或兩種的混合物。

優(yōu)選的，所述的納米添加劑為水溶性納米二氧化硅。

本發(fā)明納米復(fù)合金剛石線鋸切割液的制備方法為：首先按照上述配比選擇制備原料：極壓劑1～5%，潤滑劑10～60%，穩(wěn)定劑2～10%，消泡劑0.1～2%，防腐劑0.1～5%，納米添加劑0.05～2%，余量為去離子水；然后在帶有機(jī)械攪拌的容器中，一次加入上述去離子水、極壓劑、潤滑劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、防腐劑和納米添加劑，在室溫下攪拌1～3小時(shí)后既得到所述的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明納米復(fù)合金剛石線鋸切割液具有良好的潤滑、冷卻、清洗性能；所用原料無毒或低毒、環(huán)保，符合綠色環(huán)保的生產(chǎn)要求；加入了納米添加劑，該添加劑能夠完全溶解到切割液中，在硅錠切割中能在硅錠表面與金剛石線鋸之間形成保護(hù)層，起到減小摩擦、防止污片或劃傷硅片，提高成品率。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例來說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但以下實(shí)施例只是用來詳細(xì)說明本發(fā)明，并不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。在以下實(shí)施例中所涉及的儀器設(shè)備如無特別說明，均為常規(guī)儀器設(shè)備；所涉及的工業(yè)原料如無特別說明，均為市售常規(guī)工業(yè)原料。

實(shí)施例1：一種納米復(fù)合金剛石線鋸切割液，其制備原料和制備過程為：分別精確稱取三乙醇胺硼酸酯0.03Kg，聚乙二醇0.5Kg，油酸三乙醇胺0.05Kg，二甲基硅油0.01Kg，山梨酸 0.003Kg，納米二氧化硅0.003Kg，去離子水0.404Kg；在帶有機(jī)械攪拌的容器中加入去離子水，打開攪拌；然后依次添加所述的三乙醇胺硼酸酯，聚乙二醇，油酸三乙醇胺，二甲基硅油，山梨酸，納米二氧化硅，繼續(xù)攪拌2小時(shí)得到所述的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液1.00Kg。

實(shí)施例2：一種納米復(fù)合金剛石線鋸切割液，其制備原料和制備過程為：分別精確稱取三乙醇胺硼酸酯0.04Kg，磷酸三乙酯0.6Kg，聚甲基丙烯酸銨0.07Kg，壬基酚聚氧乙烯醚0.01Kg，苯甲酸鈉0.004Kg，納米二氧化硅0.003Kg，去離子水0.273Kg；在帶有機(jī)械攪拌的容器中加入去離子水，打開攪拌；然后依次添加所述的三乙醇胺硼酸酯，磷酸三乙酯，聚甲基丙烯酸銨，壬基酚聚氧乙烯醚，苯甲酸鈉，納米二氧化硅，繼續(xù)攪拌2小時(shí)得到所述的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液1.00Kg。

實(shí)施例3：一種納米復(fù)合金剛石線鋸切割液，其制備原料和制備過程為：分別精確稱取十六烷基硼酸鈣0.03Kg，聚乙二醇0.6Kg，聚乙烯吡咯啉酮0.08Kg，二甲基硅油0.02Kg，脫氫乙酸0.002Kg，納米二氧化硅0.003Kg，去離子水0.265Kg；在帶有機(jī)械攪拌的容器中加入去離子水，打開攪拌；然后依次添加所述的十六烷基硼酸鈣，聚乙二醇，聚乙烯吡咯啉酮，二甲基硅油，脫氫乙酸，納米二氧化硅，繼續(xù)攪拌2小時(shí)得到所述的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液1.00Kg。

實(shí)施例4：一種納米復(fù)合金剛石線鋸切割液，其制備原料和制備過程為：分別精確稱取十六烷基硼酸鈣0.03Kg，油酸0.5Kg，油酸三乙醇胺0.10Kg，聚氧乙烯醚聚氧丙酮胺醚0.02Kg，山梨酸0.005Kg，納米二氧化硅0.003Kg，去離子水0.342Kg；在帶有機(jī)械攪拌的容器中加入去離子水，打開攪拌；然后依次添加所述的十六烷基硼酸鈣，油酸，油酸三乙醇胺，聚氧乙烯醚聚氧丙酮胺醚，山梨酸，納米二氧化硅，繼續(xù)攪拌2小時(shí)得到所述的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液1.00Kg。

將以上各實(shí)施例中配制的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液與市售的切割液進(jìn)行硅錠切割性能對(duì)比試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下表1所示。

表1給出了實(shí)施例1-4配制的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液與市售切割液的硅錠切割性能對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別從成品率、污片率和TTV不良率（硅片最厚與最薄處的差值）三個(gè)性能指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比；從試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，本發(fā)明配制的納米復(fù)合金剛石線鋸切割液各項(xiàng)性能指標(biāo)都優(yōu)于市售切割液，具有良好的切割性能。

上面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)的說明，但是，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解，在不脫離本發(fā)明宗旨的前提下，還可以對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)具體參數(shù)進(jìn)行變更，形成多個(gè)具體的實(shí)施例，均為本發(fā)明的常見變化范圍，在此不再一一詳述。