[發(fā)明專利]一種檢測砂漿沉積速率的裝置

有效

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• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103616318A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于琨;王偉;張興亮
• 申請（專利權(quán)）人: 光為綠色新能源股份有限公司
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04
• 代理公司: 北京同輝知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光伏領(lǐng)域，特別涉及用于檢測切割液中砂漿沉積速率的一種檢測砂漿沉積速率的裝置。

背景技術(shù)

光伏行業(yè)中硅材料晶片的切割采用多線切割技術(shù)。其原理為：超精細切割鋼絲高速運轉(zhuǎn)，帶動附著于鋼絲上的由碳化硅刃料和聚乙二醇配成的砂漿（即切割液），使碳化硅刃料緊壓在待切割的硅塊表面，在鋼絲的高速運轉(zhuǎn)下，碳化硅顆粒的堅硬特性和鋒利菱角將硅塊表面磨削，從而逐步將整個硅棒截斷。

目前市場上廣泛使用的大部分是水溶性切割液，其主要成分為聚乙二醇（PEG），其它成分有表面活性劑、螯合劑、滲透劑、粘度調(diào)節(jié)劑、抗氧劑及穩(wěn)定劑等添加劑。PEG具有適宜的粘度、良好的流動性和熱傳導(dǎo)性，對碳化硅微粉具有良好的分散穩(wěn)定性和懸浮作用；添加劑的主要作用是降低液體表面張力、提高液體的滲透性，使切削液具有良好的流動性及冷卻效果，添加表面活性劑使切割過程產(chǎn)生的大量碎屑附著在一起,使其容易脫落清洗。

隨著切割液回收技術(shù)應(yīng)用，經(jīng)過多次回收過程中切割液的成分逐步發(fā)生變化，累積到一定程度，除了經(jīng)常會出現(xiàn)質(zhì)量問題例如臟片、線痕片等不利情況，更嚴重的是成分變化后切割液對于碳化硅的懸浮能力也會隨之變化，而懸浮能力則又會對硅塊的切割效率和切割面的平整程度具有較大的影響。鑒于切割液在硅片切割過程具有重要作用，其質(zhì)量檢測尤為重要，而這也是光伏切片行業(yè)的重點。

現(xiàn)有對切割液的質(zhì)量判定的檢測項目包括常規(guī)檢測及成分檢測。其中常規(guī)檢測包括：色澤、PH、粘度、密度、折光率、電導(dǎo)率、酸值、水分等使用如粘度計、酸度計、電導(dǎo)率儀、水分測定儀、相對密度測定儀等類似的簡易設(shè)備檢測，但測定結(jié)果有誤差很難以其作為質(zhì)量標準。而對切割液的成份行檢測（如使用紅外吸收光譜法對液體官能團類型定性定量測定；使用高效色譜分析檢測液體主體成份的豐度）時，則要用到精密的大型設(shè)備，這又不適于中小型普通切片加工企業(yè)。

除去上述的檢測，切割液還有其它補充檢測指標：粘度檢測。切割液的粘度（運動粘度或動力粘度）。行業(yè)內(nèi)有用測量液體粘度回滯曲線的重合程度來定性判定切割液的方法。液體的粘度主要來自分子引力，溫度升高，分子間的距離加大，分子引力減小，內(nèi)摩擦減弱，粘度就降低；溫度較低時，分子間的距離減小，分子引力增大，內(nèi)摩擦增強，粘度就升高。但升溫和降溫過程的粘度曲線并不重合，也就是粘度隨溫度變化并不完全彈性恢復(fù)，主要是由大分子的馳豫和熱平衡破壞引起的。但由于分子組份的多樣性，切割液的粘度并不能直接判定切割液的質(zhì)量。?

現(xiàn)有技術(shù)中并未檢測切割液懸浮能力的專用檢測裝置，現(xiàn)有技術(shù)中對于這個指標的檢測為自然沉積方式。其具體步驟為將一定密度的砂漿（即切割液）100ml加入量筒，自由靜置，在重力作用下產(chǎn)生沉降，間隔固定時間，記錄砂液分層后的分界線高度。通過界面高度來比較不同切割液對碳化硅的懸浮能力。最后可以根據(jù)量筒底部沉積碳化硅的團聚緊密狀況判定切割液的懸浮性能。但此方法有以下不足：

1）量筒為相對敞口容器，且砂漿易于吸濕，隨著水分含量增加會導(dǎo)致砂液的空間位阻能力降低；

2）自由沉降過程中外界溫度處于變化階段（溫差可能超過10℃），而切割液的粘度隨之也處于變化階段；

3）室溫情況下，液體的相對粘度較高，自由沉降時間通常在2天以上不便于及時監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種檢測砂漿沉積速率的裝置，在低成本的情況下實現(xiàn)自動記錄功能，解放人力。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種檢測砂漿沉積速率的裝置，包括測量筒、紅外檢測儀和驅(qū)動裝置；所述驅(qū)動裝置與所述紅外檢測儀驅(qū)動連接，所述紅外檢測儀能夠上下平移；紅外檢測儀和驅(qū)動裝置均與中央處理器相連；所述紅外檢測儀包括紅外發(fā)射端和紅外接收端，紅外發(fā)射端和紅外接收端處于同一水平面且二者之間的距離不小于測量筒外徑。

上述檢測砂漿沉積速率的裝置，所述紅外檢測儀上設(shè)有帶有齒狀壁的聯(lián)動桿，所述驅(qū)動裝置為馬達，所述馬達的馬達軸上安裝有與所述聯(lián)動桿的齒狀壁嚙合的齒輪；所述驅(qū)動裝置與所述紅外檢測儀的驅(qū)動連接通過馬達軸上齒輪與聯(lián)動桿的嚙合來實現(xiàn)。

上述檢測砂漿沉積速率的裝置，還包括水浴槽，所述驅(qū)動裝置固定安裝在水浴槽上，所述水浴槽內(nèi)設(shè)有柱狀導(dǎo)軌，所述紅外檢測儀上設(shè)有與所述柱狀導(dǎo)軌適配的孔。

上述檢測砂漿沉積速率的裝置，所述柱狀導(dǎo)軌為平行設(shè)置的兩根。

上述檢測砂漿沉積速率的裝置，所述水浴槽底部設(shè)有與測量筒直徑適配的電磁攪拌底座。

上述檢測砂漿沉積速率的裝置，所述水浴槽內(nèi)還設(shè)有與測量筒適配的支架。