一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法与流程

专利2026-01-02  15

本发明涉及石墨舟生产,具体为一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法。


背景技术:

1、石墨舟即石墨模具,石墨模具本身是一种载体,可以将人需要定位或定型的原材料和零部件一起放于石墨模具中,高温烧结成型,石墨模具选用人造石墨经机械加工而成,存有相应的电极片,电极片作为电源的正负极,从而产生电场,将气体电离成等离子体,形成新的膜层。

2、太阳能硅片的生产加工中有一道程序叫做pecvd镀膜,其作用是提高硅片的太阳能转化率。pecvd镀膜工序需要用到石墨舟,具体方法为把待镀膜硅片放到石墨舟中,经过一定的条件产生化学反应,在硅片表面镀上一层膜。

3、在申请号为“cn202311862265.8”,名称为“一种石墨蒸发舟及其制备方法”的专利文件中记载有“蒸发舟的蒸发侧形成涂层结构,涂层结构包括如下质量分数的各组分:基体填料60%-80%;硅10-15%;镍-铝复合粉体,1-5%;导热填料,10-15%;胶黏剂0.5-2%;经过分次递增的温度热压烧结形成涂层结构。本发明基于多组分的涂层,组分中通过多次不同温度的热压烧结处理,易于形成不同组分的熔体扩散,内部晶体组分在烧结过程中进行多相的熔融、反应,以逐渐形成致密化的复合陶瓷涂层,能够提升石墨蒸发舟的耐蚀性能”,该专利虽然能够实现耐腐蚀的效果,但是其在使用时,对降低产品不良率方面相对不足,仍需进一步地改进。

4、又如申请号为“cn202121290943.4”,名称为“石墨舟饱和膜层结构及perc太阳能电池用的石墨舟”的专利文件中记载有“包括依次沉积在石墨舟本体的表面的第一膜层、第二膜层及第三膜层,第一膜层为碳化硅膜或氮化硅膜,第二膜层为氧化铝膜,第三膜层为碳化硅膜或氮化硅膜。本实用新型提供的石墨舟饱和膜层结构可以使石墨舟表面电场分布更加均匀,且使石墨舟饱和膜层结构更加稳定,从而使硅片镀膜均匀性更好,防止镀膜硅片出现部分暗片、黑边的问题”,该专利虽然能够用于太阳能电池的生产,但是其耐腐蚀性能等相对不足,仍需进一步地改进。

5、基于此,本发明提供了一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法,以解决上述所提出的技术问题!


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法,所制备的石墨舟饱和膜层结构不仅具有优异的耐蚀性能,同时在使用时,还具有降低产品不良率的效果,有效地保证了其质量及品质。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、本发明的第一方面:提供了一种石墨舟饱和膜层结构,包括石墨舟本体以及设置于所述石墨舟本体表面的饱和膜层;

4、所述饱和膜层由如下重量份原料组成:20~30份胶黏剂、3~6份复配纳米粉体、3~5份功能填料、2~4份功能助剂及4~7份助烧剂。

5、更进一步的,所述胶黏剂选用环氧树脂胶粘剂、丙烯酸胶粘剂中的任意一种。

6、更进一步的,所述复配纳米粉体由硅、钼和铬按质量比为1:0.12~0.22:0.08~0.13混合复配而成。

7、更进一步的,所述功能填料由改性填料和氧化铝按质量比为1:0.08~0.28混合复配而成。

8、更进一步的,所述改性填料的制备过程如下:

9、按0.01~0.12g/ml的固液比将适量的氮化碳粉置于适量的改性液中,于30~50r/min的条件下搅拌10~14min,再超声处理20~30min,然后于25~30min的水浴温度、120~140r/min的条件下处理100~120min,抽滤后,所得滤饼分别用无水乙醇和去离子水洗涤2~4次;

10、洗涤完成后,置于60~70℃的真空干燥设备内干燥12~14h,得到改性填料。

11、更进一步的,所述改性液由复合料及蒸馏水按0.12~0.22:1的质量比混合而成。

12、更进一步的,所述复合料由磷酸铝和磷酸钠按1:0.2~0.4的质量比混合而成。

13、更进一步的,所述功能助剂的制备过程如下:

14、按1:0.26~0.36:0.12~0.24的质量比将氮化铝、乙二酸和四水合醋酸镍置于搅拌设备内充分混合均匀,再置于研磨设备中研磨20~30min,得到研磨产物;

15、将所得研磨产物置于氮气气氛下,采用两段式高温进行高温处理,得到功能助剂;

16、其中,两段式高温的过程如下:

17、第一阶段:以4~5℃/min的升温速率升温至420℃,保温处理20~30min;

18、第二阶段:以8℃/min的升温速率升温至500℃,保温处理40~50min。

19、更进一步的,所述助烧剂由纳米氧化镁和纳米二氧化锆按1:0.06~0.12的质量比混合而成。

20、本发明的第二方面:还提供了上述石墨舟饱和膜层结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

21、步骤一、准确称取胶黏剂、复配纳米粉体、功能填料、功能助剂及助烧剂,并将胶黏剂、复配纳米粉体、功能填料、功能助剂及助烧剂投入混料设备中进行混合搅拌,得到膜料;

22、步骤二、将所得膜料涂布于清洗后的石墨舟本体表面上,然后升温至105~120℃,并保温5~8min;

23、步骤三、于6~12pa的真空环境下,以120~140℃/min的升温速率升温至720~740℃,保温处理6~10min;

24、步骤四、通过氮气,以80~100℃/min的升温速率升温至1720~1740℃,于热压压力28~30mpa的条件下,保温、保压120~140min,冷却后,再经检验工序即可。

25、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

26、本发明所提供的石墨舟饱和膜层结构,包括石墨舟本体以及设置于所述石墨舟本体表面的饱和膜层,饱和膜层以胶黏剂、复配纳米粉体、功能填料、功能助剂及助烧剂等为原料,其中,复配纳米粉体由硅、钼和铬混合复配而成,功能填料由改性填料和氧化铝混合复配而成,功能助剂由氮化铝、乙二酸和四水合醋酸镍混合研磨后,于氮气气氛下,采用两段式高温进行高温处理得到,助烧剂由纳米氧化镁和纳米二氧化锆混合而成;本发明所提供的石墨舟饱和膜层结构,通过将胶黏剂、复配纳米粉体、功能填料、功能助剂及助烧剂投入混料设备中进行混合搅拌,得到膜料,再将所得膜料涂布于清洗后的石墨舟本体表面上,然后烧结处理,冷却后,再经检验工序即可。本发明所制备的石墨舟饱和膜层结构不仅具有优异的耐蚀性能,同时在使用时,还具有降低产品不良率的效果,有效地保证了其质量及品质。本发明所提供的石墨舟饱和膜层结构及其制备方法,具有更广阔的市场前景,更适宜推广。



技术特征:

1.一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,包括石墨舟本体以及设置于所述石墨舟本体表面的饱和膜层;

2.根据权利要求1所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述胶黏剂选用环氧树脂胶粘剂、丙烯酸胶粘剂中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述复配纳米粉体由硅、钼和铬按质量比为1:0.12~0.22:0.08~0.13混合复配而成。

4.根据权利要求1所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述功能填料由改性填料和氧化铝按质量比为1:0.08~0.28混合复配而成。

5.根据权利要求4所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述改性填料的制备过程如下:

6.根据权利要求5所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述改性液由复合料及蒸馏水按0.12~0.22:1的质量比混合而成。

7.根据权利要求6所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述复合料由磷酸铝和磷酸钠按1:0.2~0.4的质量比混合而成。

8.根据权利要求1所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述功能助剂的制备过程如下:

9.根据权利要求1所述的一种石墨舟饱和膜层结构,其特征在于,所述助烧剂由纳米氧化镁和纳米二氧化锆按1:0.06~0.12的质量比混合而成。

10.根据权利要求1~9中任意一项所述一种石墨舟饱和膜层结构的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及石墨舟生产技术领域,具体为一种石墨舟饱和膜层结构及其制备方法;包括石墨舟本体以及设置于所述石墨舟本体表面的饱和膜层;所述饱和膜层由如下重量份原料组成:20~30份胶黏剂、3~6份复配纳米粉体、3~5份功能填料、2~4份功能助剂及4~7份助烧剂;本发明通过将胶黏剂、复配纳米粉体、功能填料、功能助剂及助烧剂投入混料设备中进行混合搅拌,得到膜料,再将所得膜料涂布于清洗后的石墨舟本体表面上,然后烧结处理,冷却后,再经检验工序即可。本发明所制备的石墨舟饱和膜层结构不仅具有优异的耐蚀性能,同时在使用时,还具有降低产品不良率的效果,有效地保证了其质量及品质。

技术研发人员:吴寅,何军,王佳莹,杜祥甫
受保护的技术使用者:无锡鼎桥新能源科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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