以peg200为基体的线切割液基液的配制与其表面张力的测定

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1、l绪论工程硕士学位论文无污染的能源，但要制备大量的氢，同样需要大量的电能。因此发展一种可以大规模而且清洁的发电技术，是人类目前积极探索的。太阳能发电技术就是其中最有潜力的一个方向。因为太阳能无处不在，且能量巨大。只要人类能充分利用好太阳能，能源问题将永远不会困扰人类的发展。1．2光伏产业光伏产业，即太阳能光伏发电系统(photovoltaicpowersystem)的简称，是一种利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，以其安全清洁及可再生性已经成为新世纪人类取代化石能源的最佳选择，在不远的将来会占据世界能源消费的重

2、要席位，不但要替代部分常规能源，而且将成为世界能源供应的主体。根据世界能源组织(1EA)对太阳能光伏发电的未来发展的预测，2020年世界光伏发电的发电量占总发电量的1％，2040年占总发电量的20％；根据欧洲联合研究中心(瓜C)及欧洲光伏工业协会(EPIA)对未来可再生能源和太阳能发电的预测，至1J2030年可再生能源在总能源结构中占到30％以上，太阳能光伏发电在世界总电力的供应中达到10％以上；2040年可再生能源在总能源结构中占50％以上，太阳能光伏发电将占总电力的20％以上；到本世纪末可再生能源在能源结构中占到80％以上，太阳能发电占到60％以上，显

3、示出太阳能最重要的战略地位。另外，欧洲光伏工业协会fzP认)称2009年全球太阳能光伏发电装机容量增长44％，新增装机容量达64亿瓦，LL2008年增长6％，使全球太阳能装机总容量超过200亿瓦。2009年全球太阳能电池产量达到了93．4亿瓦，L匕2008年增力N36％，全球太阳能产值达380亿美元，中国大陆和台湾地区的产品占据了全球产量的49％。其中，薄膜太阳能电池生产占据了总量的18％t5。。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国力争使太阳能发电装机容量达到1．8GW(百万千瓦)，到2050年将达到600GW(百万千瓦)。预计，到2050

4、年，中国可再生能源的电力装机将占全国电力装机的25％，其中光伏发电装机将占到5％。未来十几年，我国太阳能装机容量的复合增长率将高达25％以上同。1．3多线切割液光伏产业中最重要也是最基本的元件太阳能电池板，是由多晶硅组成，在生产过程中需要对多晶硅原材料进行切削成型，目前各大厂商均应用多线切割技术。多线切割是近年来发展成熟的新型硅片切割技术，它通过金属丝带动研磨料进行研磨加工来切割硅片，具有切割效率高、材料损耗小、成本降低、硅片表面质量高、可切割大尺寸材料、方便后续加工等特点。其机理为机器导轮在高速运转中带动钢线，从而由钢线将切割液和碳化硅微粉混合的砂浆送到

5、切割区，在钢线的高速运转中与压在线网上的工件通过连续摩擦完成切割的过程。切削液最关键的参数为降低摩擦力，降低磨损层，减小应力和微裂，提高效率，工程硕士学位论文以PEG200为基体的线切割液基液的制及其表面张力的测定与刀具寿命，降低修刀率，防止设备生锈，使切片清洁易清洗，这些主要与切削液的成分选择有关，为此分析如下⋯o】：(1)减少摩擦在刀具与被切入的硅片之间加入切削液后形成润滑膜，将摩擦表面隔开，使硅片表面与刀具间的摩擦转化为具有较低抗剪切强度的润滑膜分子间的内摩擦，从而降低摩擦阻力和能源消耗，减小了损伤，应力与微裂，使摩擦副运动平稳，提高切削速率，延长刀

6、具寿命。(2)减少磨损在硅的切削中，主要是由于应力和原子间力而产生磨损，应力产生磨料磨损与扩散磨损，原子间力产生粘结磨损，刀面与硅表面接触时或相对运动时，实际上只在若干个微凸端(解理面)产生接触，这些接触点应力很大，产生塑性变形，接触点由于粘着和焊合而形成结点，剪切发生在强度较低的材料一方，则强度较高材料表面上将粘附较软的材料而产生磨损，就会造成硅表面出现刀痕，微裂，损伤层加大，刀具寿命减少，又由于应力主要集中在一些孤立的点上，会产生位错和扩散磨损，即金属杂质随应力的加大和温度的升高而逐渐扩散到硅片中去，而加入切削液后在刀具与硅片之间可形成一层润滑膜，使结

7、合点的强度低于摩擦中任一材料的剪切强度，即可在二者原来的接触面处剪断，则可降低磨损，又由于形成一层润滑膜，使刀具与硅片的接触面积增大，从而降低了各个孤立点的温度与应力，也就减少了位错与扩散磨损，同时又增加了刀具的寿命，减少微裂与损伤，降低了修刀率。(3)冷却作用依靠切削液对流导热和气化，把切削热从固体(刀具，切屑和硅片)带走，降低切削时的温度，减少工件变形，保持刀具硬度和尺寸，切削液的冷却作用取决于它的热参数值，特别是比热容和热导率，单晶硅的切削过程中高速旋转的刀具切削硅，具有较高的温度，切削液的主要目的应用于冷却，水具有较高的比热容和大的热导率，又考虑到

8、水可大量节约能源，并减少对环境的污染，因此选用水基合成切削液。(4