[发明专利]石英拼接产品的制造方法及产品

说明书

技术领域

本发明涉及石英拼接产品的制造方法及产品，属于石英制品技术领域。 

背景技术

CIGS薄膜太阳能电池具有性能稳定、抗辐射能力强的优点，光电转换效率目前是各种薄膜太阳能电池之首，无论是在地面阳光发电还是在空间微小卫星动力电源的应用上都具有广阔的市场前景。制造薄膜太阳能电池必须使用专用石英舟，然而生产CIGS薄膜太阳能电池所用的石英舟与生产传统的多硅晶太阳能电池所使用的石英舟有着天壤之别。生产CIGS薄膜太阳能电池所用的石英舟以及石英风罩等，都要经过多步、分段的方式，将多块小的石英原材料进行拼接而成。现有技术对于石英的焊接没有特殊的前处理和后处理，更多的是直接用火焰喷枪将需拼接的石英部分熔融然后将熔融部分粘接。采用这样的方法生产出来的石英舟和石英风罩等石英拼接产品，存在焊接不牢固，内应力明显，易爆裂等严重问题。 

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题，提供一种石英拼接产品的制造方法。 

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的： 

石英拼接产品的制造方法，它包括以下步骤：

①拼接前准备：包括依次进行的切割、研磨、浸泡、清洗、退火、精磨、再退火；

所述切割是使用石英光学研磨切割机采用油砂混合切割工艺把石英砣料切割成石英片；所述研磨是采用烫钻金刚砂对石英片进行研磨；所述浸泡是采用浓度为5～15wt﹪的氢氟酸对石英片进行浸泡；所述清洗是采用去离子水对石英片进行清洗；所述精磨是通过平面磨床处理使石英片的厚度控制在0.05㎜范围内，得到精磨石英片；

②拼接处理：在经过再退火处理的精磨石英片之间采用焊接工艺进行拼接，得到初步产品；拼接过程中采用石墨夹具作为平台，采用分步拼接的方法进行作业；

③拼接处的处理：对所述初步产品的拼接处依次用电镀铁砂轮片、树脂砂轮、金刚石软磨片进行打磨，金刚石软磨片的粒度为150～3000。

本发明上述技术方案中，首先，将优级石英原材料进行生产粗加工，使用石英光学研磨切割机对原有石英砣料进行切割。在此过程中我们改变了原有工艺，将原先采用的“水砂混合”切割工艺更改成了“油砂混合”切割工艺，经过工艺改进后，使得石英原材料在加工过程中减少了内应力和崩边缺损的存在，因为油砂混合切割工艺中的载体“抗磨液压油”在加工过程中大大的降低了切割过程中产生的热量，减少了石英原材料中内应力的集聚。同时由于抗磨液压油的高附着力，使得切削磨料、切削刀具和石英砣之间在加工过程中的充分浸润，减少了表面的隐裂和划伤。 

然后，对经过切割后的石英片进行粗加工，在此加工过程中，我们采用了两项技术改进：⑴从研磨材料上的改进，将原先采用的普通金刚砂更换为烫钻专用金刚砂进行研磨作业，使得产品在粗加工过程中就保证了产品最终的外观和质量，经多次临床使用验证，烫钻专用金刚砂在产品加工过程能充分的提高石英片表面的粗糙度，使得表面平整、无缺陷；⑵加工过程中增加一道退火工艺，因为石英片在切割、磨削作业过程已然存在一定的内应力，然而对于石英片内应力的消除只能采用退火工艺进行，所以将原有的板材先进行一道退火工艺，去除原材料中的内应力，然后再进行下道工序的加工，对产品的最终成品奠定了良好的基础。 

其次，对于经过粗加工的石英片通过高精度平面磨床进行精加工，将整个石英片厚度控制在0.05㎜范围内，再将小的石英片进行一次退火后进行拼接。焊接过程中采用石墨夹具作为平台，将数块小的石英片进行拼接，为防止拼接过程中产生的内应力，导致产品的爆裂，采用分步拼接的方法进行作业。 

对于拼接处的加工上，在由粗到精的加工过程中，首先采用电镀铁砂轮片对拼接处进行粗加工，在此环节上节约了大量的进口树脂合成砂轮片。因为原有的进口树脂合成砂轮片只能用于精加工作业，对于粗加工的作业作用不大，而且易耗，采用了电镀铁质砂轮片加工方法后，不但提高了效率的同时也降低了生产成本。在进口树脂合成砂轮加工后，我们又采用了目前在石英加工领域不曾使用的金刚石软磨法，将这一技术运用后使得最终的成品外观上明显改善。原有对于拼接缝的加工处理方式都是采用粗犷的作业方式，也就是将焊接缝经过进口树脂合成砂轮片先打磨后，再拿精磨油石将拼接处手工抄细才能满足加工要求，然而现在使用金刚石软磨法后，单独一人就能操作，节省了大量人力和时间，而且由于金刚石软磨片的粒度可以从150～3000的粗细上进行选择，对产品最终造成的损伤可以降到最低。