[发明专利]一种激光预处理定向凝固提纯金刚线切割硅粉废料的方法有效
| 申请号： | 201710786103.9 | 申请日： | 2017-09-04 |
| 公开（公告）号： | CN107445170B | 公开（公告）日： | 2019-10-29 |
| 发明（设计）人： | 谭毅;卢通 | 申请（专利权）人： | 大连理工大学 |
| 主分类号： | C01B33/037 | 分类号： | C01B33/037 |
| 代理公司： | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人： | 赵淑梅;李洪福 |
| 地址： | 116024 辽*** | 国省代码： | 辽宁;21 |
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| 摘要： | 本发明公开了一种激光预处理定向凝固提纯金刚线切割硅粉废料的方法，具有如下步骤：粉体预处理；激光熔炼：将预处理后的硅粉平铺到熔炼坩埚中，硅粉平铺厚度大于10cm，然后，从熔炼坩埚底部缓慢通入流动氩气，待气流稳定后开启激光进行熔炼；熔炼后，待形成的硅块冷却至室温，关闭流动氩气，并将得到的硅块从熔炼坩埚取出，进行超声清洗、烘干；真空定向凝固：将得到的硅块放入涂有防裂涂层的石墨坩埚中，抽真空至2.5×10‑2Pa，然后，进行感应加热，以确保硅块充分熔化；随后进行定向凝固过程，得到提纯硅块。本发明与现有技术相比，可将硅废料中的杂质含量从2N提纯到4N以上。 | ||
| 搜索关键词： | 硅块 提纯 硅粉 定向凝固 熔炼坩埚 预处理 激光预处理 流动氩气 熔炼 线切割 平铺 熔化 定向凝固过程 超声清洗 感应加热 激光熔炼 气流稳定 石墨坩埚 抽真空 硅废料 烘干 防裂 放入 粉体 冷却 激光 取出 | ||
【主权项】：
1.一种激光预处理定向凝固提纯金刚线切割硅粉废料的方法，其特征在于具有如下步骤：S1、粉体预处理：将块状的硅粉废料磨成粒度为0.5～1μm的粉状，并在100℃的条件下烘干至恒重，随后进行低温热处理，所述低温热处理过程中采用流动氩气进行保护，氩气气流量为2～5L/min，升温速率为5～10℃/min，温度升至450℃后，保温4～6h，得到预处理后的硅粉；S2、激光熔炼：将预处理后的硅粉平铺到熔炼坩埚中，硅粉平铺厚度大于10cm，然后，从熔炼坩埚底部缓慢通入流动氩气，待气流稳定后开启激光进行熔炼，激光功率为2000～4000W，激光在硅粉表面进行线性扫描，扫描速度为5～10mm/s，扫描间距为2～10mm；熔炼后，待形成的硅块冷却至室温，关闭流动氩气，并将得到的硅块从熔炼坩埚取出，进行超声清洗、烘干；S3、真空定向凝固：将步骤S2得到的硅块放入涂有防裂涂层的石墨坩埚中，抽真空至2.5×10‑2Pa，然后，进行感应加热，升温速率为5～10℃/min，温度升至1550℃后，保温30～50min，以确保硅块充分熔化；随后进行定向凝固过程，得到提纯硅块。
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