專利名稱：石英拼接產(chǎn)品的制造方法及產(chǎn)品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石英拼接產(chǎn)品的制造方法及產(chǎn)品，屬于石英制品技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
CIGS薄膜太陽(yáng)能電池具有性能穩(wěn)定、抗輻射能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，光電轉(zhuǎn)換效率目前是各種薄膜太陽(yáng)能電池之首，無論是在地面陽(yáng)光發(fā)電還是在空間微小衛(wèi)星動(dòng)力電源的應(yīng)用上都具有廣闊的市場(chǎng)前景。制造薄膜太陽(yáng)能電池必須使用專用石英舟，然而生產(chǎn)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池所用的石英舟與生產(chǎn)傳統(tǒng)的多硅晶太陽(yáng)能電池所使用的石英舟有著天壌之別。生 產(chǎn)CIGS薄膜太陽(yáng)能電池所用的石英舟以及石英風(fēng)罩等，都要經(jīng)過多步、分段的方式，將多塊小的石英原材料進(jìn)行拼接而成。現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于石英的焊接沒有特殊的前處理和后處理，更多的是直接用火焰噴槍將需拼接的石英部分熔融然后將熔融部分粘接。采用這樣的方法生產(chǎn)出來的石英舟和石英風(fēng)罩等石英拼接產(chǎn)品，存在焊接不牢固，內(nèi)應(yīng)カ明顯，易爆裂等嚴(yán)重問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述技術(shù)問題，提供ー種石英拼接產(chǎn)品的制造方法。本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的
石英拼接產(chǎn)品的制造方法，它包括以下步驟
①拼接前準(zhǔn)備包括依次進(jìn)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學(xué)研磨切割機(jī)采用油砂混合切割エ藝把石英砣料切割成石英片；所述研磨是采用燙鉆金剛砂對(duì)石英片進(jìn)行研磨；所述浸泡是采用濃度為5 15wt %的氫氟酸對(duì)石英片進(jìn)行浸泡；所述清洗是采用去離子水對(duì)石英片進(jìn)行清洗；所述精磨是通過平面磨床處理使石英片的厚度控制在O. 05 mm范圍內(nèi)，得到精磨石英片；
②拼接處理在經(jīng)過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接エ藝進(jìn)行拼接，得到初歩產(chǎn)品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺(tái)，采用分步拼接的方法進(jìn)行作業(yè)；
③拼接處的處理對(duì)所述初步產(chǎn)品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進(jìn)行打磨，金剛石軟磨片的粒度為150 3000。本發(fā)明上述技術(shù)方案中，首先，將優(yōu)級(jí)石英原材料進(jìn)行生產(chǎn)粗加工，使用石英光學(xué)研磨切割機(jī)對(duì)原有石英砣料進(jìn)行切割。在此過程中我們改變了原有エ藝，將原先采用的“水砂混合”切割エ藝更改成了“油砂混合”切割エ藝，經(jīng)過エ藝改進(jìn)后，使得石英原材料在加工過程中減少了內(nèi)應(yīng)カ和崩邊缺損的存在，因?yàn)橛蜕盎旌锨懈睽ㄋ囍械妮d體“抗磨液壓油”在加工過程中大大的降低了切割過程中產(chǎn)生的熱量，減少了石英原材料中內(nèi)應(yīng)カ的集聚。同時(shí)由于抗磨液壓油的高附著力，使得切削磨料、切削刀具和石英砣之間在加工過程中的充分浸潤(rùn)，減少了表面的隱裂和劃傷。然后，對(duì)經(jīng)過切割后的石英片進(jìn)行粗加工，在此加工過程中，我們采用了兩項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)⑴從研磨材料上的改進(jìn)，將原先采用的普通金剛砂更換為燙鉆專用金剛砂進(jìn)行研磨作業(yè)，使得產(chǎn)品在粗加工過程中就保證了產(chǎn)品最終的外觀和質(zhì)量，經(jīng)多次臨床使用驗(yàn)證，燙鉆專用金剛砂在產(chǎn)品加工過程能充分的提高石英片表面的粗糙度，使得表面平整、無缺陷；⑵加工過程中増加一道退火エ藝，因?yàn)槭⑵谇懈睢⒛ハ髯鳂I(yè)過程已然存在一定的內(nèi)應(yīng)力，然而對(duì)于石英片內(nèi)應(yīng)力的消除只能采用退火エ藝進(jìn)行，所以將原有的板材先進(jìn)行一道退火エ藝，去除原材料中的內(nèi)應(yīng)力，然后再進(jìn)行下道エ序的加工，對(duì)產(chǎn)品的最終成品奠定了良好的基礎(chǔ)。其次，對(duì)于經(jīng)過粗加工的石英片通過高精度平面磨床進(jìn)行精加工，將整個(gè)石英片厚度控制在O. 05 mm范圍內(nèi)，再將小的石英片進(jìn)行一次退火后進(jìn)行拼接。焊接過程中采用石墨夾具作為平臺(tái)，將數(shù)塊小的石英片進(jìn)行拼接，為防止拼接過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)品的爆裂，采用分步拼接的方法進(jìn)行作業(yè)。對(duì)于拼接處的加工上，在由粗到精的加工過程中，首先采用電鍍鐵砂輪片對(duì)拼接處進(jìn)行粗加工，在此環(huán)節(jié)上節(jié)約了大量的進(jìn)ロ樹脂合成砂輪片。因?yàn)樵械倪M(jìn)ロ樹脂合成砂輪片只能用于精加工作業(yè)，對(duì)于粗加工的作業(yè)作用不大，而且易耗，采用了電鍍鐵質(zhì)砂輪片加工方法后，不但提高了效率的同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本。在進(jìn)ロ樹脂合成砂輪加工后，我 們又采用了目前在石英加工領(lǐng)域不曾使用的金剛石軟磨法，將這ー技術(shù)運(yùn)用后使得最終的成品外觀上明顯改善。原有對(duì)于拼接縫的加工處理方式都是采用粗獷的作業(yè)方式，也就是將焊接縫經(jīng)過進(jìn)ロ樹脂合成砂輪片先打磨后，再拿精磨油石將拼接處手工抄細(xì)才能滿足加エ要求，然而現(xiàn)在使用金剛石軟磨法后，単獨(dú)一人就能操作，節(jié)省了大量人力和時(shí)間，而且由于金剛石軟磨片的粒度可以從150 3000的粗細(xì)上進(jìn)行選擇，對(duì)產(chǎn)品最終造成的損傷可以降到最低。為避免在退火過程中出現(xiàn)的析晶現(xiàn)象。退火前采用濃度為5 15 %的氫氟酸的進(jìn)行浸泡，使用高純?nèi)ルx子水進(jìn)行清洗，在放爐退火前，采用高密度無紡布，蘸取濃度> 99wt%的酒精進(jìn)行擦拭，充分去除表面所粘附的雜質(zhì)。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，它還包括以下步驟
④整體的退火將經(jīng)過步驟③處理的初步產(chǎn)品，進(jìn)行整體退火；整體退火處理時(shí)，采用石墨エ裝治具為退火介質(zhì)，將所述初步產(chǎn)品附在所述石墨エ裝治具上進(jìn)行退火；
⑤弧度和鉆孔加工采用數(shù)控加工中心對(duì)經(jīng)過步驟④處理的初歩產(chǎn)品進(jìn)行整體的弧度加工和鉆孔加工，得成型產(chǎn)品；
⑥終成型處理在最終成品的處理上，使用碳化硅在所述成型產(chǎn)品表面進(jìn)行噴砂作業(yè)，所述噴砂作業(yè)是通過噴槍在所述成型產(chǎn)品的內(nèi)外表面去除30 60微米的石英層。作為上述技術(shù)方案的另ー種優(yōu)選，它還包括以下步驟
④整體的退火將經(jīng)過步驟③處理的初步產(chǎn)品，進(jìn)行整體退火；整體退火處理時(shí)，采用石墨エ裝治具為退火介質(zhì)，將所述初步產(chǎn)品垂直放在所述石墨エ裝治具上進(jìn)行退火。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度> 99wt%的酒精進(jìn)行擦拭。作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述分步拼接是將經(jīng)過再退火處理的精磨石英片根據(jù)所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后進(jìn)行退火，得到1/2石英片，然后對(duì)兩個(gè)1/2石英片進(jìn)行拼接。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是提供ー種石英風(fēng)罩，所述石英風(fēng)罩用于薄膜太陽(yáng)能電池制造過程中的冷卻。本發(fā)明的再ー個(gè)目的是提供ー種大面積石英平板，所述大面積石英平板用于制造薄膜石英舟，薄膜石英舟是薄膜太陽(yáng)能電池制造過程中冷卻階段的承載物。綜上所述，本發(fā)明具有以下技術(shù)效果
本發(fā)明采用多種技術(shù)手段的組合完成了從石英砣料到石英拼 接產(chǎn)品的制作。并且所制得的石英產(chǎn)品具有穩(wěn)定牢固的特點(diǎn)，因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力被消除在使用時(shí)不 會(huì)發(fā)生爆裂的危險(xiǎn)。
具體實(shí)施例方式本具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的解釋，其并不是對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對(duì)本實(shí)施例做出任何修改，但只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。實(shí)施例一
石英風(fēng)罩的制作方法，它包括以下步驟
①拼接前準(zhǔn)備包括依次進(jìn)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學(xué)研磨切割機(jī)采用油砂混合切割エ藝把石英砣料切割成石英片；所述研磨是采用燙鉆金剛砂對(duì)石英片進(jìn)行研磨；所述浸泡是采用濃度為IOwt %的氫氟酸對(duì)石英片進(jìn)行浸泡；所述清洗是采用去離子水對(duì)石英片進(jìn)行清洗；所述精磨是通過平面磨床處理使石英片的厚度控制在O. 05 mm范圍內(nèi)，得到精磨石英片；
②拼接處理在經(jīng)過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接エ藝進(jìn)行拼接，得到初歩產(chǎn)品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺(tái)，采用分步拼接的方法進(jìn)行作業(yè)；
③拼接處的處理對(duì)所述初步產(chǎn)品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進(jìn)行打磨，金剛石軟磨片的粒度為450 ；
④整體的退火將經(jīng)過步驟③處理的初步產(chǎn)品，進(jìn)行整體退火；整體退火處理時(shí)，采用石墨エ裝治具為退火介質(zhì)，將所述初步產(chǎn)品附在所述石墨エ裝治具上進(jìn)行退火；
⑤弧度和鉆孔加工采用數(shù)控加工中心對(duì)經(jīng)過步驟④處理的初歩產(chǎn)品進(jìn)行整體的弧度加工和鉆孔加工，得成型產(chǎn)品；
⑥終成型處理在最終成品的處理上，使用碳化硅在所述成型產(chǎn)品表面進(jìn)行噴砂作業(yè)，所述噴砂作業(yè)是通過噴槍在所述成型產(chǎn)品的內(nèi)外表面去除50微米的石英層；
在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度為99. 8wt%的酒精進(jìn)行擦拭；
所述分步拼接是將所述精磨石英片根據(jù)所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后進(jìn)行步驟①所述的退火，得到1/2石英片，然后對(duì)兩個(gè)1/2石英片進(jìn)行拼接。實(shí)施例ニ
大面積石英平板的制作方法，它包括以下步驟
①拼接前準(zhǔn)備包括依次進(jìn)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學(xué)研磨切割機(jī)采用油砂混合切割エ藝把石英砣料切割成石英片；所述研磨是采用燙鉆金剛砂對(duì)石英片進(jìn)行研磨；所述浸泡是采用濃度為6wt %的氫氟酸對(duì)石英片進(jìn)行浸泡；所述清洗是采用去離子水對(duì)石英片進(jìn)行清洗；所述精磨是通過平面磨床處理使石英片的厚度控制在O. 05 mm范圍內(nèi)，得到精磨石英片；
②拼接處理在經(jīng)過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接エ藝進(jìn)行拼接，得到初歩產(chǎn)品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺(tái)，采用分步拼接的方法進(jìn)行作業(yè)；
③拼接處的處理對(duì)所述初步產(chǎn)品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進(jìn)行打磨，金剛石軟磨片的粒度為2000 ；
④整體的退火將經(jīng)過步驟③處理的初步產(chǎn)品，進(jìn)行整體退火；整體退火處理時(shí)，采用石墨エ裝治具為退火介質(zhì)，將所述初步產(chǎn)品垂直放在所述石墨エ裝治具上進(jìn)行退火。在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度為99. 5wt%的酒精進(jìn)行擦拭；
所述分步拼接是將所述精磨石英片根據(jù)所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后 進(jìn)行步驟①所述的退火，得到1/2石英片，然后對(duì)兩個(gè)1/2石英片進(jìn)行拼接。
權(quán)利要求
1.石英拼接產(chǎn)品的制造方法，它包括以下步驟 ①拼接前準(zhǔn)備包括依次進(jìn)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學(xué)研磨切割機(jī)采用油砂混合切割工藝把石英砣料切割成石英片；所述研磨是采用燙鉆金剛砂對(duì)石英片進(jìn)行研磨；所述浸泡是采用濃度為5 15wt %的氫氟酸對(duì)石英片進(jìn)行浸泡；所述清洗是采用去離子水對(duì)石英片進(jìn)行清洗；所述精磨是通過平面磨床處理使石英片的厚度控制在O. 05 mm范圍內(nèi)，得到精磨石英片； ②拼接處理在經(jīng)過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接工藝進(jìn)行拼接，得到初步產(chǎn)品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺(tái)，采用分步拼接的方法進(jìn)行作業(yè)； ③拼接處的處理對(duì)所述初步產(chǎn)品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進(jìn)行打磨，金剛石軟磨片的粒度為150 3000。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石英拼接產(chǎn)品的制造方法，其特征在于，它還包括以下步驟 ④整體的退火將經(jīng)過步驟③處理的初步產(chǎn)品，進(jìn)行整體退火；整體退火處理時(shí)，采用石墨工裝治具為退火介質(zhì)，將所述初步產(chǎn)品附在所述石墨工裝治具上進(jìn)行退火； ⑤弧度和鉆孔加工采用數(shù)控加工中心對(duì)經(jīng)過步驟④處理的初步產(chǎn)品進(jìn)行整體的弧度加工和鉆孔加工，得成型產(chǎn)品； ⑥終成型處理在最終成品的處理上，使用碳化硅在所述成型產(chǎn)品表面進(jìn)行噴砂作業(yè)，所述噴砂作業(yè)是通過噴槍在所述成型產(chǎn)品的內(nèi)外表面去除30 60微米的石英層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的石英拼接產(chǎn)品的制造方法，其特征在于，它還包括以下步驟 ④整體的退火將經(jīng)過步驟③處理的初步產(chǎn)品，進(jìn)行整體退火；整體退火處理時(shí)，采用石墨工裝治具為退火介質(zhì)，將所述初步產(chǎn)品垂直放在所述石墨工裝治具上進(jìn)行退火。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的石英拼接產(chǎn)品的制造方法，其特征在于在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度> 99wt%的酒精進(jìn)行擦拭。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的石英拼接產(chǎn)品的制造方法，其特征在于所述分步拼接是將經(jīng)過再退火處理的精磨石英片根據(jù)所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后進(jìn)行退火，得到1/2石英片，然后對(duì)兩個(gè)1/2石英片進(jìn)行拼接。
6.由權(quán)利要求2所述的方法制得的產(chǎn)品，其特征在于所述產(chǎn)品為石英風(fēng)罩。
7.由權(quán)利要求3所述的方法制得的產(chǎn)品，其特征在于所述產(chǎn)品為大面積石英平板。
全文摘要
本發(fā)明涉及石英拼接產(chǎn)品的制造方法及產(chǎn)品，屬于石英制品技術(shù)領(lǐng)域。石英拼接產(chǎn)品的制造方法，它包括以下步驟①拼接前準(zhǔn)備包括依次進(jìn)行的切割、研磨、浸泡、清洗、退火、精磨、再退火；②拼接處理在石英片之間采用焊接工藝、采用分步拼接的方法進(jìn)行拼接；③拼接處的處理對(duì)拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進(jìn)行打磨。本發(fā)明采用多種技術(shù)手段的組合完成了從石英砣料到石英拼接產(chǎn)品的制作。并且所制得的石英產(chǎn)品具有穩(wěn)定牢固的特點(diǎn)，因?yàn)閮?nèi)應(yīng)力被消除在使用時(shí)不會(huì)發(fā)生爆裂的危險(xiǎn)。
文檔編號(hào)C03B23/20GK102659303SQ201210087890
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2012年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月30日
發(fā)明者宋偉宏, 沈根法, 計(jì)斌, 陸建國(guó) 申請(qǐng)人:湖州奧博石英科技有限公司