专利名称：一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法中国光伏发电产业近五年发展迅猛，太阳能硅片切割设备投入近三年成几倍及几十倍的投入运行，其中切割砂浆的需求量已经达到约800—1000吨/天。在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，因此切割砂浆的主要特性具有良好的流动性，碳化硅颗粒能够在切割砂浆体系中均勻稳定的分散，均勻地包覆在高速运动中的钢线表面，均勻平稳的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量。随着整个太阳能行业的发展，在太阳能硅片线切割中大量使用碳化硅砂料，而再生回收技术大量引入同时，在每一次回收过程约有20% —25%的切割后的碳化硅/硅微粉，将不能再回收使用而作为废弃物处理。不利于环境控制和造成企业成本的增加，为了适应未来市场需求及价格的竞争发展需要，整个行业都在为如何利再生砂的使用和降低切割成本而不停地寻找新的途径。
本发明的目的是提供一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法。实现本发明的技术方案是一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是称取一定量的多种丙烯酸酯类单体、硅片线切割后碳化硅微粉、硅片线切割形成的硅微粉、改性纳米氨基环氧树脂粉、氧化铝微粉、氮化铝微粉、分散剂、表面活性剂、消泡剂，通过一定的共聚接枝合成方法和浓缩工艺过程，配制成耐磨共聚树脂再和不同粒径的陶瓷微粉进行复配及反应烧结加压法制造高密度无气孔的防静电耐磨陶瓷— .防静电耐磨共聚树脂的组成比选用由甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、N-羟甲基丙烯酰胺、丙烯酰胺单体中的之少一种和多种组成的任意比例搭配成复合单体，各组成部分的成份比为复合单体100份引发剂0.35 0.65份乙醇120 450份碳化硅微粉5 200份硅微粉(粒径0. IOum 0. 5um)0 30份二.合成工艺路线a.称取乙醇总量3/4用于溶解N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；b.称取其余单体，其中溶入引发剂总量的4/5 ；c.将上述两种溶液混合均勻，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75°C 80°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占单体总量一半的碳化硅微粉/硅微粉；d.在上述C.条件下经过3 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粉/硅微粉在1 2小时内并保持回流条件下完成添加过程；e.继续保持回流温度条件下，再经3 5时后将剩余的1/4乙醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在20 45分钟内加完；f.继续反应1. 5 2. 5小时后，停止加热搅拌冷却至30°C 40°C时出料；g.真空浓缩成固含量在60% 98%的含碳化硅微粉共聚树脂或粉碎成供粉未成型工艺用料；三.防静电耐磨陶瓷组成配比含碳化硅微粉共聚树脂5 30份改性纳米氨基环氧树脂粉1 10份氧化铝微粉(粒径3 6um)2 25份氮化铝微粉(粒径3 6um)0 15份颜料适量(约占全部固体总量的0% 10% )表面活性剂适量(约占全部固体总量的0. 01% 0. 5% )消泡剂适量(约占全部固体总量的0. 01% 0. 5% )分散剂适量(约占全部固体总量的0. 01% 0. 5% )上述混合体在充分均勻混合后脱水、低温烘干成合复微粒，在300°C 800°C范围内用5 50MPa的压力下对合复微粒工件进行高温热压或注塑成型后，制作成微粉之间接触紧密的材料和无孔的防静电耐磨成型工件。2、根据权利要求1所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是用多种丙烯酸酯类单体、粒径D50(0. 2um6um)范围内的硅片线切割后碳化硅微粉、粒径在0. IOum 0. 20um范围内的硅片线切割形成的硅微粉与多种单体合成共聚成耐磨共聚树脂。3、根据权利要求1或2所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是在合成工艺路线中所述碳化硅微粉/硅微粉的加入方法c.称取混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75°C 80°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3. 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入单体总量一半的碳化硅/硅微粉。4、根据权利要求3所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是合成工艺路线中所述碳化硅/硅微粒加入方法 d.在上述c条件下经过3. 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅/硅微粒在2小时内并保持回流条件下完成添加过程。5、根据权利要求4所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是在整个合成工艺路线中，在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅/硅微粉组成一个共聚体，并使用真空浓缩成固含量在60% 98%的含碳化硅微粉共聚树脂。6、根据权利要求1所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是防静电耐磨陶瓷组成由改性纳米氨基环氧树脂粉、氧化铝微粉(粒径3 6um)、氮化铝微粉(粒径3 6um)作为液相加入剂来调节陶瓷的组织结构和性能。7、根据权利要求1所述的一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，其特征是在300°C 800°C范围内用5 50MPa的压力下对合复微粒进行高温热压或注塑成型后，可制作成微粉之间接触紧密的材料和无孔的防静电耐磨成型工件。本发明具有积极的效果(1)本发明取代常规用标准碳化硅微粒来做填充料的混配方式，制作无气孔和接触紧密的碳化硅制品材料，使用本发明可充分利用再生资源和特殊微粒粒径与表面结构来改性涂料结构，从而降低产品成本和减少废弃碳化硅微粉引发的环境污染，是一种绿色环保产品；( 本发明采用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉，用粒径D500. 2um 6um的碳化硅微粉或粒径在0. IOum 0. 5um的硅微粉与多种单体合成共聚制成耐磨共聚树脂，基本上可将所有废弃的碳化硅微分都加以利用，适用范围广；C3)本发明所用的合成共聚方法是在整个合成工艺路线中将碳化硅微粉在单体共聚时将共聚树脂接枝到碳化硅微粉表面形成单体共聚高分子与碳化硅微粉组成一个共聚体，其结构将有利于与其它类型陶瓷材料进行任意复配；(4)本发明所制作的复合防静电耐磨陶瓷使用由改性纳米氨基环氧树脂粉、氧化铝微粉(粒径3 6um)、氮化铝微粉(粒径3 6um)、聚四氟乙烯微粉中之少一种或任意比例组成作为液相加入剂来调节陶瓷的组织结构和性能，可控性强；( 本发明所用的高温热压成型工艺在比常规温度低的热压温度条下，制作的成型件有高的接触紧密和无气孔特点防静电耐磨特性材料，具有较高的实用性。引发剂乙醇碳化硅微粒(粒径D501um ;3um)硅微粉(粒径0. IOum 0. 2um)4. 5份 300份180份 6份二 .共聚合成工艺a.称取乙醇总量3/4用于溶解N-羟甲基丙烯酰胺和丙烯酰胺复合单体，边搅拌边加入至乙醇中，使其充份溶解；b.称取其余单体，其中溶入引发剂总量的4/5 ；c.将上述两种溶液混合均勻，称取此混合溶液总量的一半加入到共聚合成装置中，加热开动搅拌器，冷凝回流系统，待混合溶液温度达到75°C 80°C出现回流时，开始计时，在维持回流温度的条件下用3. 5小时和在充分搅拌条件下用特殊装置加入占单体总量一半的碳化硅微粒；d.在上述c.条件下经过3. 5小时后，将混合溶液的另一半经特制装置将其余的一半碳化硅微粒在1.0小时内并保持回流条件下完成添加过程；e.继续保持回流温度条件下，再经3. 0小时后将剩余的1/4醇和剩余1/5引发剂混合液追加到合成装置中，控制时间在30分钟内加完；f.继续反应2. 0小时后，停止加热搅拌冷却至35°C时出料；g.真空浓缩成固含量在78%的含碳化硅/硅微粉共聚树脂；三.防静电耐磨陶瓷组成；含碳化硅/硅微粉共聚树脂 60份改性纳米氨基环氧树脂粉 5份氧化铝微粉(粒径3 6um)35份氮化铝微粉(粒径3 6um)2份称取上述固体总量(％ )表面活性剂0.05%消泡剂0.02%分散剂0.03%上述混合体在充分均勻混合后脱水、低温烘干成合复微粒。在300°C +/_5°C范围内用SMPa的压力下对合复微粒工件进行高温热压成型后，制作成微粉之间接触紧密的材料和无孔的耐磨成型工件，残存气孔率不超过2% ；实施例二防静电耐磨陶瓷组成；含碳化硅/硅微粉共聚树脂 55份改性纳米氨基环氧树脂粉3份氧化铝微粉(粒径3 6um)40份氮化铝微粉(粒径3 6um)2份称取上述固体总量(％ )表面活性剂0.05%消泡剂0.02%
分散剂0.03%上述混合体在充分均勻混合后脱水、低温烘干成合复微粒。在650°C +/_10°C范围内用20MPa的压力下对合复微粒工件进行高温热压成型后，制作成微粉之间接触紧密的材料和无孔的耐磨成型工件，残存气孔率不超过1 %，其余同实施例一。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


本发明涉及一种用太阳能硅片线切割后废弃的碳化硅/硅微粉来制作复合防静电耐磨陶瓷的方法，称取一定量的多种丙烯酸酯类单体、硅片线切割后碳化硅微粉、硅片线切割后碳化硅/硅微粉、改性纳米氨基环氧树脂粉、氧化铝、氮化铝微粉、分散剂、表面活性剂、消泡剂；通过共聚接枝合成方法和浓缩工艺，配制成耐磨共聚树脂再和不同粒径的陶瓷微粉进行复配及反应烧结加压法制造高密度无气孔的优质防静电耐磨陶瓷。本发明取代常规用标准碳化硅微粒用填充的混配使用方式；利用再生资源和特殊微粒粒径与表面结构来改性陶瓷结构，降低产品成本和减少废弃碳化硅微粉引发的环境污染，是一种绿色环保产品。具有较好的耐磨牢度、防静电及精密机械加工成形特性。