專利名稱：石英拼接產品的制造方法及產品的制作方法
技術領域：
本發明涉及石英拼接產品的制造方法及產品，屬于石英制品技術領域。
背景技術：
CIGS薄膜太陽能電池具有性能穩定、抗輻射能力強的優點，光電轉換效率目前是各種薄膜太陽能電池之首，無論是在地面陽光發電還是在空間微小衛星動力電源的應用上都具有廣闊的市場前景。制造薄膜太陽能電池必須使用專用石英舟，然而生產CIGS薄膜太陽能電池所用的石英舟與生產傳統的多硅晶太陽能電池所使用的石英舟有著天壌之別。生 產CIGS薄膜太陽能電池所用的石英舟以及石英風罩等，都要經過多步、分段的方式，將多塊小的石英原材料進行拼接而成。現有技術對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出來的石英舟和石英風罩等石英拼接產品，存在焊接不牢固，內應カ明顯，易爆裂等嚴重問題。
發明內容
本發明的目的是為解決上述技術問題，提供ー種石英拼接產品的制造方法。本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的
石英拼接產品的制造方法，它包括以下步驟
①拼接前準備包括依次進行的切割、研磨、浸泡、清洗、退火、精磨、再退火；
所述切割是使用石英光學研磨切割機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石英片進行研磨；所述浸泡是采用濃度為5 15wt %的氫氟酸對石英片進行浸泡；所述清洗是采用去離子水對石英片進行清洗；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，得到精磨石英片；
②拼接處理在經過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接エ藝進行拼接，得到初歩產品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺，采用分步拼接的方法進行作業；
③拼接處的處理對所述初步產品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進行打磨，金剛石軟磨片的粒度為150 3000。本發明上述技術方案中，首先，將優級石英原材料進行生產粗加工，使用石英光學研磨切割機對原有石英砣料進行切割。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，經過エ藝改進后，使得石英原材料在加工過程中減少了內應カ和崩邊缺損的存在，因為油砂混合切割エ藝中的載體“抗磨液壓油”在加工過程中大大的降低了切割過程中產生的熱量，減少了石英原材料中內應カ的集聚。同時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，減少了表面的隱裂和劃傷。然后，對經過切割后的石英片進行粗加工，在此加工過程中，我們采用了兩項技術改進⑴從研磨材料上的改進，將原先采用的普通金剛砂更換為燙鉆專用金剛砂進行研磨作業，使得產品在粗加工過程中就保證了產品最終的外觀和質量，經多次臨床使用驗證，燙鉆專用金剛砂在產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，因為石英片在切割、磨削作業過程已然存在一定的內應力，然而對于石英片內應力的消除只能采用退火エ藝進行，所以將原有的板材先進行一道退火エ藝，去除原材料中的內應力，然后再進行下道エ序的加工，對產品的最終成品奠定了良好的基礎。其次，對于經過粗加工的石英片通過高精度平面磨床進行精加工，將整個石英片厚度控制在O. 05 mm范圍內，再將小的石英片進行一次退火后進行拼接。焊接過程中采用石墨夾具作為平臺，將數塊小的石英片進行拼接，為防止拼接過程中產生的內應力，導致產品的爆裂，采用分步拼接的方法進行作業。對于拼接處的加工上，在由粗到精的加工過程中，首先采用電鍍鐵砂輪片對拼接處進行粗加工，在此環節上節約了大量的進ロ樹脂合成砂輪片。因為原有的進ロ樹脂合成砂輪片只能用于精加工作業，對于粗加工的作業作用不大，而且易耗，采用了電鍍鐵質砂輪片加工方法后，不但提高了效率的同時也降低了生產成本。在進ロ樹脂合成砂輪加工后，我 們又采用了目前在石英加工領域不曾使用的金剛石軟磨法，將這ー技術運用后使得最終的成品外觀上明顯改善。原有對于拼接縫的加工處理方式都是采用粗獷的作業方式，也就是將焊接縫經過進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才能滿足加エ要求，然而現在使用金剛石軟磨法后，単獨一人就能操作，節省了大量人力和時間，而且由于金剛石軟磨片的粒度可以從150 3000的粗細上進行選擇，對產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的析晶現象。退火前采用濃度為5 15 %的氫氟酸的進行浸泡，使用高純去離子水進行清洗，在放爐退火前，采用高密度無紡布，蘸取濃度> 99wt%的酒精進行擦拭，充分去除表面所粘附的雜質。作為上述技術方案的優選，它還包括以下步驟
④整體的退火將經過步驟③處理的初步產品，進行整體退火；整體退火處理時，采用石墨エ裝治具為退火介質，將所述初步產品附在所述石墨エ裝治具上進行退火；
⑤弧度和鉆孔加工采用數控加工中心對經過步驟④處理的初歩產品進行整體的弧度加工和鉆孔加工，得成型產品；
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品表面進行噴砂作業，所述噴砂作業是通過噴槍在所述成型產品的內外表面去除30 60微米的石英層。作為上述技術方案的另ー種優選，它還包括以下步驟
④整體的退火將經過步驟③處理的初步產品，進行整體退火；整體退火處理時，采用石墨エ裝治具為退火介質，將所述初步產品垂直放在所述石墨エ裝治具上進行退火。作為上述技術方案的優選，在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度> 99wt%的酒精進行擦拭。作為上述技術方案的優選，所述分步拼接是將經過再退火處理的精磨石英片根據所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后進行退火，得到1/2石英片，然后對兩個1/2石英片進行拼接。本發明的另ー個目的是提供ー種石英風罩，所述石英風罩用于薄膜太陽能電池制造過程中的冷卻。本發明的再ー個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能電池制造過程中冷卻階段的承載物。綜上所述，本發明具有以下技術效果
本發明采用多種技術手段的組合完成了從石英砣料到石英拼 接產品的制作。并且所制得的石英產品具有穩定牢固的特點，因為內應力被消除在使用時不 會發生爆裂的危險。
具體實施例方式本具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其并不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據需要對本實施例做出任何修改，但只要在本發明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。實施例一
石英風罩的制作方法，它包括以下步驟
①拼接前準備包括依次進行的切割、研磨、浸泡、清洗、退火、精磨、再退火；
所述切割是使用石英光學研磨切割機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石英片進行研磨；所述浸泡是采用濃度為IOwt %的氫氟酸對石英片進行浸泡；所述清洗是采用去離子水對石英片進行清洗；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，得到精磨石英片；
②拼接處理在經過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接エ藝進行拼接，得到初歩產品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺，采用分步拼接的方法進行作業；
③拼接處的處理對所述初步產品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進行打磨，金剛石軟磨片的粒度為450 ；
④整體的退火將經過步驟③處理的初步產品，進行整體退火；整體退火處理時，采用石墨エ裝治具為退火介質，將所述初步產品附在所述石墨エ裝治具上進行退火；
⑤弧度和鉆孔加工采用數控加工中心對經過步驟④處理的初歩產品進行整體的弧度加工和鉆孔加工，得成型產品；
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品表面進行噴砂作業，所述噴砂作業是通過噴槍在所述成型產品的內外表面去除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%的酒精進行擦拭；
所述分步拼接是將所述精磨石英片根據所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后進行步驟①所述的退火，得到1/2石英片，然后對兩個1/2石英片進行拼接。實施例ニ
大面積石英平板的制作方法，它包括以下步驟
①拼接前準備包括依次進行的切割、研磨、浸泡、清洗、退火、精磨、再退火；
所述切割是使用石英光學研磨切割機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石英片進行研磨；所述浸泡是采用濃度為6wt %的氫氟酸對石英片進行浸泡；所述清洗是采用去離子水對石英片進行清洗；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，得到精磨石英片；
②拼接處理在經過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接エ藝進行拼接，得到初歩產品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺，采用分步拼接的方法進行作業；
③拼接處的處理對所述初步產品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進行打磨，金剛石軟磨片的粒度為2000 ；
④整體的退火將經過步驟③處理的初步產品，進行整體退火；整體退火處理時，采用石墨エ裝治具為退火介質，將所述初步產品垂直放在所述石墨エ裝治具上進行退火。在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度為99. 5wt%的酒精進行擦拭；
所述分步拼接是將所述精磨石英片根據所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后 進行步驟①所述的退火，得到1/2石英片，然后對兩個1/2石英片進行拼接。
權利要求
1.石英拼接產品的制造方法，它包括以下步驟 ①拼接前準備包括依次進行的切割、研磨、浸泡、清洗、退火、精磨、再退火； 所述切割是使用石英光學研磨切割機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石英片進行研磨；所述浸泡是采用濃度為5 15wt %的氫氟酸對石英片進行浸泡；所述清洗是采用去離子水對石英片進行清洗；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，得到精磨石英片； ②拼接處理在經過再退火處理的精磨石英片之間采用焊接工藝進行拼接，得到初步產品；拼接過程中采用石墨夾具作為平臺，采用分步拼接的方法進行作業； ③拼接處的處理對所述初步產品的拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進行打磨，金剛石軟磨片的粒度為150 3000。
2.根據權利要求I所述的石英拼接產品的制造方法，其特征在于，它還包括以下步驟 ④整體的退火將經過步驟③處理的初步產品，進行整體退火；整體退火處理時，采用石墨工裝治具為退火介質，將所述初步產品附在所述石墨工裝治具上進行退火； ⑤弧度和鉆孔加工采用數控加工中心對經過步驟④處理的初步產品進行整體的弧度加工和鉆孔加工，得成型產品； 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品表面進行噴砂作業，所述噴砂作業是通過噴槍在所述成型產品的內外表面去除30 60微米的石英層。
3.根據權利要求I所述的石英拼接產品的制造方法，其特征在于，它還包括以下步驟 ④整體的退火將經過步驟③處理的初步產品，進行整體退火；整體退火處理時，采用石墨工裝治具為退火介質，將所述初步產品垂直放在所述石墨工裝治具上進行退火。
4.根據權利要求I或2或3所述的石英拼接產品的制造方法，其特征在于在整體的退火前，采用無紡布蘸取濃度> 99wt%的酒精進行擦拭。
5.根據權利要求I或2或3所述的石英拼接產品的制造方法，其特征在于所述分步拼接是將經過再退火處理的精磨石英片根據所需尺寸，拼接成所需尺寸的1/2大小，然后進行退火，得到1/2石英片，然后對兩個1/2石英片進行拼接。
6.由權利要求2所述的方法制得的產品，其特征在于所述產品為石英風罩。
7.由權利要求3所述的方法制得的產品，其特征在于所述產品為大面積石英平板。
全文摘要
本發明涉及石英拼接產品的制造方法及產品，屬于石英制品技術領域。石英拼接產品的制造方法，它包括以下步驟①拼接前準備包括依次進行的切割、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行拼接；③拼接處的處理對拼接處依次用電鍍鐵砂輪片、樹脂砂輪、金剛石軟磨片進行打磨。本發明采用多種技術手段的組合完成了從石英砣料到石英拼接產品的制作。并且所制得的石英產品具有穩定牢固的特點，因為內應力被消除在使用時不會發生爆裂的危險。
文檔編號C03B23/20GK102659303SQ201210087890
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者宋偉宏, 沈根法, 計斌, 陸建國 申請人:湖州奧博石英科技有限公司