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氣相色譜儀在江蘇徐州新材應用于切割液中甘油含量的檢測

氣相色譜儀在江蘇徐州新材應用于切割液中甘油含量的檢測

日期:2019-9-18

將太陽能轉變成電能的核心部件是太陽電池片的硅片基材,而線切割液的性能是影響切割效率、硅片質量以及成品率的重要因素。晶硅線切割微粉材料的生產對原材料、切割液具有較高的要求,特別是PEG含量的高低及丙三醇(甘油)濃度對產品具有較大的影響。性能優良的切割液兼有懸浮、潤滑、切削、冷卻、消泡、清潔等幾大功能,切割液的懸浮性能是最重要的功能之一。性能優良的切割液可使Si C顆粒在切割液中分散得更均勻、能有效地懸浮攜帶Si C顆粒、降低切割消耗、有效傳導出熱量,防止硅片受熱變形等。在以聚乙二醇為基礎液的切割液中添加不同含量及類型的高分子分散劑,考察其對體系的黏度、表面張力、電導率、p H值和分散穩定性的影響,結果表明,這些分散劑在一定的加入量范圍內,對體系的黏度、表面張力、電導率、p H值無明顯影響,但均可提高Si C砂在切割液中的分散穩定性。

切割潤滑液成份復雜,其中主要有效成分為聚乙二醇,而聚乙二醇和丙三醇的極性和沸點極度相識,一般的通用型分析儀器難以將其有效識別分離,兩種材料的價格相差也很大。在利益驅使下越來越多的不法切割液廠家在切割液中加入丙三醇代替聚乙二醇,導致切割液的各項指標質量下降,嚴重影響了太陽能硅片的產品質量。

在硅片切割過程中,利用碳化硅顆粒銳利的棱角,在PEG的懸浮和分散作用下,附著在高速運動的切割鋼線上,將硅棒切割成所需的片材。由于碳化硅顆粒與硅棒之間的碰撞和摩擦,碳化硅顆粒會破碎而切割下來的硅粉也將混入切割液系統。同樣,高速運動的鋼線在與硅片摩擦時會磨損,磨損下來的鐵屑也進入切割系統,加上空氣中的灰塵和有害離子的混入,影響硅片切割的質量,所以,切割液在循環使用幾次后,必須更換。由于切割液中有害離子比較多,直接排放不僅污染環境而且浪費比較大,成本比較高,不符合現在工業的發展??紤]到綠色環保,可以將廢砂漿提純循環利用的工藝,把廢砂漿中的碳化硅和聚乙二醇(PEG)分別提純,這樣不僅節約公司成本而且環保。這樣就需要對PEG提純過程進行嚴格的檢測分析,使其每一步達到技術要求的目的。

針對聚乙二醇和丙三醇難以分離這一現象,我公司潤揚儀器采用新一代高端型氣相色譜儀GC-2030很好的解決這一難題,并和安捷倫GC6890A氣相色譜儀驗證分析取得一致效果,而且價格是進口產品的三分之一都不到。目前,我國正大力提倡政府、企業采購中支持國產儀器,使用民族品牌,潤揚儀器不斷加大研發力度,其具有國內一流水平的GC-2030氣相色譜儀入選2014年度的“中國科學儀器優秀新產品名錄”,客戶群體也不斷擴大,已經從企業擴大到過去大多采購進口儀器的政府質量檢測部門和第三方檢測機構。潤揚儀器現將切割液中甘油含量的檢測分析方法和儀器配置介紹如下,供大家參考交流。

一、儀器配置

?氣相色譜儀GC-2030,配置氫火焰離子檢測器(FID);N2000色譜工作站;氮、氫、空氣源;丙三醇標準品。

?二、分析條件(峰高外標法)

?1、色譜柱:DB—WAX ? 30M×0.32mm×0.5um

2、載氣:氮氣(純度99.999%)

3、分流比:50:1

4、載氣流速1.2ml/min

5、FID溫度:300℃;進樣器溫度:300℃;柱室起始溫度:140℃

6、進樣量:1ul

7、程升方法:(1)程序升溫:20℃/min升溫至220℃,保持10min,5℃/min升溫至230℃,保持6min(帶反吹);(2)程序升溫:20℃/min升溫至220℃,保持30min。

三、標樣配置

1.?1%樣品配置:稱取0.2g丙三醇分析純樣品,用甲醇(或丙酮)稀釋至20g,配置成1%的標準樣品蓋上蓋防止甲醇揮發,混勻備用。

2. 混樣:稱取2g 1%的標準樣品,用甲醇稀釋至5g作為標樣蓋上蓋防止甲醇揮發,混勻備用。同時制備樣品,稱2g待測樣品稀釋至5g,蓋上蓋防止甲醇揮發,混勻備用。

3. 調整標樣含量:標樣的密度約為0.8g/ml,待測樣品的密度約為0.9g/ml。由于標樣和待測樣品的密度不一樣需要調整標樣密度,調整后標樣為0.89g/ml。

潤揚儀器此批次的氣相色譜儀用于循環使用的切割液中PEG和丙三醇(甘油)含量的分析,為提高產品質量,降低生產成本,實現循環經濟,發展綠色能源作出應有的保障。

典型實用安例:江蘇徐州某新材料有限公司硅片切割液中甘油檢測分析;山東某新能源發展有限公司丙三醇含量分析。

氣相色譜儀在江蘇徐州新材應用于切割液中甘油含量的檢測

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