涂料組合物、涂層、涂層的制備方法及應用技術

技術編號：43846717 閱讀：15 留言：0更新日期：2024-12-31 18:40

一種涂料組合物、涂層、涂層的制備方法及應用，該涂料組合物包括50wt％～90wt％的復合填料及5wt％～30wt％的碳化硅，復合填料由填料原料經燒結形成，填料原料包括：二氧化硅、氧化鋁、組分A、組分B及組分C，組分A包括氧化硼、氧化鈉和氧化鉀中的至少一種，組分B包括氧化鈣、氧化鎂和氧化鋯中的至少一種，組分C包括氧化鎳和氧化鈷中的至少一種。本申請的涂層能有效隔離金屬基體與多晶硅，提高金屬基體抗多晶硅侵蝕性；且在高溫條件下具有強吸附性，可以有效吸附多晶硅，降低多晶硅脫落的風險，降低工藝污染。

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【技術實現步驟摘要】

本申請涉及涂層，尤其涉及一種涂料組合物、涂層、涂層的制備方法及應用。

技術介紹

1、topcon太陽能電池加工的核心流程就是制作隧穿氧化層與多晶硅層的工藝，以上兩種膜層的制備方式可以分為低壓化學氣相沉積(lpcvd)、等離子體增強化學氣相沉積(pecvd)和物理氣相沉積(pvd)。lpcvd工藝是利用lpcvd設備通過熱氧化方式生長氧化硅層并沉積多晶硅。

2、lpcvd是在低壓條件下沉積α-si/多晶硅層的重要工藝之一。在此工藝中，由于在沉積過程中需要向爐管內通入反應所需的工藝氣體，因此需要將氣體通過進氣管輸送到爐管的對應位置，進氣管通常為金屬；另外由于氣體發(fā)生反應，需要高溫環(huán)境，需要對爐門進行密封，且進出舟時會有很大溫差，所以在爐管口附近通常需要放置一定數量的金屬隔熱片來阻擋爐內的熱量直接沖擊到外部，阻隔一定的熱量。但是，由于工藝氣體在爐管內會發(fā)生沉積多晶硅的反應，所以會造成進氣管及金屬隔熱板表面沉積大量的多晶硅層，多晶硅層對進氣管及金屬隔熱板這類金屬材料會造成嚴重的侵蝕，進而發(fā)生零部件的失效，降低零部件的使用壽命，提高成本。另外，附著在進氣管及金屬隔熱板表面的多晶硅層很容易發(fā)生脫落，進而造成工藝污染。除了進氣管和隔熱片外，金屬爐管、勻流桶、勻流板等零部件也會存在以上問題。

技術實現思路

1、有鑒于此，為了解決以上缺陷中的至少之一，有必要提出一種涂料組合物及采用該涂料組合物形成的涂層，該涂層具有強吸附性，能夠提高基體與沉積的多晶硅的結合力，有效降低多晶硅脫落的風險。</p>

2、另，本申請還提供了前述涂層的制備方法及應該該涂層的鍍膜設備。

3、本申請實施例提供了一種涂料組合物，包括：50wt％～90wt％的復合填料以及5wt％～30wt％的碳化硅，其中，所述復合填料由填料原料經燒結形成，所述填料原料包括：所述填料原料包括：二氧化硅、氧化鋁、組分a、組分b以及組分c，所述組分a包括氧化硼、氧化鈉和氧化鉀中的至少一種，所述組分b包括氧化鈣、氧化鎂和氧化鋯中的至少一種，所述組分c包括氧化鎳和氧化鈷中的至少一種。

4、在一些可能的實施例中，填料原料包括：

5、30wt％～90wt％二氧化硅；

6、1wt％～30wt％氧化鋁；

7、0.3wt％～10wt％氧化硼、1wt％～20wt％氧化鈉、和1wt％～20wt％氧化鉀中的至少一種；

8、1wt％～10wt％氧化鈣、1wt％～10wt％氧化鎂、和1wt％～10wt％氧化鋯中的至少一種；以及

9、1wt％～15wt％氧化鎳和1wt％～15wt％氧化鈷中的至少一種。

10、在一些可能的實施例中，復合填料的平均顆粒粒徑為10μm～150μm。

11、在一些可能的實施例中，所述涂料組合物還包括：1wt％～10wt％的分散劑以及1wt％～10wt％的成膜劑，所述分散劑包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉以及焦磷酸鈉中的至少一種；所述成膜劑包括羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素以及羥丙基纖維素中的至少一種。

12、本申請實施例還提供了一種涂層，所述涂層由如上所述的涂料組合物經固化形成。

13、本申請實施例還提供了一種涂層的制備方法，制備方法包括：

14、將填料原料進行第一次燒結，并將燒結產物進行研磨，得到復合填料，其中，填料原料包括：二氧化硅、氧化鋁、組分a、組分b以及組分c，所述組分a包括氧化硼、氧化鈉和氧化鉀中的至少一種，所述組分b包括氧化鈣、氧化鎂和氧化鋯中的至少一種，所述組分c包括氧化鎳和氧化鈷中的至少一種；

15、將50wt％～90wt％的復合填料與5wt％～30wt％的碳化硅混合形成涂料組合物；以及

16、將涂料組合物涂覆于金屬基體的表面形成膜層，并經第二次燒結形成所述涂層。

17、在一些可能的實施例中，第一次燒結的溫度為1000℃～1400℃，時間為10min～60min；及/或，研磨包括球磨，所述球磨的轉速為200～400r/min，時間為5～24h。

18、在一些可能的實施例中，第二次燒結的溫度為600℃～900℃，時間為20min～60min；及/或，涂覆采用噴涂的方式，噴涂壓力為0.3～0.6mpa，噴涂距離為15～45cm。

19、在一些可能的實施例中，填料原料包括：

20、30wt％～90wt％二氧化硅；

21、1wt％～30wt％氧化鋁；

22、0.3wt％～10wt％氧化硼、1wt％～20wt％氧化鈉、和1wt％～20wt％氧化鉀中的至少一種；

23、1wt％～10wt％氧化鈣、1wt％～10wt％氧化鎂、和1wt％～10wt％氧化鋯中的至少一種；以及

24、1wt％～15wt％氧化鎳和1wt％～15wt％氧化鈷中的至少一種；

25、在形成所述涂料組合物的步驟中，還包括：加入1wt％～10wt％的分散劑和1wt％～10wt％的成膜劑，其中，所述分散劑包括三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉以及焦磷酸鈉中的至少一種；所述成膜劑包括羧甲基纖維素鈉、微晶纖維素以及羥丙基纖維素中的至少一種。

26、本申請實施例還提供了一種鍍膜設備，所述鍍膜設備包括加熱裝置和設于所述加熱裝置內的金屬零部件，所述金屬零部件具有涂層，所述涂層為如上所述的涂層或由上所述的涂層的制備方法得到的涂層。

27、本申請實施例的涂料組合物形成的涂層具用耐高溫性、抗氧化性、耐腐蝕性及強吸附性，且涂層具有較高的硬度，能夠有效隔離金屬基體與多晶硅，提高金屬基體抗多晶硅侵蝕性；同時，涂層的強吸附性可以有效吸附多晶硅，提高多晶硅層與涂層之間的結合力，降低多晶硅脫落的風險。因此，采用本申請的涂層，可以實現阻隔多晶硅與金屬基體直接接觸的前提下，能夠進一步降低因多晶硅脫落造成多晶硅膜成型腔體內的工藝污染。

本文檔來自技高網...

【技術保護點】

1.一種涂料組合物，其特征在于，包括：50wt％～90wt％的復合填料以及5wt％～30wt％的碳化硅，其中，所述復合填料由填料原料經燒結形成，所述填料原料包括：二氧化硅、氧化鋁、組分A、組分B以及組分C，所述組分A包括氧化硼、氧化鈉和氧化鉀中的至少一種，所述組分B包括氧化鈣、氧化鎂和氧化鋯中的至少一種，所述組分C包括氧化鎳和氧化鈷中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述填料原料包括：

3.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述復合填料的平均顆粒粒徑為10μm～150μm。

4.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，還包括：1wt％～10wt％的分散劑以及1wt％～10wt％的成膜劑，

5.一種涂層，其特征在于，所述涂層由權利要求1至4中任一項所述的涂料組合物經固化形成。

6.一種涂層的制備方法，其特征在于，包括：

7.根據權利要求6所述的涂層的制備方法，其特征在于，所述第一次燒結的溫度為1000℃～1400℃，時間為10min～60min；及/或

9.根據權利要求6所述的涂層的制備方法，其特征在于，所述填料原料包括：

10.一種鍍膜設備，其特征在于，包括加熱裝置和設于所述加熱裝置內的金屬零部件，所述金屬零部件具有涂層，所述涂層為如權利要求5所述的涂層或由權利要求6至9中任一項所述的涂層的制備方法得到的涂層。

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【技術特征摘要】

1.一種涂料組合物，其特征在于，包括：50wt％～90wt％的復合填料以及5wt％～30wt％的碳化硅，其中，所述復合填料由填料原料經燒結形成，所述填料原料包括：二氧化硅、氧化鋁、組分a、組分b以及組分c，所述組分a包括氧化硼、氧化鈉和氧化鉀中的至少一種，所述組分b包括氧化鈣、氧化鎂和氧化鋯中的至少一種，所述組分c包括氧化鎳和氧化鈷中的至少一種。

2.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述填料原料包括：

3.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，所述復合填料的平均顆粒粒徑為10μm～150μm。

4.根據權利要求1所述的涂料組合物，其特征在于，還包括：1wt％～10wt％的分散劑以及1wt％～10wt％的成膜劑，

5.一種涂層，其特征...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：黃小琳，盧俊林，嚴祥銀，張武，
申請(專利權)人：拉普拉斯新能源科技股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：

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