Абразивний зернистий порошок

Реферат: Описується абразивний зернистий порошок, зокрема, передбачений для механічної обробки кремнієвих заготовок так, що гранулометрична фракція D40-D60 містить більше ніж 15 об. % і менше ніж 80 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85. UA 100256 C2 (12) UA 100256 C2 UA 100256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь винаходу Представлений винахід відноситься до абразивного зернистого порошку, зокрема, передбаченого для механічної обробки кремнієвих заготовок, до абразивного інструмента, і особливо до абразивного дроту, який містить згадані зерна, і до способу розрізання заготовки з використанням згаданого порошку або згаданого абразивного інструмента. Рівень техніки Традиційно, виготовлення кремнієвих пластин включає етап розрізання кремнієвих заготовок на шматочки. З цього приводу, кремнієві заготовки притискаються до абразивного дроту, який обертається по замкненій траєкторії і покривається частинками проходячи крізь суспензію, яка містить абразивні зерна. Способи розрізання кремнієвих заготовок і пристрої, які можуть використовуватися для реалізації цих способів, описуються, зокрема, в документах US 2006/249134, US 5937844 і WO 2005/095076. Кремнієві пластини можуть передбачатися для електроніки або для виготовлення фотогальванічних елементів. Зокрема, для фотогальванічних елементів існує потреба у виготовленні кремнієвих пластин малої товщини (порядку 200мкм [мікрометр]) для обмеження кількості кремнію, необхідного для одержання одного Вата. Також існує потреба у високих швидкостях розрізання для збільшення продуктивності. Однак, ці обмеження товщини і висока швидкість розрізання призводять до незадовільних відсотків браку. Велика частка виготовлених пластин мають змінну товщину вздовж їх довжини, деформації або дефекти на їх поверхнях. Певні пластини навіть мають тріщини, що зароджуються, або кришаться під час розрізання. Таким чином, було виконано дослід для покращення ефективності використовуваних суспензій. Зокрема, в документі JP 10-180 608 рекомендується використовувати абразивні зерна у формі тромбоцитів товщиною, яка дорівнює щонайбільше одній четвертій їх довжини і ширини. В документі JP 2003-041240 рекомендується вузький гранулометричний склад в околі середнього розміру частинок. В документі JP 2003-041240 також стверджується, що середнє відношення розмірів повинно становити 0,59 або більше. Зерна, розкриті в документі JP 2003041240, повинні робити можливим послабити зміни товщини вздовж пластин, які виготовляються. Однак, документ JP 2003-041240 не стосується форми зерен в наперед встановленому інтервалі розмірів зерен. Однією задачею винаходу є принаймні часткове усунення однієї або більшої кількості вищезгаданих проблем і, зокрема, покращення продуктивності способів виготовлення кремнієвих пластин. Короткий опис винаходу В першому основному варіанті виконання, винахід пропонує абразивний зернистий порошок, зокрема, передбачений для механічної обробки кремнієвих заготовок, при цьому згаданий порошок є таким, що гранулометрична фракція D40-D60 містить більше ніж 15 об. % і менше ніж 80 об. % або навіть менше ніж 70 об. %, або менше ніж 50 об. %, або менше ніж 40 об. % зерен, які мають круглість, меншу 0,85, при цьому процентилі D40 і D60 є процентилями кумулятивної кривої гранулометричного розподілу розміру зерен порошку, які відповідають розмірам зерен, які відділяють порошкові фракції, які відповідно становлять 40 об. % і 60 об. %, від зерен порошку, які мають більші розміри. Як можна побачити детальніше в решті опису, ефективність порошку винаходу для розрізання заготовок, є особливо вражаючою. Цей результат є непояснюваним і дивним. Це перш за все є результатом того, що під час операції розрізання, найбільші зерна є головними елементами, які атакують заготовку, що розрізається. Таким чином, фахівець у цій галузі повинен схилятися до стимулювання видовження зерен для гранулометричних фракцій, які відповідають найбільшим розмірам зерен, без припущення, що наявність великої кількості довгих зерен в проміжних гранулометричних складах повинна надавати можливість покращувати ефективність порошку. По-друге, винахідники виявили, що, на противагу до даних документа JP 10-180 608, кількість довгих зерен у згаданих проміжних гранулометричних фракціях повинна бути обмеженою. Суміш довгих зерен і круглих зерен є вигідною для властивого накопичення і для профілю розподілу, який адаптований до довгих зерен, особливо у застосуванні до абразивного інструмента, зокрема на опорному дроті. Зношення на абразивному інструменті є також більш однорідним. 1 UA 100256 C2 5 10 В другому основному варіанті виконання, винахід пропонує абразивний зернистий порошок, передбачений, зокрема, для механічної обробки кремнієвих заготовок, при цьому згаданий порошок є таким що відношення об'ємних відсотків S(D 40-D60) зерен, які мають круглість, меншу 0,85 у гранулометричній фракції D40-D60 до середнього діаметра D50, або "відношення R40-60", більше за 0,85 і менше ніж 3,5, переважно менше ніж 2, або навіть менше ніж 1,5, при цьому круглість і процентилі є вищевказаними. Це відношення може бути більшим за 0,9, більшим за 1,0, більшим за 1,1, більшим за 1,2 або навіть більшим за 1,3. Абразивний зернистий порошок у відповідності з другим основним варіантом виконання винаходу може включати одну або більшу кількість необхідних або довільних характеристик абразивного зернистого порошку згідно з першим основним варіантом виконання. В третьому основному варіанті виконання, винахід пропонує абразивний зернистий порошок, зокрема, передбачений для механічної обробки кремнієвих заготовок, при цьому згаданий порошок є таким, що: 10%  3 10  20  60%; і / або 15%  10  20  40  60%; і / або 15 10%   20  40  60  30%; і / або 15%   40  60 80  40%; і / або 17%   60 80 97  50%; "Дn-m-p" є відсотковим відношенням (S(D n-Dm)-S(Dm-Dp))/S(Dm-Dp); a "S(Di-Dj)" є об'ємним відсотковим відношенням зерен, які мають круглість, меншу 0,85, в гранулометричній фракції D iDj . В одному варіанті виконання: 10%   3 10  20  60%; і / або 15%  10  20  40  60%; і / або 20 10%   20  40  60  30%; і / або 15%   40  60 80  40%; і / або 17%   60 80 97  50%; В одному варіанті виконання: 15%  10 20  40  60%; або навіть 10 20  40  50% В одному варіанті виконання: 15%  10  20  40  60%; або навіть 10  20  40  50%; і 25 15%   40  60  80  60%; або навіть  40  60  80  40%. В одному варіанті виконання: 10 %   3 10  20  60 %; і 15 %  10  20  40  60 %; і 10 %   20  40  60  30 %; і 15 %   40  60  80  40 %; і 30 35 40 17 %   60  80  97  50 %.  3 10  20 може бути більшим за 20 % або навіть більшим за 25 % і/або меншим за 40 %, або навіть меншим за 30 %. 10 20  40 може бути більшим за 20 %, більшим за 25 % або навіть більшим за 30 % і/або меншим за 50 %, або навіть меншим за 40 %, або меншим за 35 %. 20  40 60 може бути більшим за 15 % або навіть більшим за 20 % і/або меншим за 25 %.  40 60 80 може бути більшим за 20 % і/або меншим за 35 %, або навіть меншим за 30 %, або меншим за 25 %. 60 80 97 може бути більшим за 25 % або навіть більшим за 30 %, і/або меншим за 40 % або навіть меншим за 35 %. Переважно, задовольняються деякі з цих умов. За великим рахунком, ці умови можуть обмежувати зміни порції довгих зерен при переході від однієї гранулометричної фракції до іншої. Як можна побачити детальніше в решті опису, зернистий порошок попереднього рівня техніки головним чином має малі порції довгих зерен в гранулометричних фракціях, які 2 UA 100256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відповідають найменшим зернам, які збільшуються дуже швидко у згаданих гранулометричних складах. Винахідники виявили, що стале або навіть по суті лінійне збільшення порції довгих зерен при переході від одного гранулометричного складу до іншого може покращувати ефективність абразивного зернистого порошку, зокрема при розрізанні кремнієвих заготовок. Порошок згідно з третім основним варіантом виконання винаходу може також мати одну або більшу кількість необхідних або довільних характеристик порошків згідно з першим і другим основним варіантом виконання винаходу. Не дивлячись на основний розглядуваний варіант виконання, частіше зернистий порошок згідно з винаходом може мати одну або більшу кількість наступних довільних характеристик: - гранулометрична фракція D20-D40 може містити більше ніж 10 об. % і/або менше ніж 60 об. %, менше ніж 50 об. % або навіть менше ніж 40 об. % зерен, які мають круглість (S), меншу ніж 0,85; - гранулометрична фракція D20-D40 і/або гранулометрична фракція D40-D60 може містити більше ніж 15 об. %, більше ніж 20 об. % і/або менше ніж 35 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85; - середній розмір частинок D50 може бути меншим за 60 мкм, 30 мкм або 20 мкм і/або більшим за 3 мкм, більшим за 5 мкм, більшим за 8 мкм, більшим за 12 мкм або більшим за 15 мкм. Середній розмір частинок D50 може також бути меншим за 12 мкм. У цьому випадку, зокрема, гранулометрична фракція D20-D40 може містити більше ніж 15 об. % або навіть більше ніж 20 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85; - матеріал абразивних зерен може мати вікерсову мікротвердість HV0.5, більшу ніж 7 ГПа [гігапаскаль]. Ця мікротвердість може визначатися за допомогою принаймні 10 вимірів виїмок, виконаних алмазним наконечником з квадратною основою і кутом у вершині між поверхнями, що дорівнює136°, який прикладається до зразка зерен; - абразивні зерна можуть, зокрема, містити більше ніж 95 мас. % карбіду кремнію SiC. - відношення об'ємних відсотків S(D40-D60) зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, в гранулометричній фракції D40-D60 до середнього діаметра D50 або "відношення R40-60" є більшим ніж 0,85, більшим ніж 0,9, більшим ніж 1,0, більшим ніж 1,1, більшим ніж 1,2, більшим ніж 1,3 і/або меншим ніж 3,5, переважно меншим ніж 2, переважно меншим ніж 1,5. В одному особливому варіанті виконання, середній розмір зерен D 50 більший за 8 мкм і гранулометрична фракція D40-D60 містить більше ніж 15 об. %, більше ніж 20 об. % або більше ніж 25 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85. Винахід також надає суспензію, яка містить абразивний зернистий порошок винаходу і зв'язуючу речовину, зокрема органічну зв'язуючу речовину, придатну до кріплення згаданих зерен на основі, і, зокрема на опорному дроті для розрізання заготовок, і, зокрема кремнієвих заготовок. Це кріплення може бути міцним або, на противагу, може традиційним чином надавати зернам можливість рухатися одне відносно іншого. Винахід також надає інструмент, який містить абразивні зерна винаходу, прикріплені до основи або агломеровані між собою, зокрема за допомогою зв'язуючої речовини. Зокрема, інструмент може бути опорним дротом, покритим суспензією винаходу, наприклад абразивним дротом, передбаченим для розрізання заготовок, і, зокрема кремнієвих заготовок. Винахід також надає спосіб механічної обробки заготовки, зокрема спосіб розрізання заготовки з використанням інструмента винаходу і, зокрема, абразивний дріт винаходу. Заготовка може містити більше ніж 50 %, більше ніж 80 %, більше ніж 90 %, більше ніж 95 %, більше ніж 99 %, більше ніж 99,9 % або навіть 100 % складового, вибраного серед напівпровідникового матеріалу, зокрема моно- або полікристалічного кремнію, арсеніду, зокрема арсеніду галію (GaAs), фосфіду Індія (ІпР), металевого оксиду або фериту. Спосіб може адаптуватися для одержання, після розрізання, пластини з товщиною, меншою ніж 200 мкм, меншою ніж 150 мкм, або навіть 100 мкм або менше. Винахід також надає пластину, одержану з використанням способу механічної обробки винаходу. Визначення - Термін "зерно" означає індивідуалізовану тверду речовину в порошку або прикріплену до основи. - Для ясності, термін "довге зерно" застосовується там, де зерно має круглість, меншу ніж 0,85, а "кругле зерно" використовується для зерна з круглістю 0,85 або більше. - Термін "розмір" Dp зерна означає середнє арифметичне його найбільшого розміру dM і його найменшого розміру dm: (dM+dm)/2. 3 UA 100256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 - "Круглість" зерна традиційно визначається наступним чином: зерна беруться в суспензії в текучій субстанції у такий спосіб, щоб уникнути будь-якої флокуляції зерен, тобто будь-якої агломерації. Як приклад, винахідники одержали суспензію, у якій порошок SiC диспергували у воді з використанням гідроксиду натрію NaOH. Робили фотографію суспензії і здійснювали обробку з використанням пристрою SYSMEX FPIA 3000. Для оцінки круглості зерна, визначали периметр Pd диску D з площею, яка дорівнює площі Ар зерна G на фотографії (дивіться Фігуру 2). Окрім того, визначала периметр Р р цього зерна. Круглість дорівнювала відношенню Pd/Pp. Чим більш видовжена форма зерна, тим менша круглість. Керівництво по експлуатації для пристрою SYSMEX FPIA 3000 також описує цю процедуру (дивіться "Detailed specification sheets" на сайті www.malvern.co.uk). - Традиційно, термін "кумулятивна крива гранулометричного розподілу розміру зерен порошку" застосовується до кривої гранулометричного розподілу, яка надає: - вверх по ординаті - відсотки так, що величина р% представляє фракцію порошку, який має р об. % більших зерен; і - по абсцисі - розмір зерен Dp, який є найменш можливим розміром зерен у фракції порошку, представленій величиною р% вздовж абсциси. Така гранулометрична крива може одержуватися з використанням лазерного гранулометра. Пристрій SYSMEX FPIA 3000 може переважно використовуватися для одержання таких кривих. - Традиційно, термін "процентиль" або "центиль" D p застосовується до розміру зерен (по абсцисі на вищезгаданій кривій), який відповідає об'ємним відсоткам р% по абсцисі. Як приклад 10 об. % зерен порошку мають розмір D10 або більше і 90 об. % зерен мають розмір точно менше ніж D10. - Термін "Dp-Dq" позначає гранулометричну фракцію, яка містить множину зерен, які мають розмір Dq або більше і Dp або менше. - Термін "S(Dp-Dq)" позначає об'ємні відсотки довгих зерен в гранулометричній фракції Dp-Dq. - Термін "Δn-m-p" позначає відсоткове відношення (S(D n-Dm)-S(Dm-Dp))/S(Dm-Dp). Як приклад, Δ3-10-20 = (S(D3-D10)-S(D10-D20))/S(D10-D20). Δn-m-p, таким чином, вказує збільшення порції довгих зерен гранулометричної фракції Dn-Dm по відношенню до гранулометричної фракції D m-Dp. Короткий опис фігур Інші характеристики і переваги винаходу стануть більш очевидними з наступного опису і з креслень, на яких: - Фігура 1 представляє зміну порції довгих зерен при переході від однієї гранулометричної фракції до іншої для різних дослідних порошків; і - Фігура 2 зображає спосіб, використовуваний для визначення круглості зерен. Детальний опис Спосіб одержання Для одержання круглих зерен і довгих зерен може використовуватися будь-який відомий спосіб одержання абразивних зерен. Для одержання довгих зерен, посилання повинно, зокрема, робитися на документ JP 2003-041240. В залежності від порції одержаних довгих зерен етапи класифікації, сортування, наприклад просіювання, або змішування різних гранулометричних фракцій можуть бути необхідними для одержання порцій довгих зерен, які відповідають порціям порошку винаходу. Порошок винаходу може, наприклад, одержуватися з використанням способу, у якому: а) синтезують тверде тіло, яке переважно є принаймні міліметровим, тобто з усіма своїми розмірами, які перевищують принаймні 1 мм [міліметр], переважно за допомогою реакції, зокрема відновленням вуглецем, наприклад відновленням вуглецем діоксиду кремнію для одержання карбіду кремнію (SiC), ізостатичним пресуванням ("IP"), гарячим ізостатичним пресуванням ("НІР"), SPS ("Іскрове Плазмове Спікання"), або сплавленням, зокрема електроплавкою. b) довільним чином перетворюють згадане тверде тіло на множину частинок, можливо подрібненням; c) переважно, відбирають, як наприклад просіюванням, частинки з розміром, більшим за максимальний розмір D0.5 зерен порошку, який виготовляється, і, переважно, вибирають частинки з розміром, принаймні вдвічі більшим за згаданий максимальний розмір і/або менш ніж в 4 рази більший за згаданий максимальний розмір; d) подрібнюють тверде тіло, одержане на етапі а), або частинки, одержані на етапі b) або на етапі с), переважно за умов, які сприяють появі дотичних напружень, зокрема з використанням валкового подрібнювача; 4 UA 100256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 e) якщо це доречно, то вибирають зерна, одержані на етапі d), і надають їм наперед визначених розмірів так, що одержаний порошок є порошком згідно з винаходом; f) здійснюють необов'язкове магнітне розділення для видалення будь-яких магнітних частинок, внесених під час подрібнення, яке виконується на етапі d); g) здійснюють необов'язкову термічну або хімічну обробку для видалення небажаних хімічних речовин, наприклад діоксиду кремнію або надлишку вуглецю, за допомогою порошку карбіду кремнію (SiC); і h) необов'язково, перевіряють якість порошку, переважно шляхом відбору зразків. На етапі а), задачею є одержання твердих тіл з достатньою міцністю на "розрив" під час подрібнення. Іншими словами, одержані тверді тіла не повинні бути просто агломераціями зерен, які можуть кришитися під час подрібнення, оскільки таке розкришування не може надавати достатню кількість довгих зерен для промислового застосування. Може передбачатися будь-який спосіб синтезу; прості досліди дозволяють визначати найбільш сприятливі умови. На необов'язковому етапі b), тверді тіла зменшуються в розмірі, наприклад подрібненням, для покращення якості частинок, які придатні до відбору під час необов'язкового етапу с). Етап с), який є необов'язковим, передбачений для гарантії того, що після руйнування частинок, введених в подрібнювач, розміри зерен, одержаних на виході з подрібнювача, достатні для збереження крупнозернистого порошку. З цього приводу, для мінімального розміру твердих тіл або частинок, які надходять до подрібнювача, бажано, щоб він був принаймні вдвічі більшим за максимальний розмір зерен порошку, який виготовляється. На етапі d), використовують подрібнювач, який сприяє появі дотичних напружень, переважно валковий подрібнювач. Дискові подрібнювачі не придатні для ефективного виробництва великої кількості довгих зерен. За допомогою валкового подрібнювача може регулюватися проміжок між валками так, що подрібнений порошок є порошком згідно з винаходом. Додатковий етап e), який є необов'язковим, коли порошок, одержаний в кінці етапу d), відповідає винаходу, може потім виконуватися для вибору переважних гранулометричних складів. Цей етап може включати класифікацію, переважно за допомогою декантації, тобто шляхом розділення згідно з густиною шляхом помішування у воді. Ця технологія є досить придатною для дрібної гранулометрії зерен порошку винаходу. Необов'язковий етап f) може також виконуватися для видалення магнітних частинок, зокрема частинок, введених на етапі d), шляхом магнітного розділення. Переважно, цей етап виконується з використанням високо потужного магнітного сепаратора. В разі необхідності, на необов'язковому наступному етапі h), перевіряють якість порошку, одержаного після подрібнення, переважно шляхом відбору зразків, наприклад з використанням мікроскопу, сканувального електронного мікроскопу або з використанням будь-яких відомих засобів для перевірки форми зерен. В кінці цього способу, одержують порошок винаходу. Порошок Не дивлячись на те, який передбачається основний варіант виконання, порошок із зерен винаходу може мати одну або більшу кількість нижчеописаних характеристик, до такої міри, до якої згадані характеристики узгоджуються з розглядуваним основним варіантом виконання винаходу. Абразивні зерна переважно одержуються з матеріалу з вікерсовою мікротвердістю HV 0.5, більшою за 7ГПа. Природа абразивних зерен може, зокрема, бути такою як і у абразивних зерен, використовуваних до сьогоднішнього дня як полірувальний або ріжучий матеріал. Зокрема, зерна можуть одержуватися з матеріалу, вибраного з групи, до якої входять карбід кремнію, оксид церію, алмаз, нітрид бору, оксид алюмінію, діоксид цирконію, діоксид кремнію і суміші одного або більшої кількості цих матеріалів. Такі абразивні зерна доступні на ринку. Приклади, які можна згадати, є GC™ (Зелений Карбід Кремнію) і С™ (Чорний Карбід Кремнію) - карбід кремнію, одержаний компанією FUJIMI Іnc, або SIKA™, одержаний компанією Saint-Gobain Materials в Ліллесанді (Норвегія). Порошки оксиду алюмінію можуть, наприклад, вибиратися серед FO (Корунд компанії Fujimi), A (Нормальний Електрокорунд), WA (Білий Електрокорунд) і PWA (Пластинчастий Кальцинований Оксид Алюмінію), одержаний компанією FUJIMI Inc. Зерна карбіду кремнію є особливо вигідними. 5 UA 100256 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В переважному варіанті виконання, абразивні зерна містять більше ніж 95 мас. % карбіду кремнію. Останні 2,5 % можуть бути домішками. Термін "домішки" означає неминучі складові, які обов'язково вводяться з вихідними матеріалами під час виготовлення зерен. Зокрема, сполуки, які потрапляють в групу, до якої входять оксиди, нітриди, оксинітриди, карбіди, оксикарбіди, карбонітриди і металеві речовини з натрію і інших лугів, заліза, ванадію і хрому, є головним чином домішками. Прикладами, які можна згадати, є CaO, Fe2O3 або Na2O. Зерна карбіду кремнію переважно мають густину, більшу ніж 3,0. Переважно, карбід кремнію кристалізується в альфа формі. В одному варіанті виконання, середній розмір зерен D20 більший за 9 мкм, більший за 11 мкм або навіть більший за 12 мкм і/або менший за 15 мкм, менший за 14 мкм або навіть менший за 13 мкм. Середній розмір зерен D40 може бути більшим за 10 мкм, більшим за 15 мкм або навіть більшим за 18 мкм, або більшим за 20 мкм і/або меншим за 25 мкм, або навіть меншим за 23 мкм, або навіть меншим за 22 мкм. Середній розмір зерен D50 може бути меншим за 60 мкм, меншим за 50 мкм, меншим за 40 мкм, меншим за 30 мкм, меншим за 25 мкм, меншим за 20 мкм і/або більшим за 1 мкм, більшим за 3 мкм, більшим за 5 мкм, більшим за 7 мкм, більшим за 10 мкм, більшим за 12 мкм, більшим за 15 мкм або навіть більшим за 18 мкм. Середній розмір зерен D60 може бути більшим за 8 мкм, більшим за 10 мкм, більшим за 14 мкм або навіть більшим за 16 мкм і/або меншим за 20 мкм, або меншим за 19 мкм, або навіть меншим за 18 мкм. Гранулометрична фракція D20-D40 може містити більше ніж 12 об. %, більше ніж 15 об. %, більше ніж 17 об. %, більше ніж 20 об. %, більше ніж 23 об. % або навіть більше ніж 25 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85. Гранулометрична фракція D40-D60 може містити більше ніж 17 об. %, більше ніж 20 об. %, більше ніж 23 об. % або навіть більше ніж 25 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85. В особливому варіанті виконання, гранулометрична фракція D 40-D60 містить більше ніж 17 об. % або навіть більше ніж 20 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, і середній розмір зерен, більший за 12 мкм, 15 мкм або навіть 17 мкм, або 18 мкм. В особливому варіанті виконання, гранулометрична фракція D 20-D40 містить більше ніж 15 об. %, більше ніж 18 об. % або навіть більше ніж 20 об. %, або більше ніж 21 об. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, і середній розмір зерен становить менше ніж 12 мкм або навіть менше ніж 10 мкм. В одному варіанті виконання, гранулометрична фракція D 20-D40 містить більше ніж 5 кіл. % або навіть більше ніж 6 кіл. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85. В одному варіанті виконання, гранулометрична фракція D40-D60 містить більше ніж 5 кіл. %, більше ніж 6 кіл. % або навіть більше ніж 7 кіл. %, більше ніж 8 кіл. %, більше ніж 10 кіл. % або навіть більше ніж 11 кіл. % і/або менше ніж 20 кіл. %, менше ніж 15 кіл. %, менше ніж 13 кіл. % або навіть менше ніж 12 кіл. % зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85. Ця ознака має особливе застосування до порошку з середнім розміром частинок D 50 в інтервалі 12 мкм 20 мкм. Однак, винахідники виявили, що, на противагу до даних документа JP 10-180 608, для усіх зерен не бажано мати видовжену форму. Зокрема, в гранулометричних фракціях D 20-D40 або D40-D60 об'ємний відсоток зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, переважно обмежений 40 %. Об'ємний відсоток цих зерен в гранулометричних фракціях D 20-D40 і/або D20-D40 може бути меншим за 35 % або навіть 30 %, або навіть 26 %. Відношення об'ємних відсотків S(D40-D60) зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, в гранулометричній фракції D20-D40, до середнього діаметра частинок D50 або "відношення R40-60", може бути більшим за 0,85 і меншим за 2. Коли вони використовуються на абразивному дроті, то згадані зерна можуть переважно обмежувати деформацію і натяг дроту. Це відношення може бути більшим за 0,9, більшим за 1,0, більшим за 1,1, більшим за 1,2, більшим за 1,3 або навіть більшим за 1,4. В одному варіанті виконання, це відношення може бути меншим за 1,4. Суспензія Порошок винаходу може, зокрема, використовуватися для одержання суспензії. Суспензія традиційно містить абразивний зернистий порошок в рідкій або пастоподібній зв'язуючій речовині. Зв'язуюча речовина може, зокрема, бути органічною зв'язуючою 6 UA 100256 C2 5 10 15 20 25 30 35 речовиною. Зв'язуюча речовина головним чином містить воду, основний матеріал і одну або більшу кількість добавок. Кількість води переважно становить 10 мас. % - 75 мас. % суспензії. Основний матеріал може вибиратися серед гідроксидів лужних металів, таких як гідроксид літію, гідроксид натрію або гідроксид калію, гідроксидів лужноземельних металів, таких як гідроксид магнію, гідроксид кальцію або гідроксид барію, і сумішей цих різних матеріалів. Кількість цього основного матеріалу традиційно становить 3,5 мас. % -20 мас. % рідини в суспензії. Що стосується добавок, то головним чином використовується принаймні одне мастило. Мастило може, зокрема, вибиратися серед поліетиленгліколю, бензотріазолу, олеїнової кислоти і їх сумішей. Мастило може, наприклад, бути Rikamultinole, яке виготовляється компанією Rikashokai, або Lunacoolant, яке виготовляється компанією Daichikagaku. Кількість мастила переважно становить 0-50 мас. % суспензії. Суспензія може одержуватися просто змішуванням вищезгаданих вихідних матеріалів. Спосіб одержання суспензії, зокрема, описується в документі US 2006/0249134. Інструменти Для розрізання кремнієвих заготовок, суспензію традиційно наносять на опорний дріт з товщиною, наприклад 0,06 мм - 0,25 мм. Опорний дріт може, зокрема, виготовлятися з твердої сталі або сплаву, такого як нікелехромовий сплав або залізонікелевий сплав, або з металу, який має високу температуру плавлення, такого як вольфрам або молібден, або він може виготовлятися з поліамідного волокна. Спосіб механічної обробки В традиційному способі розрізання, як це пояснено у вступній частині, абразивний дріт, спрямовуваний по валикам, описує петлю, проходячи крізь суспензію для захоплення абразивних зерен. Він треться об заготовку, яка розрізається, типово порядку 200 мм по довжині і діаметру, для відрізання шматочка або "пластинки" від такої заготовки. Заготовка може, зокрема, бути заготовкою з полікристалічного кремнію з чистотою, більшою ніж 99,99 мас. %. У відповідності з одним варіантом втілення способу механічної обробки винаходу, пластину розрізають так, що вона має товщину, меншу ніж 200 мкм, меншу ніж 180 мкм, меншу ніж 150 мкм, меншу ніж 130 мкм, меншу ніж 120 мкм або навіть меншу ніж 100 мкм. Досліди Досліджували різні суміші зерен карбіду кремнію. Таблиця 1 нижче надає значення для різних процентилей цих різних сумішей. Таблиця 1 Приклад Процентиль (мкм) D97 D80 D60 D50 D40 D20 D10 D3 1 Ref.1 2 Ref.2 3 Ref.3 Ref.4 Ref.5 10,1 14,3 17,0 19,2 21,0 26,6 32,6 51,8 12,0 15,1 16,6 17,6 19,3 23,0 27,5 42,4 6,7 10,4 12,8 14,4 15,3 19,4 23,1 29,1 7,6 10,1 21,0 12,9 13,6 15,8 17,8 21,4 4,9 7,4 9,0 9,6 10,5 12,6 14,2 18,9 5,8 8,5 10,1 10,8 11,8 13,7 15,4 27,5 7,0 7,6 8,4 0,0 11,6 13,5 7,2 7,6 8,35 10,0 11,2 20,6 Таблиця 2 надає для цих сумішей об'ємні відсотки довгих зерен S% в різних гранулометричних складах. 40 7 UA 100256 C2 Таблиця 2 S% D80-D97 D60-D80 D40-D60 D20-D40 D10-D20 D3-D10 1 15,5 20,4 25,4 31,5 42,3 54,0 Ref.1 5,4 3,1 5,4 14,9 31,4 69,0 2 12,9 16,6 21,2 24,4 36,4 46,7 Ref.2 7,3 5,9 6,7 10,2 22,0 41,2 3 6,6 13,2 17,4 21,9 25,4 40,3 Ref.3 7,7 8,8 8,7 12,9 20,9 34,7 Ref.4 Ref.5 12,2 37,5 4,6 20,9 16,3 6,4 Таблиця 3 надає для досліджуваних сумішей кількісні відсотки довгих зерен N% в певних гранулометричних складах. 5 Таблиця 3 Приклад 1 Ref.1 2 Ref.2 3 Ref.3 Ref.4 Ref.5 10 15 20 Фракція D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 N% 1,4 5,5 11,6 2,6 7,2 14,8 1,1 4,6 7,9 3,0 8,9 12,9 1,8 6,9 10,4 2,4 6,6 12,0 0,8 6,4 10,5 0,85 5,8 10,8 Еталонні приклади Ref.1, Ref.2, Ref.3, Ref.5 є сумішами, які продаються компанією SaintGobain Materials під торгівельною назвою SIKA і з позначеннями F500, F600, F800 і, відповідно, F1000. Потім з цих різних порошків одержують суспензії у спосіб, подібний до способу з прикладу, описаного в документі JP 2003-041240. Пропорція становила 1 кг [кілограм] SiC на 1л [літр] поліетиленгліколю (PEG) з молекулярною масою 200. Суспензії потім використовувались для розрізання кремнієвої заготовки у відповідності з технологією, описаною в прикладі документа JP 2003-041240. Швидкість механічної обробки кремнієвої заготовки абразивним дротом (який треться об заготовку в площині, перпендикулярній до напряму руху кремнієвої заготовки), тобто кількість заготовок, які розрізаються в одиницю часу, вимірювалась кожен раз за одних і тих же умов. Швидкості, одержані з використанням суспензій, одержаних з порошків 1, 2 і З, порівнювались з швидкостями, одержаними з використанням суспензій, одержаних з абразивних порошків "Ref.1", "Ref.2" і, відповідно, "Ref.3", які мали однакову природу і по суті однакові середні розміри частинок як і порошки 1, 2 і, відповідно, 3. Відношення між швидкістю, одержаної з використанням суспензій 1, 2 і 3, і швидкістю, одержаною з використанням 8 UA 100256 C2 5 суспензій "Ref.1", "Ref.2" і "Ref.3", назване "gain G'", може, зокрема, надавати можливість впливати на конкретний гранулометричний склад порошків винаходу при по суті сталому середньому розміру частинок, який вимірюється. gain G' для прикладів "Ref.4" і "Ref.5" відповідають порівнянням з результатами, одержаними з використанням прикладу "Ref.3." Обраховували відношення R, яке дорівнює S%, поділене на середній розмір частинок D 50. Результати Одержані результати наведені нижче в Таблиці 4: Таблиця 4 Приклад Фракція D50 (мкм) N% S% R=S%/D50 1 Ref.1 2 Ref.2 D40-D60 D40-D60 D40-D60 D40-D60 D40-D60 D20-D40 D40-D60 D20-D40 D3-D10 D20-D40 D40-D60 D3-D10 D20-D40 D40-D60 19,2 17,6 14,4 12,8 11,6 14,8 7,9 12,9 6,9 25,4 5,4 21,2 6,7 17,4 21,9 8,7 12,9 16,3 37,5 12,2 6,4 20,9 4,6 1,32 0,30 1,47 0,52 1,81 2,28 0,81 1,19 2,14 4,93 1,60 0,84 2,75 0,60 3 Ref.3 Ref4 Ref.5 9,6 10,8 7,6 7,6 12,0 0,8 6,4 0,85 5,8 R40-60 = S(D40D60)/D50 1,32 0,31 1,47 0,52 G' (%) 154 100 156 100 1,81 112 0,80 100 85 1,60 85 0,61 10 15 20 25 За виключенням, коли приклад "Ref.5", "Ref, " вказує, що він є еталонним прикладом для прикладу, який передує йому в таблиці. Для "Ref.5" еталонним прикладом є приклад "Ref.3". Одержані результати показують, що для середніх розмірів частинок D 50, що становить більше ніж 8 мкм, порошки із зерен у відповідності з винаходом забезпечують ефективність, яка значно краща за ефективність, одержувану з використанням порівнюваних еталонних порошків. Порошок згідно з винаходом може, таким чином, дозволяти досягати високих швидкостей розрізання, тобто гарної продуктивності, і може також дозволяти виготовляти пластини, зокрема кремнієві, які є дуже тонкими, зокрема з товщиною менше ніж 180 мкм або навіть менше ніж 150 мкм, або навіть порядку 100 мкм, з низьким браком. Перевага цілком надається Порошку Прикладу 1, при цьому швидкість розрізання є максимальною для цього прикладу. Порошки з середнім розміром частинок D 50, що становить менше ніж 8 мкм, мають гіршу ефективність. Окрім того, порівнювали гранулометричні склади довгих зерен в різних гранулометричних фракціях досліджуваних порошків. Хоча пропорція довгих зерен міняється в одному і тому ж напрямі при переході від одного гранулометричного складу до іншого, винахідники виявили, як це можна побачити нижче в Таблиці 5, що ця зміна є більш однорідною з використанням порошків винаходу. Таблиця 5 Приклад 1 Ref.1 2 Ref.2 3 Ref.3 Ref4 Ref.5 Δ3-10-20 28 120 28 88 59 66 58 183 Δ10-20-40 34 111 49 116 16 62 45 15 30 9 Δ20-40-60 24 173 15 52 26 49 33 38 Δ40-60-80 24 74 28 14 32 -2 70 11 Δ60-80-97 32 -42 28 -20 99 15 62 4 UA 100256 C2 5 10 15 Фігура 1 зображає ці результати у формі графіку. Видно, що порошки винаходу мають менші зміни в кількості довгих зерен по абсолютних величинах аніж інші порошки в проміжних гранулометричних складах і, зокрема, для величин Δ20-40-60. На подив, Δ20-40-60, зокрема, завжди менше 30 % або навіть менше 25 %. Зміни в Δ40-60-80 для порошків згідно з винаходом всі знаходяться в інтервалі 24 % - 32 %. Зміни в Δ10-20-40 для порошків згідно з винаходом всі знаходяться в інтервалі 16 % - 49 %. Як можна тут чітко побачити, винахід надає порошок із зерен, який працює особливо гарно як абразивний порошок, зокрема для розрізання кремнієвих пластин. За допомогою порошку винаходу, таким чином, зокрема, можна виготовляти фотогальванічні елементи з виходом в термінах кількості електроенергії, згенерованої для кількості використовуваного кремнію, яка представляє особливий інтерес. Однак, зрозуміло, що винахід не обмежується вищеописаними варіантами виконання, наданими у вигляді ілюстративних прикладів. Зокрема, порошкові зерна винаходу можуть застосовуватися іншим чином а ніж абразивний дріт. Зокрема, вони можуть використовуватися для виготовлення інших ріжучих інструментів або, більш загально, інших інструментів для механічної обробки. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Абразивний зернистий порошок, зокрема, передбачений для механічної обробки кремнієвих заготовок, при цьому згаданий порошок є таким, що гранулометрична фракція D40-D60 містить більше ніж 15 об. % і менше ніж 80 об. % зерен, які мають круглість (S), меншу ніж 0,85, при цьому процентилі D40 і D60 є процентилями кумулятивної кривої гранулометричного розподілу розміру зерен порошку і відповідають розмірам зерен, які відділяють порошкові фракції, які відповідно становлять 40 об. % і 60 об. %, від зерен порошку, які мають більші розміри. 2. Порошок за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що відношення "R40-60", що відповідає відношенню об'ємних відсотків S(D40-D60) зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, в гранулометричній фракції D40-D60, до середнього діаметра частинок D50, більше 0,85 і менше 3,5. 3. Порошок за попереднім пунктом, який відрізняється тим, що відношення "R40-60", що відповідає відношенню об'ємних відсотків S(D40-D60) зерен, які мають круглість, меншу ніж 0,85, в гранулометричній фракції D40-D60, до середнього діаметра частинок D50, більше 0,85 і менше 2,0. 4. Порошок за будь-яким попереднім пунктом, який відрізняється тим, що 10 %