[发明专利]一种切割硅片用自锐性金刚线及其制造方法和使用方法

说明书

本发明公开了光伏产品用金刚线领域内的一种切割硅片用自锐性金刚线及其制造方法和使用方法，金刚线包括钢母线，钢母线的外表面镀覆有第一预生长层、第二复合定位层和第三加固层，各镀层将金刚石颗粒固定；制造方法包括步骤：表面预处理；预镀镍；一次镀镍；二次镀镍；三次镀锌和镀后处理；使用方法包括如下步骤：切割使用后的金刚线浸没到侵蚀液下方，侵蚀液为质量浓度为15%~20%的NaOH溶液，侵蚀液将第三加固层腐蚀掉，使得金刚石颗粒裸露在第二复合定位层外面，形成切割刃。本发明通过三层镀层固定金刚石颗粒，降低金刚石颗粒的脱落风险，通过处理使得金刚线保持切割力。

技术领域

本发明属于光伏产品用金刚线技术领域，特别涉及一种切割硅片用自锐性金刚线及其制造方法和使用方法。

背景技术

现有技术中，光伏发电是解决全球能源危机的一种绿色方案，在光伏产业链中硅片加工是重要的一环，当前硅片加工技术由原来的游离磨料切割逐步转变为金刚石固结磨料切割，金刚石切割已经成为当前硅片加工的常用模式，金刚线上的金刚石颗粒赋予了金刚线切割力。在当前大环境下金刚线细线切割会进一步降低硅料成本，对金刚线细线化切割进行研究开发成为切片企业科技研发的重要环节。

目前金刚线的线径细化经历了180um到50um的跳水式发展，由于线径越来越细其金刚线本身携带的金刚石颗粒较少，切割能力也随之下降；通过在切割过程中对金刚石颗粒进行电镜SEM检测分析，加以理论和数学模型的分析计算，有针对性的金刚线线径细化后，金刚线容易产生金刚石颗粒失效的性能薄弱点。现有技术中的金刚线存在如下不足之处：其一、金刚线在切割硅片过程中，金刚线表面的金刚石颗粒的磨损方式不规则，整个大块金刚石颗粒容易脱落或者断裂面横贯整个金刚石颗粒，导致失去切割力；金刚石颗粒的切割磨损程度大、时间长，导致金刚石颗粒的切割刃被磨削成圆形或弧形，附着在金刚线表面的金刚石颗粒与金刚线表面平齐，金刚石颗粒不再突出在外面，金刚线会丧失切割力。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种切割硅片用自锐性金刚线，能够通过第二复合定位层和第三加固层固定金刚石颗粒，降低金刚石颗粒的脱落风险，从而提高切割能力；在金刚线切割使用一段时间后，通过处理使得被磨平的切割刃再次露出新的切割刃，始终保持金刚线具有锋利的切割力。

本发明的目的是这样实现的：一种切割硅片用自锐性金刚线，包括钢母线，所述钢母线的外表面镀覆有第一预生长层，所述第一预生长层的材质为镍，第一预生长层的厚度为0.5~1.5μm，第一预生长层上附着固定有若干金刚石颗粒，金刚石颗粒的粒径为6~10mm，所述第一预生长层的外表面镀覆有第二复合定位层，所述第二复合定位层的材质为镍，第二复合定位层的厚度为1~2μm，所述第二复合定位层的外表面镀覆有第三加固层，所述第三加固层的材质为锌，第三加固层的厚度为2~3μm，各所述金刚石颗粒通过第二复合定位层和第三加固层固定在第一预生长层上，所述金刚石颗粒的外侧裸露在第三加固层外面，金刚石颗粒的裸露部分形成切割刃。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 本发明包括钢母线、第一预生长层、第二复合定位层和第三加固层，在第一预生长层、第二复合定位层和第三加固层内嵌固有金刚石颗粒，金刚颗粒突出在第三加固层的外表面，参与切割硅片，第二复合定位层和第三加固层可以有效的固定金刚石颗粒，在金刚线的切割过程中，降低金刚石颗粒的脱落风险，从而提高切割能力；在金刚线切割使用一段时间后，金刚石颗粒露出第三加固层外面的切割刃部分被磨平了，通过处理使得第三加固层消失，金刚石颗粒裸露在第二复合定位层外面的部分再次形成切割刃，始终保持金刚线具有锋利的切割力。

作为本发明的进一步改进，所述金刚石颗粒的裸露部分高度为3~4μm。本技术方案的3~4μm的切割刃裸露部分高度保证金刚线具有足够的切割力。

作为本发明的进一步改进，所述金刚线在线长方向上金刚石颗粒的分布密度为320~430颗/mm。320~430颗/mm的金刚石颗粒的分布密度保证金刚线具有足够的切割力。