[发明专利]一种具有复合镀层的金刚石线锯及其制备工艺

说明书

本发明涉及金刚石线锯技术领域，具体为一种具有复合镀层的金刚石线锯及其制备工艺，包括以下工艺：（1）预镀：取母线钢丝，置于基础镀液中，沉积预镀镍层，获得预镀母线；（2）上砂：将预镀母线，置于金刚石悬浊镀液中，金刚石复合上砂至预镀母线的表面，得到金刚石砂线；（3）固结：将金刚石砂线，置于固结镀液中，沉积厚镀镍层，热处理，得到金刚石线锯。本发明通过对金刚石和金刚石砂线经过表面改性，实现氮化硼在金刚石微粒表面的图案化沉积，能够提高改性金刚石在所制线锯中的露出高度和自锐性，改善金刚石线锯的耐用度，有效提高了所制金刚石线锯对金刚石的把持力和线锯的切割能力，延长其使用寿命。

技术领域

本发明涉及金刚石线锯技术领域，具体为一种具有复合镀层的金刚石线锯及其制备工艺。

背景技术

光伏发电是人类将太阳能转换为电能以用于生产、生活的一种有效方式。目前，全球的太阳能电池主要以硅基太阳能电池为主，占全球光伏市场的90%以上。随着半导体及光伏行业的发展，对单晶硅、多晶硅、蓝宝石等贵重硬脆材料的切割加工要求越来越高。金刚石线锯凭借耐磨性好、切削效率高、环境污染小等优点，得到广泛的应用。金刚石线锯是采用电沉积的方法通过镀镍层将金刚石磨粒固结在母线基体上而获得的。但当金刚石线锯中的母线钢丝线径较小，在其表面镀覆金刚石后，线锯的脆性较大，弯折后易出现脆断现象，严重影响其切割效率和使用寿命。因此，我们提出一种具有复合镀层的金刚石线锯及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有复合镀层的金刚石线锯及其制备工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种具有复合镀层的金刚石线锯的制备工艺，包括以下工艺：

（1）预镀：取母线钢丝，置于基础镀液中，沉积预镀镍层，获得预镀母线；

（2）上砂：将预镀母线，置于金刚石悬浊镀液中，金刚石复合上砂至预镀母线的表面，得到金刚石砂线；

（3）固结：将金刚石砂线，置于固结镀液中，沉积厚镀镍层，热处理，得到金刚石线锯。

进一步的，母线钢丝的直径为60μm。

母线钢丝在预镀工艺前经过前处理，包括以下工艺：

将母线钢丝置于氢氧化钠溶液中清洗30～40s，水洗后置于氨基磺酸溶液处理25～35s，水洗，干燥，将母线钢丝表面的油污等污物清洗干净，去除表面残留的氧化层和金属锈，保持其表面洁净和基体活化，以保证后续母线钢丝电镀的质量；

氢氧化钠溶液的质量浓度为6%，温度为55～65℃；氨基磺酸溶液浓度为4%，处理温度为35～45℃。

进一步的，所述（1）预镀工艺为：预镀电流密度15A/dm²，预镀时间为30s；

基础镀液包括以下组分：400～450g/L氨基磺酸镍、40～50g/L硼酸、3～5g/L三水合氯化镍，pH为4.4～4.8，温度为53～57℃。

以氨基磺酸镍溶液作为预镀液（基础镀液），清洗活化后的母线钢丝作为阴极，镍板作为阳极，在气流搅拌的条件下，在母线钢丝的表面初步镀镍，形成预镀镍层，其厚度在0.3μm左右，得到预镀母线。

进一步的，所述（2）上砂工艺为：上砂电流密度5A/dm²，上砂时间为30s，预镀母线磁感应强度为0.6mT；

金刚石悬浊镀液包括以下组分：300～400g/L氨基磺酸镍、30～40g/L硼酸、3～5g/L三水合氯化镍、15g/L金刚石，pH为4.2～4.6，温度为53～57℃。

将金刚石微粒分散在氨基磺酸镍镀液中作为上砂镀液，以预镀母线为阴极，镍板作为阳极，通过气流搅拌将金刚石微粒均匀分散于氨基磺酸镍镀液中，防止其沉降和团聚，进行上砂镀，将金刚石微粒固定在预镀母线的表面，形成上砂镀镍层，其厚度在0.8μm左右，得到金刚石砂线。