[發明專利]一種樹脂結合劑的超薄金剛石切割片制作工藝

無效

• 申請號: 200910028444.5
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101502982A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 何昌耀
• 申請（專利權）人: 常州華中集團有限責任公司
• 主分類號: B28D5/00
• 分類號: B28D5/00;B24D18/00;B24D3/32
• 代理公司: 常州市維益專利事務所
• 代理人: 王凌霄

所屬技術領域

本發明涉及對硬脆材料的加工領域，尤其是一種樹脂結合劑的超薄金剛石切割片制作工藝。

背景技術

薄型金剛石切割片用于對各種鍺、硅、硼、砷化鎵、磷化鈷、碳化硅等半導體材料，C-MOS青板玻璃、磷酸濾鏡玻璃、石英玻璃、光學玻璃、微細玻璃管等玻璃類，Al₂O₃、ZrO₂、Si₃N₄、CatiO₃、鐵氧體等陶瓷材料以及電子封裝材料的切割?，F有的樹脂結合劑金剛石切割片一般都不能達到切割要求，其厚度較厚，切割不穩定，主要是因為填充劑粒度太粗，一般在300目左右。當切割片厚度在1mm以下，就容易斷裂。因此只能制成2mm以上的切割片，切割鋼材等材料，使用范圍受到限制。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：為了克服現有樹脂結合劑切割片厚度較厚、切割性能不穩定，使用范圍受限制等問題，本發明提供了一種樹脂結合劑的超薄金剛石切割片制作工藝。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種樹脂結合劑的超薄金剛石切割片制作工藝，其特征是具有如下步驟：(1)將樹脂和填充劑經過精研球磨處理；(2)將處理過的樹脂和填充劑與金剛石混合；(3)冷壓；(4)熱壓硬化制成高密度的薄片；(5)將薄片壓緊進行磨削加工，制成符合規格尺寸的切割片。

所述的樹脂和填充劑中加入有增塑劑，以增加其流動性和塑性。

所述的樹脂為酚醛樹脂，熱壓溫度為180-190℃。

所述的金剛石表面涂覆有剛玉，并浸漬有偶聯劑，用以增加金剛石的把持力，改善其膠接強度。

所述的樹脂和填充劑中加入有增塑劑，樹脂為酚醛樹脂，填充劑包括石墨和銅粉以及納米金屬氧化物，這些原料的配比為1.5-2.5％的金剛石，30-40％的酚醛樹脂，2-4％的增塑劑，0.5-1％的石墨填充劑，15-20％的銅粉填充劑，35-45％的納米金屬氧化物填充劑。

本發明的有益效果是：該工藝中金剛石浸漬有偶聯劑，可增加金剛石的把持力，改善了其膠接強度；添加劑主要為納米金屬氧化物，其粒度細，可制成厚度為0.1-0.3mm的切割片，且不容易崩裂，可切割多種材料，切割性能穩定。

具體實施方式

一種樹脂結合劑的超薄金剛石切割片制作工藝，其特征是具有如下步驟：(1)將樹脂和填充劑經過精研球磨處理；(2)將處理過的樹脂和填充劑與金剛石混合；(3)冷壓；(4)熱壓硬化制成高密度的薄片；(5)將薄片壓緊進行磨削加工，制成符合規格尺寸的切割片。

所述的樹脂和填充劑中加入有增塑劑，樹脂為酚醛樹脂，填充劑包括石墨和銅粉以及納米金屬氧化物，這些原料的配比為1.5-2.5％的金剛石，30-40％的酚醛樹脂，2-4％的增塑劑，0.5-1％的石墨填充劑，15-20％的銅粉填充劑，35-45％的納米金屬氧化物填充劑。

樹脂和填充劑中加入有增塑劑，以增加其流動性和塑性。增塑劑可選用鄰苯二甲酸二丁酯。

金剛石表面涂覆有剛玉，并浸漬有偶聯劑，用以增加把持力。偶聯劑主要為硅烷偶聯劑，它是能同時與極性物質和非極性物質產生一定結合力的化合物，其特點是分子中同時具有極性和非極性部分，可用通式表示為Y(CH2)nSiX3，其中Y表示烷基、苯基以及乙烯基、環氧基、氨基、巰基等有機官能團，常與膠粘劑基體樹脂中的有機官能團發生化學結合；X表示氯基、甲氧基、乙氧基等，這些基團易水解成硅醇而與無機物質如玻璃、硅石、金屬、粘土等表面的氧化物或羥基反應，生成穩定的硅氧鍵。因此，通過使用硅烷偶聯劑，可在無機物質和有機物質的界面之間架起“分子橋”，把兩種性質完全不同的材料連接在一起，這樣就有效地改善了界面層的膠接強度。因此用硅烷偶聯劑浸漬金剛石，可以提高其把持力，粘結強度。

在步驟一中，樹脂和填充劑要經過精研球磨，精研球磨過程是通過碾壓作用和不斷地撞擊產生的動能，使延展性粉末產生形變，并增加位錯密度，脆性粉末逐漸破裂細化，這會出現一些全新的表面，可命名這些單一顆粒熔合。繼續碾壓和撞擊命名熔合的顆粒細化，形成混合均勻的微粒。填充劑中主要是納米金屬氧化物，納米金屬氧化物粒度細，做出的切割片不容易崩裂，可切割多種材料，切割性能穩定。納米金屬氧化物可選氧化鋁或氧化鈣。

在步驟三中，對混合的金剛石和樹脂以及填充劑冷壓，即通過擠壓起到定形作用；在步驟四中，熱壓硬化即在高溫下對其進一步加壓，使這些微小顆粒連接構成高強度、高密度的薄片。