[發(fā)明專利]一種高結(jié)合力樹(shù)脂金剛線的生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201511008569.3
• 申請(qǐng)日: 2015-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105599156A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐斌;盛榮生;張年春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 盛利維爾（中國(guó)）新材料技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B28D5/04
• 分類(lèi)號(hào): B28D5/04;D07B1/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及金剛線生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高結(jié)合力樹(shù)脂金剛線的生產(chǎn)方 法。

背景技術(shù)

目前，在光伏領(lǐng)域里，單晶硅和多晶硅是常用的原料之一，目前國(guó)內(nèi)最常用 的切割硅的方法是應(yīng)用SiC游離砂漿線鋸，即在切割過(guò)程中，將SiC磨料加入到 金屬線和加工件之間產(chǎn)生切削作用，由于磨料處于游離狀態(tài)，需要靠鋼線的帶 動(dòng)，因此切削效率和切削精度比較低，并且在切削過(guò)程中鋼絲會(huì)與硅錠有接觸， 這樣會(huì)造成鋼絲的磨損和硅錠出現(xiàn)劃痕，直接影響了鋼絲的壽命和硅片的質(zhì)量。

為了解決上述問(wèn)題，固結(jié)磨料線鋸備受關(guān)注，即為將金剛石磨粒通過(guò)一定的 設(shè)備和工藝固結(jié)到不銹鋼絲的表面所形成的一種切削工具。此種線鋸由于磨粒 固結(jié)在不銹鋼絲的表面，在切割的過(guò)程中磨粒的自由度很小，可以更規(guī)律地在 不銹鋼絲的帶動(dòng)下進(jìn)行切割操作，提高了切割精度和效率，同時(shí)由于不銹鋼絲 由磨粒包裹，所以不銹鋼絲幾乎不會(huì)受到磨損，提高了整個(gè)線鋸的使用壽命。

通常將金剛石通過(guò)樹(shù)脂粘合的方式將金剛石附著在鋼線上的線鋸，稱為樹(shù)脂 金剛石線鋸(簡(jiǎn)稱為樹(shù)脂金剛線)。該樹(shù)脂金剛線較電鍍金剛線鋸而言，具有斷 線率低、較小的硅片表面切割損傷和較小的總厚度波動(dòng)等優(yōu)勢(shì)，因此被廣泛應(yīng) 用于半導(dǎo)體、光伏產(chǎn)業(yè)等領(lǐng)域。

然而，樹(shù)脂金剛線所用的樹(shù)脂結(jié)合劑由于存在鋼絲表面粘結(jié)力低，會(huì)導(dǎo)致樹(shù) 脂層和金剛石磨粒整體脫落，最終露出鋼絲，會(huì)產(chǎn)生斷線，此時(shí)需要更換線網(wǎng)， 從而造成硅錠成品不良，增加了使用成本，大大降低了切割效率。

中國(guó)發(fā)明專利CN103753720A公開(kāi)了一種用非鍍覆金剛石制造樹(shù)脂金剛線 的方法，包括下列步驟：先對(duì)金剛石微粉進(jìn)行表面改性處理；再配制樹(shù)脂金剛 砂共混物料；將該樹(shù)脂金剛砂共混物料均勻涂覆在芯線上；經(jīng)過(guò)一次固化、二 次固化得到成品樹(shù)脂金剛線。采用此發(fā)明制得的樹(shù)脂金剛線，平均線徑較小， 切割質(zhì)量高、效率高且切口損耗小；但是此發(fā)明無(wú)法解決樹(shù)脂粘結(jié)劑與鋼絲表 面粘結(jié)力低的問(wèn)題，樹(shù)脂層與金剛石磨粒容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種金屬芯線與外層涂敷物間結(jié)合力高 的樹(shù)脂金剛線的生產(chǎn)方法。

為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的一種高結(jié)合力樹(shù)脂金剛線的生產(chǎn)方法，包 括以下步驟，

鋼線表面預(yù)處理：鋼線經(jīng)放線輪放線，分別經(jīng)過(guò)堿洗容器、水洗容器、酸洗 容器以及水洗容器，100-120℃進(jìn)行烘干處理，得到表面清潔的芯線；

芯線含硫物質(zhì)涂覆：將含硫物質(zhì)粉末均勻的涂覆于清潔的芯線表面，得到表 面含硫的鋼絲；

芯線金剛石與樹(shù)脂混合漿料涂覆：將均勻分散有金剛石的樹(shù)脂漿料均勻的涂 覆于芯線表面上，得到樹(shù)脂金剛線；

固化：將上述所得的樹(shù)脂金剛線經(jīng)過(guò)加熱固化得到成品樹(shù)脂金剛線。

進(jìn)一步的，其中所述芯線含硫物質(zhì)涂覆步驟為：將干燥的芯線穿過(guò)裝有含硫 物質(zhì)的容器中，以0.5m/s-1.5m/s的速度連續(xù)送線并穿過(guò)容器，使含硫物質(zhì)粉 末均勻涂覆在芯線的表面。

進(jìn)一步的，其中芯線金剛石與樹(shù)脂混合漿料涂覆步驟為：將芯線安裝在送線 軸上，芯線穿過(guò)模具，以0.5m/s-1.5m/s的速度連續(xù)走線，并用輸漿泵將均勻 分散有粒徑8-12μm的金剛石樹(shù)脂漿料注入模具中，從而在芯線表面均勻涂覆 上樹(shù)脂漿料。

進(jìn)一步的，所述步驟固化還包括以下步驟，

一次固化：將上述所得的樹(shù)脂金剛線經(jīng)固化爐在400-700℃下迅速初步固化， 得到半固化的樹(shù)脂金剛線；

二次固化：將上述所得半固化樹(shù)脂金剛線放置在120-400℃恒溫干燥箱中采 用升溫方式烘干固化，最終得到成品樹(shù)脂金剛線。

更進(jìn)一步的，所述步驟二次固化中恒溫干燥箱中升溫方式為：每小時(shí)升溫 25℃，連續(xù)升溫10小時(shí)，保溫時(shí)間為2-5小時(shí)，再自然降溫至室溫。

進(jìn)一步的，所述含硫物質(zhì)為硫單質(zhì)、硫化鈉、多硫化物、硫代硫酸鹽、有機(jī) 含硫化合物中的一種或者多種混合物，含硫物質(zhì)的涂覆為直接涂覆、分散在溶 劑中或樹(shù)脂中涂覆。

進(jìn)一步的，所述步驟鋼絲表面預(yù)處理中分別經(jīng)過(guò)60℃堿洗容器、水洗容器、 含40℃濃度為10％-40％混合酸的酸洗容器以及水洗容器，110℃進(jìn)行烘干處理。

更進(jìn)一步的，所述步驟鋼絲表面預(yù)處理中混合酸為硫酸、鹽酸、磷酸、草酸、 檸檬酸、硫酸氫鉀或酸式鹽中兩種或兩種以上混合物。