[發(fā)明專利]一種采用微弧氧化工藝的特種金屬劃片刀及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810949312.5
• 申請(qǐng)日: 2018-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109175378B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊燕軍;熊朝陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 楊燕軍;熊朝陽(yáng)
• 主分類(lèi)號(hào): B22F5/00
• 分類(lèi)號(hào): B22F5/00;B22F7/06;B22F1/00;C25D11/06;C04B35/81;C04B35/584;B28D5/00
• 代理公司: 北京華仲龍騰專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明公開(kāi)了一種采用微弧氧化工藝的特種金屬劃片刀及其制造方法，該特種金屬劃片刀包括韌性陶瓷骨架、鋁合金復(fù)合材料、致密微弧氧化膜層三個(gè)部分；其中韌性陶瓷骨架具體為由氮化硅陶瓷體復(fù)合碳化硅晶須的韌化疏孔陶瓷骨架；鋁合金復(fù)合材料具體為7A75鋁合金粉末混合碳粉、聚乙烯醇后二次燒結(jié)而成；所述鋁合金復(fù)合材料包裹著韌性陶瓷骨架，致密微弧氧化層固定生長(zhǎng)在鋁合金復(fù)合材料表面。本發(fā)明表面硬度高、心部韌性好、抗裂、耐高溫、散熱性能好、切削性能好、使用壽命長(zhǎng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及特種材料領(lǐng)域，尤其涉及一種采用微弧氧化工藝的特種金屬劃片刀及其制造方法。

背景技術(shù)

硅圓片切片工藝過(guò)程中多應(yīng)用內(nèi)圓切割技術(shù)，該技術(shù)于二十世紀(jì)七十年代末發(fā)展成熟。隨著硅圓片直徑的增大，內(nèi)圓切割工藝中所需內(nèi)圓刀片尺寸增大，刀片張緊力也相應(yīng)增大。同時(shí)刀片刃口的加厚增加了切割損耗，高速切割使硅片表面的損傷層及刀具損耗加大。這些缺點(diǎn)使內(nèi)圓切割技術(shù)在大片徑化方向中提高效率，降低生產(chǎn)成本受到制約。加之當(dāng)時(shí)內(nèi)圓刀具制作上的困難，基于這種情況，國(guó)際上又發(fā)展了一種多線切割（后簡(jiǎn)稱線切割）技術(shù)工藝方法。眾所周知，隨著硅圓片直徑的增大，內(nèi)圓切割技術(shù)的缺點(diǎn)使硅片表面的損傷層加大（約為30～40微米）。線切割技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是效率高（大約為內(nèi)圓切割技術(shù)的6-8倍。在8小時(shí)左右切割過(guò)程中一次可切出400圓片左右）。切口小，硅棒切口損耗小（約為內(nèi)圓切割技術(shù)的60%，這相當(dāng)于內(nèi)圓切片機(jī)切割6片圓片而節(jié)約出1塊圓片），切割的硅片表面損傷層較淺（約為10～15微米），片子質(zhì)量人為因素少。但線切割技術(shù)同內(nèi)圓切割技術(shù)相比有其明顯的弱點(diǎn)，一是片厚平均誤差較大（約為內(nèi)圓切割技術(shù)2倍）。二是切割過(guò)程中智能檢測(cè)控制不易實(shí)現(xiàn)。三是切割過(guò)程的成功率要求較高，風(fēng)險(xiǎn)大，一但斷絲而不可挽救時(shí)，直接浪費(fèi)一根單晶棒。四是不能實(shí)現(xiàn)單片質(zhì)量控制，一次切割完成后，才能檢測(cè)一批圓片的切割質(zhì)量，并且圓片之間切割質(zhì)量也不相同。在這些方面，內(nèi)圓切割技術(shù)卻顯示出其優(yōu)越性來(lái)。具體表現(xiàn)在：（1）切片精度高。（2）切片成本低，同規(guī)格級(jí)的內(nèi)圓切片機(jī)價(jià)格為線切割機(jī)價(jià)格1/3-1/4，線切割機(jī)還需配置專用粘料機(jī)。（3）每片都可調(diào)整。（4）小批量多規(guī)格加工時(shí)靈活的加工可調(diào)性（5）自動(dòng)、單片方式切換操作方便性。（6）低成本的輔料（線切割機(jī)磨料及磨料液要定時(shí)更換）。（7）不同片厚所需較小的調(diào)整時(shí)間。（8）不同棒徑所需較小的調(diào)整時(shí)間。（9）修刀、裝刀方便。因此作為成熟工藝技術(shù)的內(nèi)圓切割技術(shù)在大直徑化發(fā)展方向上并沒(méi)有失掉其有利的地位，并隨著IC器件大片徑化發(fā)展同時(shí)其技術(shù)不斷創(chuàng)新。

根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為：生產(chǎn)規(guī)模較小的生產(chǎn)單位或多品種硅圓片生產(chǎn)并具有較大規(guī)模的生產(chǎn)單位，在設(shè)備選型上，應(yīng)首先考慮選用內(nèi)圓切片機(jī)。

現(xiàn)有技術(shù)中的切片刀由于其尺寸和結(jié)合力、強(qiáng)度和呈現(xiàn)矛盾狀態(tài)，目前市場(chǎng)上仍沒(méi)有一種表面硬度高、心部韌性好、抗裂、耐高溫、散熱性能好、切削性能好、使用壽命長(zhǎng)的切割半導(dǎo)體的切片刀。

因此市場(chǎng)上急需一種表面硬度高、心部韌性好、抗裂、耐高溫、散熱性能好、切削性能好、使用壽命長(zhǎng)的消防用特種金屬劃片刀。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種表面硬度高、心部韌性好、抗裂、耐高溫、散熱性能好、切削性能好、使用壽命長(zhǎng)的消防用特種金屬劃片刀。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種采用微弧氧化工藝的特種金屬劃片刀，該特種金屬劃片刀包括韌性陶瓷骨架、鋁合金復(fù)合材料、致密微弧氧化膜層三個(gè)部分；其中韌性陶瓷骨架具體為由氮化硅陶瓷體復(fù)合碳化硅晶須的韌化疏孔陶瓷骨架；鋁合金復(fù)合材料具體為7A75鋁合金粉末混合碳粉、聚乙烯醇后二次燒結(jié)而成；所述鋁合金復(fù)合材料包裹著韌性陶瓷骨架，致密微弧氧化層固定生長(zhǎng)在鋁合金復(fù)合材料表面；

該特種金屬劃片刀的制造方法包括以下步驟：

1）韌性陶瓷骨架的制造