一种碳纤维基体电镀金刚石线锯丝及其制备方法技术

一种碳纤维基体电镀金刚石线锯丝及其制备方法，该线锯丝由表面镀镍的碳纤维单丝绞合在一起，形成碳纤维丝束，碳纤维丝束表面沉积金刚石磨粒，其制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维单丝表面镀镍；(2)将5‑10根经表面镀镍后的碳纤维单丝绞合在一起形成一股碳纤维丝束，作为制备线锯丝的基体；(3)将碳纤维丝束作为线锯丝的基体，进行清洗、上砂镀、加厚镀、清洗和烘干处理，得到以碳纤维为基体的电镀金刚石线锯丝。本发明专利技术以碳纤维单丝作为电镀金刚石线锯丝的基体，抗拉、抗扭、疲劳强度、弹性模量和柔韧性更高，可以改善甚至避免切片加工中的断线问题，丝束基体表面存在微小螺旋空间，更易于切片过程的润滑和排屑。

A diamond wire saw with electroplated carbon fiber matrix and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种碳纤维基体电镀金刚石线锯丝及其制备方法
本专利技术涉及一种以碳纤维为基体的电镀金刚石线锯丝及其制备方法，属于固结磨料锯丝制造
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技术介绍
目前，电镀金刚石线锯切割技术在太阳能光伏电池片和芯片晶圆的切割加工中应用越来越广泛。为了降低切缝宽度从而来提高晶体的出片率，金刚石线锯丝的直径在不断减小。目前电镀金刚石线锯丝的基体一般采用高强度钢丝，随着钢丝基体直径不断减小，线锯丝所能承受的最大拉力也随之减小，疲劳强度也降低，使得切割中断线现象更为突出，而断线是切片加工中最需要避免的问题。另外，超细钢丝基体的制备技术目前也受到一定的制约。碳纤维的抗拉强度高于钢铁，弹性模量高，柔韧性好，疲劳强度高，又具有良好的导热性能，是一种力学性能优异的新型纤维材料。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前以超细钢丝为基体制备的电镀金刚石线锯丝在晶体切片加工中易出现抗拉、抗扭强度或疲劳强度不够而断线造成加工事故等问题，提供一种抗拉、抗扭强度或疲劳强度高，不易断线的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，同时提供该线锯丝的制备方法。本专利技术的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，由表面镀镍的碳纤维单丝绞合在一起，形成碳纤维丝束，碳纤维丝束表面沉积金刚石磨粒。所述碳纤维单丝的直径为7μm.所述碳纤维单丝表面镀镍的厚度为0.2-2μm.所述碳纤维单丝绞合的数量为5-10根.所述碳纤维单丝绞合节距为0.2-10mm。所述碳纤维丝束的外径为40-80μm.所述金刚石磨粒的粒度为2-10μm。上述碳纤维基体电镀金刚石线锯丝的制备方法，包括以下步骤：(1)将碳纤维单丝(直径)表面除胶和水洗，然后进行表面镀镍；(2)将5-10根经表面镀镍后的碳纤维单丝绞合在一起形成一股碳纤维丝束，作为制备线锯丝的基体；(3)将碳纤维丝束作为线锯丝的基体，进行清洗、上砂镀、加厚镀、清洗和烘干处理，得到以碳纤维为基体的电镀金刚石线锯丝.所述的碳纤维单丝表面镀镍时采用化学镀或电镀工艺，镀镍层厚度为0.2-2μm.本专利技术的有益效果：(1)将多根碳纤维单丝绞合后作为电镀金刚石线锯丝的基体，想比于同直径的钢丝基体，其抗拉、抗扭、疲劳强度、弹性模量和柔韧性更高，可以制作力学性能优异的电镀金刚石锯丝，可以改善甚至避免切片加工中的断线问题。(2)改变参与绞合的碳纤维单丝数量，可以获得不同直径的线锯丝基体，可以克服目前超细钢丝基体的制备技术受到制约的问题。(3)多根碳纤维单丝绞合后的丝束基体表面存在微小螺旋空间，更易于切片过程的润滑和排屑，从而提高切片质量.附图说明图1是本专利技术电镀金刚石线锯丝的外观结构图。具体实施方式本专利技术的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，如图1所示，先由5-10根表面镀镍后的碳纤维单丝绞合成碳纤维丝束，绞合节距为0.2-10mm，绞合成的碳纤维丝束的外径为40-80μm.碳纤维单丝的直径为7μm，其表面镀镍的厚度为0.2-2μm。然后在碳纤维丝束表面复合电沉积粒度为2-10μm的金刚石磨粒。上述碳纤维基体电镀金刚石线锯丝的制备方法为：(1)将碳纤维单丝(直径)经表面除胶和水洗后，采用化学镀或电镀工艺进行单根碳纤维单丝的表面镀镍处理，镀镍层厚度为0.2-2μm；(2)将5-10根经表面镀镍后的碳纤维单丝绞合在一起，形成一股碳纤维丝束，绞合节距为0.2-10mm，碳纤维丝束的直径为40-80μm，作为制备线锯丝的基体；(3)将碳纤维丝束作为线锯丝的基体，按现有钢丝基体的电镀金刚石线锯丝的制作工艺，进行清洗、上砂镀、加厚镀、清洗、烘干处理，得到以碳纤维为基体的电镀金刚石线锯丝，其抗拉强度在3600MPa以上，抗拉弹性模量为230～330Gpa。本专利技术中涉及的碳纤维单丝表面镀镍工艺、多根碳纤维单丝的绞合工艺和电镀金刚线锯丝的上砂及加厚等制备工艺可采用现有技术实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，其特征是，由表面镀镍的碳纤维单丝绞合在一起，形成碳纤维丝束，碳纤维丝束表面沉积金刚石磨粒。/n

【技术特征摘要】
1.一种碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，其特征是，由表面镀镍的碳纤维单丝绞合在一起，形成碳纤维丝束，碳纤维丝束表面沉积金刚石磨粒。


2.根据权利要求1所述的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，其特征是，所述碳纤维单丝的直径为7μm。


3.根据权利要求1所述的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，其特征是，所述碳纤维单丝表面镀镍的厚度为0.2-2μm。


4.根据权利要求1所述的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，其特征是，所述碳纤维单丝绞合的数量为5-10根。


5.根据权利要求1所述的碳纤维基体电镀金刚石线锯丝，其特征是，所述碳纤维单丝绞合节距为0.2-10mm。

【专利技术属性】
技术研发人员：方海，严春银，翁佑发，
申请(专利权)人：鄂州市金锋超硬材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42