一种金刚线母线及其制备方法与流程

本发明涉及金刚线母线领域，特别是涉及一种金刚线母线及其制备方法。
背景技术：
：随着经济社会的发展及人们对环境问题认识上的提高，太阳能光伏产业由于其绿色环保的优势已经逐步成为新能源主导产业之一；作为太阳能光伏产业中常见元件之一的晶体硅等硬脆材料应用也日益广泛，对其加工要求也越来越高。金刚石线是解决硬脆材料切割加工，特别是贵重硬脆材料切割加工中较为理想的方法。金刚线是金刚石切割线的简称，是把金刚石的微小颗粒涂覆在母线上做成的切割线。金刚石微型的锯齿增加了钢线的切割能力，可以大大加快切割速度。金刚线主要由位于芯层的金刚线母线以及涂覆于金刚线母线外的金刚石颗粒组成。母线作为金刚石线的基体，其性能的好坏直接影响着金刚石线的性能、循环使用寿命及其切割加工质量。目前市场上的金刚线通常是通过分步法制备的。先是在镀黄铜的母线上后电镀一层金属镍，然后在镍层上固结金刚石颗粒而成。镀黄铜的母线是将拉拔态钢丝进行索氏体热处理与电镀黄铜后再经湿式拉拔而成。金刚线中的镍镀层的厚度以及与母线之间的结合力对金刚线的切割性能有着至关重要的影响。分步法制得的镍镀层较薄，而且电镀工艺产生的废液废水也需要对其进行环保处理。技术实现要素：发明目的：针对上述问题，本发明的目的之一是提供一种金刚线母线，以解决电镀工艺不环保的技术问题。本发明的目的之二是提供一种金刚线母线的制备方法。技术方案：一种金刚线母线的制备方法，包括以下步骤：1)将拉拔态珠光体钢丝浸没在熔融纯镍镀液中，使拉拔态珠光体钢丝进行索式体化热处理及热浸镀镍层，得到金刚线母线半成品，金刚线母线半成品的直径为d1，d1为0.4～1.0mm；2)将金刚线母线半成品进行湿式拉拔，得到金刚线母线。在其中一个实施例中，所述拉拔态珠光体钢丝的含碳量为0.85～1.05％。在其中一个实施例中，所述金刚线母线的强度为3800～4800mpa，金刚线母线的直径为d2，d2为45～100μm。在其中一个实施例中，拉拔总压缩率在其中一个实施例中，纯镍镀液的温度为1450～1550℃，拉拔态珠光体钢丝浸没在纯镍镀液的时间为5～20s。在其中一个实施例中，步骤1)还包括：清洗干拉后残留在拉拔态钢丝表面的润滑剂或硼砂，后将拉拔态珠光体钢丝浸没在熔融纯镍镀液中。一种金刚线母线，包括钢丝芯线及镍层，所述钢丝芯线外侧包裹设有所述镍层，金刚线母线采用上述金刚线母线的制备方法制得。在其中一个实施例中，所述镍层的厚度为2～10μm。有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是由于直接将拉拔态珠光体钢丝浸入熔融镍中，进行索氏体化热处理与热浸镀镍层，然后直接湿式拉拔金刚线母线，该方法制得的金刚线母线中镍层和钢丝的结合力较强，且不需要在现行的电镀黄铜的母线钢丝上再进行化学镀镍，而本发明的金刚线母线的制备方法，能省去两道电镀工艺，减少电镀产生的废液废渣对环境的污染。附图说明图1为本发明的金刚线母线的结构示意图；图中，1-钢丝芯线、2-镍层。具体实施方式实施例1请参阅图1，一种金刚线母线，包括钢丝芯线1及镍层2，钢丝芯线1外侧包裹设有镍层2。一种金刚线母线的制备方法，包括以下步骤：1)清洗干拉后残留在拉拔态钢丝表面的润滑剂或硼砂，保证钢丝表面清洁；2)将拉拔态珠光体钢丝浸没在熔融纯镍镀液中，使拉拔态珠光体钢丝进行索氏体化热处理以及热浸镀镍层，得到金刚线母线半成品，金刚线母线半成品的直径为d1，d1＝0.67mm，纯镍镀液的温度为1520℃，拉拔态珠光体钢丝浸没在纯镍镀液的时间为15s。3)将金刚线母线半成品进行湿式拉拔，得到金刚线母线。其中，拉拔态珠光体钢丝的含碳量为0.92％，金刚线母线的直径d2为60μm，拉拔总压缩率q为99.2％。金刚线母线的强度为4500mpa。镍层的厚度为5μm。实施例2一种金刚线母线的制备方法，包括以下步骤：1)清洗干拉后残留在拉拔态钢丝表面的润滑剂或硼砂，保证钢丝表面清洁；2)将拉拔态珠光体钢丝浸没在熔融纯镍镀液中，使拉拔态珠光体钢丝进行索氏体化热处理以及热浸镀镍层，得到金刚线母线半成品，金刚线母线半成品的直径为d1，d1＝0.60mm，纯镍镀液的温度为1480℃，拉拔态珠光体钢丝浸没在纯镍镀液的时间为12s。3)将金刚线母线半成品进行湿式拉拔，得到金刚线母线。其中，拉拔态珠光体钢丝的含碳量为0.97％，金刚线母线的直径d2为58μm，拉拔总压缩率q为99.06％。金刚线母线的强度为4630mpa。镍层的厚度为5μm。实施例3一种金刚线母线的制备方法，包括以下步骤：1)清洗干拉后残留在拉拔态钢丝表面的润滑剂或硼砂，保证钢丝表面清洁；2)将拉拔态珠光体钢丝浸没在熔融纯镍镀液中，使拉拔态珠光体钢丝进行索氏体化热处理以及热浸镀镍层，得到金刚线母线半成品，金刚线母线半成品的直径为d1，d1＝0.55mm，纯镍镀液的温度为1470℃，拉拔态珠光体钢丝浸没在纯镍镀液的时间为10s。3)将金刚线母线半成品进行湿式拉拔，得到金刚线母线。其中，拉拔态珠光体钢丝的含碳量为0.102％，金刚线母线的直径d2为58μm，拉拔总压缩率q为99.06％。金刚线母线的强度为4680mpa。镍层的厚度为4μm。对比例1本对比例为采用传统的分步电镀方法制得与实施例1相同直径的金刚线母线，抗拉强度与实施例1相同，分步电镀方法具体为在镀黄铜的母线上后电镀一层金属镍层。对比例2本对比例为采用传统的分步电镀方法制得与实施例2相同直径的金刚线母线，抗拉强度与实施例2相同。对比例3本对比例为采用传统的分步电镀方法制得与实施例3相同直径的金刚线母线，抗拉强度与实施例3相同。耐磨性能测试对实施例1～3及对比例1～3得到的金刚线母线涂覆预定量的金刚石颗粒，得到金刚线，后对金刚线进行耐磨性能测试，以测试金刚石颗粒与镀层镍层的结合力，测试方法具体为：先测出按标准制成的金刚线的重量(g或mg)，然后将其卡装于夹具内，并给夹具预定的载荷，使试样与磨料(刚玉砂纸)作相对的运动，5min后取出试样再测其重量，可知其失重率为：w％＝(w原-w后)/w原*100％，其中，w原为试样的原始重量，w后为测试结束后的试样重量。测试结果如表1所示。表1实施例1～3及对比例1～3得到的金刚线的耐磨性能测试对比w原/gw后/g失重/g失重率/％实施例1200.204199.2031.0010.500对比例1200.209198.9761.2330.616实施例2200.21199.1681.0420.520对比例2200.076198.8961.180.590实施例3200.078199.0790.9990.499对比例3200.142198.8321.310.655由表1可知，利用本发明的方法得到的金刚线母线，经过镶嵌金刚石颗粒后，进行耐磨性能测试，金刚石与镍层的结合力优于传统分步电镀方法，失重率较低，工艺表现为切割能力强，且由于省略了电镀黄铜的过程，本发明的制备方法能够降低制造成本，减少污染，改善环境。当前第1页12