一种提高金刚线镀层质量的方法与流程

本发明涉及一种提高金刚线镀层质量的方法，属于金刚石电镀技术领域。

背景技术：

金刚线用于光伏产业中的单晶或多晶硅的切割，金刚线的制造方法主要有电镀法、钎焊法、树脂粘接法和挤压镶嵌法。电镀法是指在镀液中加入金刚石微粉复合镀镍，使得金刚石微粉颗粒与金属镍共沉积在钢丝上。采用未镀覆的金刚石制作电镀金刚线时，镍镀层从工具的基体开始逐渐生长增厚，把金刚石颗粒埋入镍基体中，由于金刚石不导电，镍镀层不能直接在金刚石表面进行形核长大过程，所以金刚石颗粒很难沉积在钢线基体上；而金刚石经镀覆后得到的镀覆金刚砂是可以导电的，镍镀层不仅在钢线的基体上进行生长，也会在与基体接触的镀覆金刚砂上生长，所以镀覆金刚砂在上线的过程中是积极的与镀镍层进行结合。

大的电流密度下制备出的电镀金刚砂的镀层厚度不均匀且阴极团聚比较严重，阴极团聚部分的金刚砂粘连比较严重则只能进行退镀回收处理，这就降低了金刚砂的产率，造成了浪费，而且在中间过程中有些情况下阴极粘连过大会触碰到阳极造成短路。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种提高金刚线镀层质量的方法，具有阴极粘连较少、镀层厚度均匀的特点。

所述提高金刚线镀层质量的方法，包括以下步骤：首先将200-1000g金刚石微粉进行化学镀覆得到化学镀覆砂，化学镀覆砂沥干水分后转移到滚镀瓶中，加入0.8-1.8l的电镀液至滚镀瓶的刻度线，装上滚镀机，打开整流器电源，设置电流为恒流模式，放入阴阳极连接导线后即可进行电镀试验，其中阳极为镍块，阴极为铜片，并且在滚镀瓶上设置间隙式震动装置。

进一步地讲，所述铜片为100mm×65mm×0.2mm的铜片

进一步地讲，所述化学镀覆砂的质量是金刚石微粉质量的1.05-1.3倍。

进一步地讲，所述整流器电流为0.5-5a。

进一步地讲，所述电镀液通过以下步骤配制：

向20-100℃的去离子水中加入硼酸并搅拌至溶解，调节溶液温度至20-60℃，然后依次加入氯化镍、六水合硫酸镍、柠檬酸三钠、氯化钠，并依次搅拌溶解后再加入分散剂a充分搅拌后用强度为20-40hz的超声振动1-20min，然后用浓度为3％-20％的氢氧化钠调节溶液ph值后定容得电镀液。

进一步地讲，所述硼酸的加入量为1-100g/l，氯化镍为2-90g/l，六水合硫酸镍为2-200g/l。

进一步地讲，所述柠檬酸三钠的加入量为2-200g/l，氯化钠为1-150g/l。

进一步地讲，所述分散剂a的加入量为1-50ml/l。

进一步地讲，所述电镀液的ph值为4-8。

进一步地讲，所述间隙式震动装置设有1-8个。

进一步地讲，所述间隙式震动装置由彩色长尾票夹和回形针制成。

与现有技术相比本发明的有益效果是：

本发明阴极使用100mm×65mm×0.2mm的铜片，通过增大阴极面积，减小电流密度，改善电镀过程中的阴极粘连问题，所得到的电镀砂在上砂过程中的堆砂/叠砂明显减少。本发明是通过在滚镀瓶的瓶口设置振动阴极的装置，实现阴极的间歇式振动，大大的减少了阴极的堆积量，同时提高了镀层质量，且操作简单，成本非常低。

附图说明：

图1是对比组电子扫描显微镜bse模式下拍摄的电镀层照片；

图2是实验组电子扫描显微镜bse模式下拍摄的电镀层照片；

图3是对比组粒度分布图；

图4是实验组粒度分布图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

所述的提高金刚线镀层质量的方法，包括以下步骤：

向20℃的去离子水中加入1g/l的硼酸并搅拌至溶解，调节溶液温度至20℃，然后依次加入2g/l的氯化镍、2g/l的六水合硫酸镍、2g/l的柠檬酸三钠、1g/l的氯化钠，并依次搅拌溶解后再加入1ml/l的分散剂a充分搅拌后用强度为20hz的超声振动1min，然后用浓度为3％的氢氧化钠调节溶液ph值至4后定容得电镀液备用；

将200g金刚石微粉进行化学镀覆得到化学镀覆砂，化学镀覆砂的质量是金刚石微粉质量的1.05倍，化学镀覆砂沥干水分后转移到滚镀瓶中，加入0.8l的上述电镀液至滚镀瓶的刻度线，装上滚镀机，打开整流器电源，设置电流为0.5a的恒流模式，放入阴阳极连接导线后即可进行电镀试验，其中阳极为镍块，阴极为100mm×65mm×0.2mm的铜片，并且在滚镀瓶上设置间隙式震动装置。

所述的分散剂a购于上海永生助剂厂。

实施例2

所述的提高金刚线镀层质量的方法，包括以下步骤：

向100℃的去离子水中加入100g/l的硼酸并搅拌至溶解，调节溶液温度至60℃，然后依次加入90g/l的氯化镍、200g/l的六水合硫酸镍、200g/l的柠檬酸三钠、150g/l的氯化钠，并依次搅拌溶解后再加入50ml/l的分散剂a充分搅拌后用强度为40hz的超声振动20min，然后用浓度为20％的氢氧化钠调节溶液ph值至8后定容得电镀液备用；

将1000g金刚石微粉进行化学镀覆得到化学镀覆砂，化学镀覆砂的质量是金刚石微粉质量的1.3倍，化学镀覆砂沥干水分后转移到滚镀瓶中，加入1.8l的上述电镀液至滚镀瓶的刻度线，装上滚镀机，打开整流器电源，设置电流为5a的恒流模式，放入阴阳极连接导线后即可进行电镀试验，其中阳极为镍块，阴极为100mm×65mm×0.2mm的铜片，并且在滚镀瓶上设置间隙式震动装置。

实施例3

所述的提高金刚线镀层质量的方法，包括以下步骤：

向50℃的去离子水中加入50g/l的硼酸并搅拌至溶解，调节溶液温度至55℃，然后依次加入40g/l的氯化镍、100g/l的六水合硫酸镍、100g/l的柠檬酸三钠、100g/l的氯化钠，并依次搅拌溶解后再加入30ml/l的分散剂a充分搅拌后用强度为30hz的超声振动10min，然后用浓度为15％的氢氧化钠调节溶液ph值至7后定容得电镀液备用；

将500g金刚石微粉进行化学镀覆得到化学镀覆砂，化学镀覆砂的质量是金刚石微粉质量的1.2倍，化学镀覆砂沥干水分后转移到滚镀瓶中，加入1l的上述电镀液至滚镀瓶的刻度线，装上滚镀机，打开整流器电源，设置电流为2a的恒流模式，放入阴阳极连接导线后即可进行电镀试验，其中阳极为镍块，阴极为100mm×65mm×0.2mm的铜片，并且在滚镀瓶上设置间隙式震动装置。

对比实验：

实验组：实施例3。

对比组：阴极为铜丝，滚镀瓶上不设置间隙式震动装置，其他实验条件同实施例3。

分别拍摄对比组和实验组所得的金刚线镀层电子显微镜照片如图1和图2，由图片可知，实验组电镀砂表面光泽更加明显，致密性更好：漏镀情况减少，镀层更加的完整；不同颗粒的镀层颜色也更加的均匀。

用欧美克激光粒度分析仪分别对对比组和实验组的粒度分布进行检测，如图3和图4，实验表明实验组使用同种规格的金刚石微粉镀覆后的粒度更小，更集中，电镀砂在上线的时候分散性更好。

分别测试对比组和实验组的金刚线使用后的堆积直径，如表1和表2，可见实验组使用后线锯检测堆积直径明显下降。

表1

表2

综上，本发明实验组通过使用铜片增大阴极面积，减小电流密度，电镀砂表面光泽更加明显，致密性更好：漏镀情况减少，镀层更加的完整；不同颗粒的镀层颜色也更加的均匀。本发明通过阴极振动结构的设置，使镀覆金刚石本身之间的黏连减少，使用同种规格的微粉镀覆后的粒度更小，更集中，电镀砂在上线的时候分散性更好。通过改善阴极振动结构，使微粉与镀液充分混合后，电镀砂团聚减少，使用后线锯检测堆积直径明显下降。