專利名稱：：一種金剛線及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域中的一種金剛線，本發(fā)明還涉及了該金剛線的制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著晶體硅、陶瓷等硬脆材料應(yīng)用的日益廣泛，對(duì)其加工要求也越來越高。金剛線是解決硬脆材料切割加工，特別是貴重硬脆材料切割加工中較為理想的方法。金剛線是將金剛石磨料以一定的方式固定到金屬線上制備而成的。由于其采用金剛石磨料為金剛線的制備材料，所以導(dǎo)致金剛線的價(jià)格非常昂貴，采用金剛線切割的成本很高。采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到金剛線是現(xiàn)有技術(shù)，目前已經(jīng)有少數(shù)公司向加工晶體硅、陶瓷的用戶提供性能穩(wěn)定的金剛線。由于金剛線在工業(yè)上成規(guī)模的應(yīng)用在晶體硅領(lǐng)域是最近才興起的，因此將殘留在廢金剛線上的金剛石磨料分離出來；再經(jīng)過清洗，回收利用的技術(shù)尚未得到很多關(guān)注。另外金剛線在工業(yè)上成規(guī)模的應(yīng)用在晶體硅領(lǐng)域是最近才興起的，報(bào)廢的金剛線來源稀少，研究其回收的技術(shù)并不多。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備成本低的金剛線，大大地降低了使用金剛線切割的成本，同時(shí)也很大程度促進(jìn)了金剛線在硬脆材料切割加工中的應(yīng)用。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種金剛線，該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，其中所采用的金剛石磨料是是通過回收得到的金剛石磨料。將殘留在廢金剛線、廢金剛磨輪等廢金剛磨具上的金剛石磨料分離出來；再經(jīng)過清洗，就成為通過回收得到的金剛石磨料。分離可以是酸洗的方式，酸洗的分離方式容易帶來雜質(zhì)。由于太陽能或半導(dǎo)體領(lǐng)域的晶體硅允許的雜質(zhì)含量非常少，因此將回收得到的金剛石磨料再次固定在金屬線前，需要將回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗除去雜質(zhì)。一種金剛線，該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，其中所采用的金剛石磨料是回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的混合物。一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為10%"100%90%-0%。一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為20%-80%80%-20%。一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為30%-50%70%-50%。該采用回收后的金剛石磨料按100%的比例固定在金屬線上制備得到的金剛線再次切割要求不高的物料的時(shí)候，是完全可以勝任的。但殘留在廢金剛線、廢金剛磨輪等廢金剛磨具上的金剛石磨料因?yàn)橐呀?jīng)使用過，其切割能力有一定的下降，將其切割要求很高的物料的時(shí)候，例如切割太陽能硅塊的時(shí)候切割效果不理想，需要與全新的金剛石磨料按一定比例混合使用才能滿足切割要求。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>結(jié)論“一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為30%-50%70%-50%?！钡姆桨甘羌骖櫱懈钚屎突厥招б娴淖罴堰x擇。一種金剛線，其中所述的金屬線可以是鋼線、不銹鋼線、鎢鉬線、鉬線或黃銅線的任意一種。一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為20-50微米；金屬線的平均粒徑為0.1-10毫米。一種金剛線的制備方法，包括，金剛線對(duì)硬脆材料切割后成為廢金剛線，其中其操作步驟為(1)將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗；(3)將清洗后回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(4)完成金剛線的制備。一種金剛線的制備方法，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為10%-100%90%-0%?！N金剛線的制備方法，其中所述步驟(1)中的分離方法可以是采用酸性溶液對(duì)廢金剛線進(jìn)行處理。一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(2)中的清洗方法可以是采用去離子水對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗。一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的PH值范圍小于或等于6。一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(3)的固定可以是采用電鍍的方式將金剛石磨料固定在新金屬線上。一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(3)的固定可以是采用樹脂結(jié)合劑粘結(jié)的方式將金剛石磨料固定在新金屬線上。采用電鍍法、樹脂結(jié)合劑粘結(jié)法制造的金剛線均是通過具有一定把持力的中間層將金剛石磨粒均勻的固結(jié)在鋼絲表面，該中間層可以是樹脂結(jié)合劑粘結(jié)層或電鍍金屬層。樹脂結(jié)合劑采用的是酚醛樹脂之類的熱固性樹脂，在金剛線制作過程中需要加熱和燒結(jié)；電鍍金剛石線就是以電鍍金屬為結(jié)合劑，通過電鍍金屬的電結(jié)晶作用，把高硬度、高耐磨性的金剛石磨料牢固地固結(jié)在鋼絲基體上而制成的一種切割工具，也就是本發(fā)明所述金剛線的一種。一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液可以是HC1，HF,H2SO4,HNO3,H3PO4,HNO2,HCLO,H2CO3的任意一種或幾種的混合。由于采用高濃度的酸溶液有可能會(huì)損壞金屬線，造成污染，所以本發(fā)明中的酸溶液一般采用稀濃度的酸溶液進(jìn)行處理，濃度范圍一般小于或等于6mol/L。一種金剛線的制備方法，其中采用水力旋流分離器或潷析器或離心分離器將回收得到的金剛石磨料再進(jìn)行分選，得到粗顆粒的金剛石磨料和細(xì)顆粒的金剛石磨料，將回收得到的粗顆粒的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上?；厥盏玫降慕饎偸チ嫌捎诮?jīng)過切割工藝使用后，會(huì)含有小粒徑的金剛石磨料，這些小粒徑的金剛石磨料可能已經(jīng)不具備切割效果，為了提高線切割效率，用分離設(shè)備去除小粒徑的金剛石磨料，所述的分離設(shè)備可以是水力旋流分離器，潷析器，離心分離器中的任意一種或幾種。一般去除小粒徑的金剛石磨料大約是總金剛石磨料的重量比(Γ40%，為了彌補(bǔ)去除的金剛石磨料，可以添加一定重量比的新金剛石磨料。本發(fā)明提供的金剛線與現(xiàn)有金剛線比較<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本發(fā)明提供的金剛線現(xiàn)有金剛線是否適合在切促進(jìn)了金剛線在切割領(lǐng)由于其價(jià)格昂貴，一定^割領(lǐng)域中推廣域中的應(yīng)用程度上了限制了金剛線應(yīng)用在切割領(lǐng)域中的應(yīng)用本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)采用該制備成本低的金剛線大大降低了金剛線生產(chǎn)加工晶體硅、陶瓷等硬脆材料的成本，大大促進(jìn)了金剛線切割方法的應(yīng)用前景。附圖1是本發(fā)明實(shí)施例39以及實(shí)施例40中金剛線的斷面結(jié)構(gòu)示意圖。金剛石磨料1、中間層2、金屬絲3。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1、一種金剛線，該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，其中所采用的金剛石磨料是通過回收得到的金剛石磨料。將殘留在廢金剛線、廢金剛磨輪等廢金剛磨具上的金剛石磨料分離出來；再經(jīng)過清洗，就成為通過回收得到的金剛石磨料。實(shí)施例2、一種金剛線，該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，其中所采用的金剛石磨料是回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的混合物。實(shí)施例3、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為10%90%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例4、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為20%80%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例5、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為30%70%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例6、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為40%60%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例7、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為50%50%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例8、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為60%40%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例9、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為70%30%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例10、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為80%20%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例11、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為90%10%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例12、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為95%5%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例13、一種金剛線，其中按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為100%0%。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例14、一種金剛線，其中所述的金屬線是鋼線。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例15、一種金剛線，其中所述的金屬線是不銹鋼線。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例16、一種金剛線，其中所述的金屬線是鎢鉬線。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例17、一種金剛線，其中所述的金屬線是鉬線。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例18、一種金剛線，其中所述的金屬線是黃銅線。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例19、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為20微米；金屬線的平均粒徑為0.1毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例20、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為25微米；金屬線的平均粒徑為0.5毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例21、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為30微米；金屬線的平均粒徑為1毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例22、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為32微米；金屬線的平均粒徑為2毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例23、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為35微米；金屬線的平均粒徑為3毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例24、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為38微米；金屬線的平均粒徑為5毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例25、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為40微米；金屬線的平均粒徑為8毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例26、一種金剛線，其中所述金剛石磨料的平均粒徑為50微米；金屬線的平均粒徑為10毫米。其余同實(shí)施例1或?qū)嵤├?。實(shí)施例27、一種金剛線的制備方法，包括，金剛線對(duì)硬脆材料切割后成為廢金剛線，其中其操作步驟為(1)將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗；(3)將清洗后回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(4)完成金剛線的制備。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例26中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例28、一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(1)中的分離方法可以是采用酸性溶液對(duì)廢金剛線進(jìn)行處理。其余同實(shí)施例27。實(shí)施例29、一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(2)中的清洗方法可以是采用去離子水對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗。其余同實(shí)施例27。實(shí)施例30、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為6。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例31、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為5。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例32、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為4.5。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例33、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為4。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例34、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為3.5。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例35、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為3。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例36、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為2。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例37、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為1。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例38、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液的pH值為0.5。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例39、一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(3)的固定是采用電鍍的方式將金剛石磨料固定在新金屬線上，制備得到的金剛線的結(jié)構(gòu)包括金剛石磨料1，中間層2，金屬絲3。其余同實(shí)施例27。實(shí)施例40、一種金剛線的制備方法，其中所述步驟(3)的固定是采用樹脂結(jié)合劑粘結(jié)的方式將金剛石磨料固定在新金屬線上，制備得到的金剛線的結(jié)構(gòu)包括金剛石磨料1，中間層2，金屬絲3。其余同實(shí)施例27。實(shí)施例41、一種金剛線的制備方法，其中所述酸性溶液是HC1，HF,H2SO4,HNO3,H3PO4,HNO2,HCLO,H2CO3的任意一種或幾種的混合。其余同實(shí)施例28。實(shí)施例42、一種金剛線的制備方法，其中其操作步驟為(1)通過濃度為lmol/L的HNO3溶液進(jìn)行處理，將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)對(duì)回收得到的金剛石磨料用去離子水進(jìn)行清洗；(3)將清洗后回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(4)完成金剛線的制備。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例26中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例43、一種金剛線的制備方法，其中其操作步驟為(1)通過濃度為0.5mol/L的HNO3溶液進(jìn)行處理，將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)對(duì)回收得到的金剛石磨料用去離子水進(jìn)行清洗；(3)將清洗后回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(4)完成金剛線的制備。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例26中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例44、一種金剛線的制備方法，其中其操作步驟為(1)通過濃度為2mol/L的HNO3溶液進(jìn)行處理，將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)對(duì)回收得到的金剛石磨料用去離子水進(jìn)行清洗；采用水力旋流分離器將回收得到的金剛石磨料再進(jìn)行分選，得到粗顆粒的金剛石磨料和細(xì)顆粒的金剛石磨料；(3)將回收得到的粗顆粒的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(4)完成金剛線的制備。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例26中的任意一種實(shí)施例。實(shí)施例45、一種金剛線的制備方法，其中其操作步驟為(1)通過濃度為3mol/L的HNO3溶液進(jìn)行處理，將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)采用水力旋流分離器將回收得到的金剛石磨料再進(jìn)行分選，得到粗顆粒的金剛石磨料和細(xì)顆粒的金剛石磨料；(3)對(duì)粗顆粒的金剛石磨料用去離子水進(jìn)行清洗；(4)將回收得到的粗顆粒的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(5)完成金剛線的制備。其余同實(shí)施例1-實(shí)施例26中的任意一種實(shí)施例。權(quán)利要求一種金剛線，該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，其特征在于所采用的金剛石磨料是通過回收得到的金剛石磨料。將殘留在廢金剛線、廢金剛磨輪等廢金剛磨具上的金剛石磨料分離出來；再經(jīng)過清洗，就成為通過回收得到的金剛石磨料。2.如權(quán)利要求1所述的一種金剛線，該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，其特征在于所采用的金剛石磨料是回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的混合物。3.如權(quán)利要求2所述的一種金剛線，其特征在于按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為10%"100%90%-0%。4.如權(quán)利要求2所述的一種金剛線，其特征在于按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為20%-80%80%-20%。5.如權(quán)利要求2所述的一種金剛線，其特征在于按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為30%-50%70%-50%。6.如權(quán)利要求1或2所述的一種金剛線，其特征在于所述的金屬線可以是鋼線、不銹鋼線、鎢鉬線、鉬線或黃銅線的任意一種。7.如權(quán)利要求1或2所述的一種金剛線，其特征在于所述金剛石磨料的平均粒徑為20-50微米；金屬線的平均粒徑為0.1-10毫米。8.如權(quán)利要求1或2所述的一種金剛線的制備方法，包括，金剛線對(duì)硬脆材料切割后成為廢金剛線，其特征在于其操作步驟為(1)將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；(2)對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗；(3)將清洗后回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；(4)完成金剛線的制備。9.如權(quán)利要求8所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于按重量百分比計(jì)算，回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的重量比例為10%-100%90%-0%。10.如權(quán)利要求8所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中的分離方法可以是采用酸性溶液對(duì)廢金剛線進(jìn)行處理。11.如權(quán)利要求8所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中的清洗方法可以是采用去離子水對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗。12.如權(quán)利要求10所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于所述酸性溶液的pH值范圍小于或等于6。13.如權(quán)利要求8所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于所述步驟(3)的固定可以是采用電鍍的方式將金剛石磨料固定在新金屬線上。14.如權(quán)利要求8所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于所述步驟(3)的固定可以是采用樹脂結(jié)合劑粘結(jié)的方式將金剛石磨料固定在新金屬線上。15.如權(quán)利要求10所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于所述酸性溶液可以是HC1，HF，H2S04,HN03,H3P04,HN02,HCLO,H2C03的任意一種或幾種的混合。16.如權(quán)利要求8所述的一種金剛線的制備方法，其特征在于還可以采用水力旋流分離器或潷析器或離心分離器將回收得到的金剛石磨料再進(jìn)行分選，得到粗顆粒的金剛石磨料和細(xì)顆粒的金剛石磨料，將回收得到的粗顆粒的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上。全文摘要本發(fā)明涉及光伏或半導(dǎo)體領(lǐng)域一種金剛線，本發(fā)明還涉及了該金剛線的制備方法；該金剛線采用金剛石磨料固定在金屬線上制備得到，所采用的金剛石磨料是回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料的混合物；該金剛線的制備方法包括，金剛線對(duì)硬脆材料切割后成為廢金剛線，其操作步驟為將金剛石磨料從廢金剛線上分離出來；對(duì)回收得到的金剛石磨料進(jìn)行清洗；將清洗后回收得到的金剛石磨料與新金剛石磨料混合后固定在新金屬線上；采用該制備成本低的金剛線大大降低了金剛線生產(chǎn)加工晶體硅、陶瓷等硬脆材料的成本，大大促進(jìn)了金剛線切割方法的應(yīng)用前景。文檔編號(hào)B24D15/02GK101829964SQ201010158940公開日2010年9月15日申請(qǐng)日期2010年4月28日優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日發(fā)明者中野研吾申請(qǐng)人:江西賽維Ldk太陽能高科技有限公司