本發(fā)明屬于電鍍金剛線制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效切割硅片用金剛線的制造方法。

背景技術(shù)：

硬脆材料應(yīng)用日益廣泛，其主要包括硅晶體、藍(lán)寶石、玻璃、石材、石英、陶瓷、硬質(zhì)合金、稀土磁性材料等。由于大多數(shù)硬脆材料價格昂貴，因此，對硬脆材料加工的一般要求為損耗低、效率高、成本低、污染小等，而切割加工是目前硬脆材料加工方法中最常用的一種，常見切割方式有激光切割、機(jī)械切割，機(jī)械切割分為剛性切割與柔性切割。隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的逐漸擴(kuò)大，硅晶體的加工越來越受到重視。硅晶體的切割加工主要是采用機(jī)械切割中的柔性切割來完成。柔性切割是采用一種高碳鋼絲結(jié)合磨粒對硅晶體進(jìn)行切割，柔性切割按照磨粒存在形式分為游離磨粒切割和固結(jié)磨粒切割，游離磨粒切割是用細(xì)絲母線帶動直徑為8-20um的sic漿液，實(shí)現(xiàn)對晶體硅的磨削切割，又稱砂線切割；固結(jié)磨粒切割是先給細(xì)絲母線周圍電鍍上微小顆粒的金剛石，然后用電鍍好的細(xì)絲切割晶體棒，又稱金剛線切割。游離磨粒切割是基于細(xì)絲母線的高速運(yùn)動將磨粒帶到切割區(qū)域，并通過磨粒的滾動-壓痕作用實(shí)現(xiàn)材料的去除，由于進(jìn)入切割區(qū)域的磨粒數(shù)目受到磨削液粘度及其行為的影響，因此對切割效率產(chǎn)生一定的影響。隨著技術(shù)的改進(jìn)，市場需求越來越大，由于效率低，油性切割液對環(huán)境造成很大的污染，砂線切割已經(jīng)逐漸被淘汰。金剛線切割由于具有效率高，成本低，環(huán)保壓力小而迅速受到市場青睞。

然而，采用現(xiàn)有的金剛線切割，每切割一個工件，所需要的時間為3-4h，無論是從企業(yè)自身盈利方向，還是從市場需求來看，效率不能滿足要求。引起現(xiàn)有金剛線切割效率低的原因主要有：金剛石微粉直徑分布不均勻、母線抗拉強(qiáng)度穩(wěn)定性差、金剛石出刃高度分布不均、金剛石微粉分布密度低、團(tuán)聚現(xiàn)象明顯等。為了保證金剛石微粉在母線上的分布密度高且不發(fā)生團(tuán)聚是比較困難的，為了降低團(tuán)聚則可能要降低顆粒密度；為了提高金剛石顆粒密度，可能帶來團(tuán)聚現(xiàn)象嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中制備的金剛線上金剛石顆粒密度低，金剛石附著力小，以及金剛石顆粒密度高但分布不均且發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象的技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種高效切割硅片用金剛線的制造方法。

本發(fā)明通過對電鍍液的添加劑配比、電流分布、ph大小、粘度、液體流速的調(diào)節(jié)，對母線運(yùn)行速度的控制以及上砂過程中采用更加穩(wěn)定的添加劑添加方式，能夠保證金剛線上金剛石顆粒密度為200-350顆/mm，出刃高度5-6um，且金剛石顆粒在母線上均勻分散，附著力穩(wěn)定，沒有團(tuán)聚現(xiàn)象。使用本發(fā)明制造出的金剛線能夠在2小時以內(nèi)完成對8.0inch、8.2inch、8.4inch，長650～700mm晶體硅棒的高效切割，將現(xiàn)有切割時間縮短一半以上，降低硅片表面、棱邊不良，有效提高生產(chǎn)效率。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種高效切割硅片用金剛線的制造方法，所述制造方法包括如下步驟：(1)放線、去雜，(2)清洗，(3)表面預(yù)處理，(4)預(yù)鍍，(5)上砂，(6)二次鍍，(7)清洗、烘干、收線；

所述步驟(5)上砂，是將金剛石微粉電鍍到母線基體表面：將步驟(4)中預(yù)鍍好的金剛石微粉與鍍液混合放入攪拌缸中，通過泵輸送到鍍液槽中，母線纏繞在輥筒上，浸沒到鍍液下方5-10mm并以12-20m/min勻速穿過，母線與電源負(fù)極相連，鍍液槽底部均勻分布有鎳塊，鎳塊接通電源正極，上砂槽中鍍液200-280l，其中，氨基磺酸鎳0.4-0.6l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子140-160g)，硼酸20-30g/l，氯化鎳9-12g/l，金剛石微粉投入量3.7-4.3g/l，添加劑比重20-30，電鍍過程中電流12-15a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.1-1.3mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph4.6-5.1；

所述步驟(6)二次鍍的電鍍過程與步驟(5)相同，鍍液250-300l，其中，氨基磺酸鎳0.5-0.6l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子150-180g)，硼酸25-30g/l，氯化鎳9-12g/l，光亮劑0.01-0.02g/l，電鍍中電流28-30a，鍍液溫度52±2℃，鍍液粘度1.3-1.4mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph3.8-4.4。

進(jìn)一步，所述步驟(5)中添加劑包括絡(luò)合劑、分散劑和光亮劑，上述物質(zhì)按照質(zhì)量比為3∶2∶1-3∶3∶1，優(yōu)選為3∶3∶1，混合。所述步驟(5)中添加劑還可以包括絡(luò)合劑、分散劑、光亮劑、表面活性劑、和潤濕劑，其中，絡(luò)合劑為乙二胺四甲叉磷酸鈉(edtmps)、胺三甲叉磷酸鹽、聚丙烯酰胺、聚羥基丙烯酸的一種或多種；分散劑為巴斯夫苯酚磺酸鹽；光亮劑為十二醇硫酸醋鈉(k-12)，十六烷基三甲基甜菜堿(am)的一種或多種；表面活性劑為芳香族磺酸鹽類；潤濕劑為琥珀酸雙酯磺酸鈉或磷酸雙酯鈉鹽。

進(jìn)一步，所述步驟(5)母線浸入鍍液下方10mm，金剛石顆粒埋沒到母線鎳層2-3um。

進(jìn)一步，所述步驟(5)中添加劑的添加方式為將添加劑配比好，加入到容器中，使用滴定法來完成添加，能夠使得添加劑更加均勻的作用于整個電鍍過程中，進(jìn)而保證金剛石顆粒在母線上均勻分散，沒有團(tuán)聚現(xiàn)象。

進(jìn)一步，所述步驟(5)中電流控制精度要求在±0.1a，線徑越細(xì)的母線，要求控制精度越高；所述運(yùn)行平穩(wěn)性要求母線電鍍速度精度控制在0.01-0.03m/min。

進(jìn)一步，所述步驟(6)中金剛石顆粒整體埋沒深度4-5um，金剛石顆粒出刃高度4-6um。

進(jìn)一步，所述步驟(1)中的去雜包含金剛石微粉去雜和母線去雜，金剛石微粉去雜是將金剛石微粉在70-80℃、質(zhì)量濃度為15％-20％的naoh溶液中超聲120-360s，再在質(zhì)量濃度為15％-20％hno3溶液中超聲120-360s；母線去雜是將母線放入除油溶液中，超聲3-5s，除油溶液中除油粉濃度為20-40g/l，比重為3-4，溫度為60±2℃。

進(jìn)一步，所述步驟(2)清洗，包括超聲清洗、一次漂洗、酸洗、二次漂洗。

其中，所述超聲清洗、一次漂洗、二次漂洗均為純水超聲洗滌，水溫保持在60±2℃，酸洗為在酸洗槽中加入30-50g/l的氨基磺酸，溫度為20±2℃下洗滌，金剛石微粉與母線依次通過超聲清洗、一次漂洗、酸洗和二次漂洗。

進(jìn)一步，所述步驟(3)表面預(yù)處理，包含金剛石微粉表面預(yù)處理與母線表面預(yù)處理。

其中，金剛石微粉表面預(yù)處理：先將金剛石微粉依次放入naoh與hno3溶液進(jìn)行浸泡腐蝕，浸泡時間10-30min，再經(jīng)過超聲漂洗，最后采用濾紙過濾并烘干，提高金剛石表面活性，在化學(xué)鍍中有利于鎳層與金剛石表面結(jié)合；對母線采用稀硫酸與鹽酸進(jìn)行表面腐蝕預(yù)處理，腐蝕時間3-5s，再經(jīng)過純水清洗、烘干，上述過程除去母線表面氧化層，在預(yù)渡中，增強(qiáng)鎳層與母線表面的結(jié)合力所述母線預(yù)處理與電鍍生產(chǎn)線屬一體，預(yù)處理完后直接進(jìn)入電鍍生產(chǎn)線中進(jìn)行電鍍。

其中，所述naoh、hno3溶液、稀硫酸與鹽酸的濃度為20-35％。

所述對金剛石微粉表面進(jìn)行預(yù)處理，即強(qiáng)氧化處理，所述氧化處理機(jī)理：使金剛石微粉表面碳原子得到氧化生成羥基(-oh)、羧基(-cooh)和羰基(c＝o)等基團(tuán)，從而提高金剛石顆粒的親水性。

所述對母線進(jìn)行表面預(yù)處理，輥筒帶動母線依次經(jīng)過預(yù)處理槽，預(yù)處理槽包含2個酸槽(稀硫酸槽與鹽酸槽)、超聲純水清洗槽，預(yù)處理使得母線表面形成微納米級別的凹坑，增加鎳層與母線之間的接觸面積，進(jìn)一步增強(qiáng)鍍層與母線之間的結(jié)合力，更進(jìn)一步增強(qiáng)鎳離子與母線之間的金屬鍵連接。

進(jìn)一步，所述步驟(4)預(yù)鍍，包括金剛石微粉預(yù)鍍和母線預(yù)鍍。

其中，金剛石微粉預(yù)鍍：將表面預(yù)處理后的金剛石微粉加入鍍液缸中，鍍液缸中有攪拌裝置，攪拌速度20-30轉(zhuǎn)/min，所述化學(xué)鍍液的組成：硫酸鎳19-25g/l，硼酸8-10g/l，氯化鎳4-6g/l，無水乙醇鈉12-20g/l，萘三磺酸鈉2-5g/l，ph＝3.8～4.4。

母線預(yù)鍍：將表面預(yù)處理后的母線通過輥筒帶動穿過電鍍液槽，母線浸沒于鍍液下方5-10mm，母線接入電源負(fù)極，其中鍍液槽鍍液量100-120l，鍍液槽底部均勻鋪設(shè)鎳塊，接入電源正極，電流0.7-0.8a，所述電鍍液中氨基磺酸鎳0.2-0.5l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子100-130g)，硼酸15-20g/l，氯化鎳3-6g/l，十二烷基硫酸鈉0.2-0.3g/l，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.0-1.2mpas，ph3.8-4.2。

進(jìn)一步，所述步驟(4)中金剛石微粉預(yù)鍍層厚度為0.5-1.5um，母線預(yù)鍍層厚度為1-1.5um。

進(jìn)一步，所述步驟(7)二次加厚的金剛線經(jīng)過漂洗槽去除表面殘留物，經(jīng)過烘干箱，烘箱溫度設(shè)定在150-300℃，烘干后通過導(dǎo)輪按照設(shè)定的繞線間距繞在收線輪上，收線張力設(shè)定在4-10n。

進(jìn)一步，所述步驟(1)-(7)中所用金剛石微粉直徑篩選為5-10um，進(jìn)一步為8-10um。

本發(fā)明的方法主要包括三方面的改進(jìn)：1、通過對金剛石微粉與母線表面做預(yù)處理形成比較粗糙的表面，使得兩者表面積增大，在電鍍過程中，會有更多的鎳離子被還原到金剛石與母線表面形成鎳層，再通過增加鍍液中金剛石微粉含量，不僅提高了金剛石顆粒于母線的附著力，也提高了金剛線上金剛石顆粒密度從而提高金剛線切割力；2、通過對步驟(5)中添加劑的配比，尤其是在上砂環(huán)節(jié)中，絡(luò)合劑、分散劑、光亮劑的配比以及采用其獨(dú)特的添加方式，保證了母線上金剛石顆粒分布的均勻一致性，且無團(tuán)聚現(xiàn)象；3、控制滾筒同步性，降低母線縱向振動與橫向振動，控制母線在渡液中運(yùn)行速度穩(wěn)定，保證了母線預(yù)渡、加厚鍍的鎳層厚度均勻且機(jī)械應(yīng)力小，其中，控制鍍液流動處于層流狀態(tài)(母線穿過液體高度設(shè)定距離液面10mm)，保證了不同大小的金剛石顆粒能夠在渡液不同深度分布均勻，控制電流大小的穩(wěn)定性能夠使得在母線走線過程中保證至少50km長度范圍上金剛石顆粒密度一致。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)本發(fā)明優(yōu)選顆粒均勻的金剛石微粉，直徑均值為8-10um，有效設(shè)定金剛石微粉預(yù)鍍厚度0.5-1.5um，母線預(yù)鍍鎳層厚度1-1.5um，母線與金剛石微粉經(jīng)過表面預(yù)處理得到微納米級的凹坑，能夠增強(qiáng)鎳離子在母線上的附著面積，進(jìn)而提高鎳層與金剛石顆粒表面的附著力，最終提高金剛石顆粒與母線的結(jié)合力。

(2)本發(fā)明巧妙地設(shè)定二次鍍液濃度大于預(yù)鍍液濃度，加厚鍍層，金剛石顆粒整體埋沒深度4-5um，金剛石顆粒出刃高度5-6um，保證金剛石顆粒的強(qiáng)附著力的同時，提高金剛石顆粒出刃高度，提高金剛線的切割力。

(3)本發(fā)明特別地通過添加劑的調(diào)配與其獨(dú)特的添加方式以及攪拌速度的調(diào)節(jié)使得液體保持均勻流動狀態(tài)，通過對粘度有效控制在1.1-1.3mpas，從而控制金剛石微粉在鍍液中沉降速度與母線行走速度的合理配合，同時調(diào)節(jié)母線穿過液體高度設(shè)定距離液面10mm，能夠保證母線始終處于液體流動比較穩(wěn)定的層面，從而得到金剛石顆粒分布均勻，且為團(tuán)聚現(xiàn)象的金剛線。

(4)本發(fā)明通過添加導(dǎo)電液，調(diào)節(jié)電壓來穩(wěn)定電流，從而能保證金剛石顆粒受到的電流均勻，進(jìn)一步制得金剛線上金剛石顆粒密度達(dá)到300顆/mm，且金剛石顆粒分布均勻無團(tuán)聚現(xiàn)象。

(5)使用本發(fā)明制造的金剛線產(chǎn)品切割硅晶體，能夠有效提高單位時間內(nèi)切割設(shè)備的產(chǎn)能，降低成本，實(shí)現(xiàn)將現(xiàn)有的加工時間由3-4h/刀，降低到1.6-2h/刀，直接實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能翻倍。

附圖說明

圖1為本發(fā)明金剛線制造工藝流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1制造的直徑80um金剛線電子顯微鏡圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例2制造的直徑70um金剛線電子顯微鏡圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3制造的直徑65um金剛線電子顯微鏡圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例4制造的直徑60um金剛線電子顯微鏡圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例2金剛石微粉表面預(yù)處理后表面形貌電子顯微鏡圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例2金剛石微粉預(yù)鍍后表面形貌電子顯微鏡圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例2金剛石微粉二次鍍表面形貌電子顯微鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1-4中所用到的化學(xué)原料均為市售產(chǎn)品，本發(fā)明實(shí)施例中所用金剛石微粉顆粒均勻，顆粒直徑均值為8-10um，所用母線為高碳鋼絲。

實(shí)施例1

本實(shí)施例中使用的母線直徑為80um，如圖1所示，為本發(fā)明制作金剛線設(shè)備的示意圖。本發(fā)明制造方法包含以下步驟：(1)去雜，(2)清洗，(3)表面預(yù)處理，(4)預(yù)鍍，(5)上砂，(6)二次鍍，(7)清洗、烘干、收線，具體步驟如下：

(1)去雜，包含金剛石微粉去雜和母線去雜。金剛石微粉去雜在溫度70℃，濃度15％naoh溶液中去除表面油污，再經(jīng)過濃度15％的hno3溶液中去氧化物,兩者均超聲300s；母線是從放線輪1放出經(jīng)過導(dǎo)輪進(jìn)入到超聲槽2中去除油污，超聲槽2中除油粉濃度為20g/l，比重為3，水溫控制在60±2℃，超聲時間3s。

(2)清洗，金剛石微粉與母線均采用純水超聲清洗，水溫控制在60±2℃。所述母線先經(jīng)過超聲純水清洗槽3中，要求浸沒在液位10mm深度處，水溫控制在60±2℃；依次經(jīng)過漂洗槽4、酸洗槽5，二次漂洗槽6，徹底去除母線表面氧化物、殘留物等雜質(zhì)，漂洗槽4和二次漂洗槽6中為三聯(lián)槽，內(nèi)盛有純水，水溫控制在60±2℃，酸洗槽5中盛有30g/l的氨基磺酸，溫度為20±2℃。

(3)表面預(yù)處理，對金剛石微粉采用濃度30％naoh與濃度30％hno3溶液分別浸泡10min，對表面進(jìn)行腐蝕處理形成微納米級凹坑，再經(jīng)過清洗，烘干；對母線采用30％稀硫酸、鹽酸浸泡3s進(jìn)行表面腐蝕處理，再經(jīng)過清洗，150℃烘干。

(4)預(yù)鍍，金剛石微粉預(yù)鍍：電鍍液配方：1l的鍍液中含有硫酸鎳21g，硼酸8g，氯化鎳4g，無水乙醇鈉16g，萘三磺酸鈉3g，攪拌速度20轉(zhuǎn)/min，ph3.8；

母線的預(yù)鍍：電鍍液120l，氨基磺酸鎳0.3l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子120g)，硼酸18g/l，氯化鎳3g/l，十二烷基硫酸鈉0.2g/l。母線接負(fù)極，正極均勻鋪設(shè)鎳板，電流0.72a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.0mpas，ph3.8。

(5)上砂，上砂槽8鍍液成分：鍍液250l，氨基磺酸鎳0.5l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子140g)，硼酸25g/l，氯化鎳9g/l，金剛石微粉粒徑均值10um，金剛石微粉3.8g/l，添加劑按質(zhì)量比重為20添加，電流12.5a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.1mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph4.6。

(6)二次鍍，將上完砂的母線通過二次加厚槽9進(jìn)行電鍍加厚，目的增強(qiáng)金剛石在母線上的附著力。二次鍍槽中鍍液成分：電鍍液：260l，氨基磺酸鎳0.6l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子150g)，硼酸28g/l，氯化鎳11.5g/l，光亮劑3g，電流28a，鍍液溫度52±2℃，鍍液粘度1.3mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph3.8。

(7)清洗、烘干、收線，二次加厚的金剛線經(jīng)過漂洗槽10去除表面殘留物，經(jīng)過烘干箱11，烘箱溫度設(shè)定在200℃，烘干后通過導(dǎo)輪按照設(shè)定的繞線間距繞在收線輪12上，收線張力設(shè)定在8.5n。

實(shí)施例2

本實(shí)施例中使用的母線直徑為70um。本發(fā)明制造方法包含以下步驟：(1)去雜，(2)清洗，(3)表面預(yù)處理，(4)預(yù)鍍，(5)上砂，(6)二次鍍，(7)清洗、烘干、收線，具體步驟如下：

(1)去雜，包含金剛石微粉去雜和母線去雜。金剛石微粉去雜在溫度70℃,濃度17％naoh溶液中去除表面油污，再經(jīng)過濃度17％的hno3溶液中去氧化物，超聲時間300s；母線是從放線輪1放出經(jīng)過導(dǎo)輪進(jìn)入到超聲槽2中去除油污，超聲槽2中除油粉濃度為23g/l，水溫控制在60±2℃,是、超聲時間3s。

(2)清洗，金剛石微粉與母線均采用純水超聲清洗，水溫控制在60±2℃。所述母線先經(jīng)過超聲純水清洗槽3中，要求浸沒在液位10mm深度處，水溫控制在60±2℃；依次經(jīng)過漂洗槽4、酸洗槽5，二次漂洗槽6，徹底去除母線表面氧化物、殘留物等雜質(zhì)，漂洗槽4和二次漂洗槽6中為三聯(lián)槽，內(nèi)盛有純水，水溫控制在60±2℃，酸洗槽5中盛有40g/l的氨基磺酸，溫度為20±2℃。

(3)表面預(yù)處理，對金剛石微粉采用濃度33％naoh與濃度33％hno3溶液，分別浸泡15min，對表面進(jìn)行腐蝕處理形成微納米級凹坑，再經(jīng)過清洗，烘干；對母線采用33％稀硫酸、鹽酸浸泡3.5s進(jìn)行表面腐蝕處理，再經(jīng)過清洗，150℃烘干。

(4)預(yù)鍍，金剛石微粉預(yù)鍍：電鍍液配方：1l的鍍液中含有硫酸鎳21g，硼酸8g，氯化鎳4g，無水乙醇鈉16g，萘三磺酸鈉3g，攪拌速度20轉(zhuǎn)/min，ph＝3.8；

母線的預(yù)鍍：電鍍液120l，氨基磺酸鎳0.3l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子120g)，硼酸18g/l，氯化鎳3g/l，十二烷基硫酸鈉0.2g/l。母線接負(fù)極，正極均勻鋪設(shè)鎳板，電流0.72a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.0mpas，ph3.8。

(5)上砂，上砂槽8鍍液成分：鍍液250l，氨基磺酸鎳0.51l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子140g)，硼酸28g/l，氯化鎳10g/l，金剛石微粉粒徑均值10um，金剛石微粉4.0g/l，添加劑按質(zhì)量比重為23，電流12.5a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.1mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph4.6。

(6)二次鍍，將上完砂的母線通過二次加厚槽9進(jìn)行電鍍加厚，目的增強(qiáng)金剛石在母線上的附著力。二次鍍槽中鍍液成分：電鍍液260l，氨基磺酸鎳0.6l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子160g)，硼酸34g/l，氯化鎳11.5g/l，光亮劑3g，電流28a，鍍液溫度52±2℃，鍍液粘度1.3mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph3.9。

(7)清洗、烘干、收線，二次加厚的金剛線經(jīng)過漂洗槽10去除表面殘留物，經(jīng)過烘干箱11，烘箱溫度設(shè)定在200℃，烘干后通過導(dǎo)輪按照設(shè)定的繞線間距繞在收線輪12上，收線張力設(shè)定在7.5n。

實(shí)施例3

本實(shí)施例中使用的母線直徑為65um。本發(fā)明制造方法包含以下步驟：(1)去雜，(2)清洗，(3)表面預(yù)處理，(4)預(yù)鍍，(5)上砂，(6)二次鍍，(7)清洗、烘干、收線，具體步驟如下：

(1)去雜，包含金剛石微粉去雜和母線去雜。金剛石微粉去雜在溫度80℃,濃度15％naoh溶液中去除表面油污，再經(jīng)過濃度15％的hno3溶液中去氧化物，超聲時間360s；母線是從放線輪1放出經(jīng)過導(dǎo)輪進(jìn)入到超聲槽2中去除油污，超聲槽2中除油粉濃度為20g/l，水溫控制在60±2℃，超聲時間4s。

(2)清洗，金剛石微粉與母線均采用純水超聲清洗，水溫控制在60±2℃。所述母線先經(jīng)過超聲純水清洗槽3中，要求浸沒在液位10mm深度處，水溫控制在60±2℃；依次經(jīng)過漂洗槽4、酸洗槽5，二次漂洗槽6，徹底去除母線表面氧化物、殘留物等雜質(zhì)，漂洗槽4和二次漂洗槽6中為三聯(lián)槽，內(nèi)盛有純水，水溫控制在60±2℃，酸洗槽5中盛有45g/l的氨基磺酸，溫度為20±2℃。

(3)表面預(yù)處理，對金剛石微粉采用濃度32％naoh與濃度32％hno3溶液，分別浸泡20min，對表面進(jìn)行腐蝕處理形成微納米級凹坑，再經(jīng)過清洗，烘干；對母線采用稀硫酸、鹽酸浸泡4s進(jìn)行表面腐蝕處理，再經(jīng)過清洗，150℃烘干。

(4)預(yù)鍍，金剛石微粉預(yù)鍍：電鍍液配方：1l的鍍液中含有硫酸鎳21g，硼酸8g，氯化鎳4g，無水乙醇鈉16g，萘三磺酸鈉3g，攪拌速度20轉(zhuǎn)/min，ph3.8；

母線的預(yù)鍍：電鍍液120l，氨基磺酸鎳0.3l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子120g)，硼酸18g/l，氯化鎳3g/l，十二烷基硫酸鈉0.2g/l，母線接負(fù)極，正極均勻鋪設(shè)鎳板，電流0.72a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.0mpas，ph3.8。

(5)上砂，上砂槽8鍍液成分：鍍液250l，氨基磺酸鎳0.5l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子150g)，硼酸30g/l，氯化鎳10g/l，金剛石微粉粒徑均值8um，金剛石微粉4.1g/l，添加劑按質(zhì)量比重為23，電流12.5a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.2mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph4.4。

(6)二次鍍，將上完砂的母線通過二次加厚槽9進(jìn)行電鍍加厚，目的增強(qiáng)金剛石在母線上的附著力，二次鍍槽中鍍液成分：電鍍液260l，氨基磺酸鎳0.55l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子170g)，硼酸30g/l，氯化鎳10g/l，光亮劑3g，電流28a，鍍液溫度52±2℃，鍍液粘度1.3mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph3.8。

所述步驟(7)，二次加厚的金剛線經(jīng)過漂洗槽10去除表面殘留物，經(jīng)過烘干箱11，烘箱溫度設(shè)定在200℃，烘干后通過導(dǎo)輪按照設(shè)定的繞線間距繞在收線輪12上，收線張力設(shè)定在4.5n。

實(shí)施例4

本實(shí)施例中使用的母線直徑為60um。本發(fā)明制造方法包含以下步驟：(1)去雜，(2)清洗，(3)表面預(yù)處理，(4)預(yù)鍍，(5)上砂，(6)二次鍍，(7)清洗、烘干、收線，具體步驟如下：

(1)去雜，包含金剛石微粉去雜和母線去雜。金剛石微粉去雜在溫度80℃,濃度15％naoh溶液中去除表面油污，再經(jīng)過濃度15％的hno3溶液中去氧化物，超聲時間360s，；母線是從放線輪1放出經(jīng)過導(dǎo)輪進(jìn)入到超聲槽2中去除油污，超聲槽2中除油粉濃度為20g/l，水溫控制在60±1℃，超聲時間4s。

(2)清洗，金剛石微粉與母線均采用純水超聲清洗，水溫控制在60±2℃。所述母線先經(jīng)過超聲純水清洗槽3中，要求浸沒在液位10mm深度處，水溫控制在60±2℃；依次經(jīng)過漂洗槽4、酸洗槽5，二次漂洗槽6，徹底去除母線表面氧化物、殘留物等雜質(zhì)，漂洗槽4和二次漂洗槽6中為三聯(lián)槽，內(nèi)盛有純水，水溫控制在60±2℃，酸洗槽5中盛有50g/l的氨基磺酸，溫度為20±2℃。

(3)表面預(yù)處理，對金剛石微粉采用濃度32％naoh與濃度32％hno3溶液，分別浸泡30min對表面進(jìn)行腐蝕處理形成微納米級凹坑，再經(jīng)過清洗，烘干；對母線采用稀硫酸、鹽酸浸泡5s進(jìn)行表面腐蝕處理，再經(jīng)過清洗，150℃烘干。

(4)預(yù)鍍，金剛石微粉預(yù)鍍：電鍍液配方：1l的鍍液中含有硫酸鎳21g，硼酸8g，氯化鎳4g，無水乙醇鈉16g，萘三磺酸鈉3g，攪拌速度20轉(zhuǎn)/min，ph＝3.8；

母線的預(yù)鍍：電鍍液120l，氨基磺酸鎳0.3l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子120g)，硼酸18g/l，氯化鎳3g/l，十二烷基硫酸鈉0.2g/l，母線接負(fù)極，正極均勻鋪設(shè)鎳板，電流0.72a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.0mpas，ph3.8。

(5)上砂，上砂槽8鍍液成分：鍍液250l，氨基磺酸鎳0.5l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子150g)，硼酸30g/l，氯化鎳10.5g/l，金剛石微粉粒徑均值8um，金剛石微粉4.3g/l，添加劑按質(zhì)量比重為24，電流13a，鍍液溫度50±2℃，鍍液粘度1.1mpas，ph4.8。

(6)二次鍍，將上完砂的母線通過二次加厚槽9進(jìn)行電鍍加厚，目的增強(qiáng)金剛石在母線上的附著力，二次鍍槽中鍍液成分：電鍍液260l，氨基磺酸鎳0.55l/l(每升氨基磺酸鎳原液含有鎳離子175g)，硼酸30g/l，氯化鎳10.5g/l，光亮劑3g，電流29a，鍍液溫度52±2℃，鍍液粘度1.4mpas，鍍液循環(huán)流量150l/min，ph4.0。

(7)清洗、烘干、收線，二次加厚的金剛線經(jīng)過漂洗槽10去除表面殘留物，經(jīng)過烘干箱11，烘箱溫度設(shè)定在200℃，烘干后通過導(dǎo)輪按照設(shè)定的繞線間距繞在收線輪12上，收線張力設(shè)定在3.5n。

上述4個實(shí)施例中金剛線的制造方法中主要參數(shù)對比，如表1所示。表1為實(shí)施例1-4中金剛線制造方法的參數(shù)。

表1實(shí)施例1-4中金剛線制造方法的參數(shù)

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。