[发明专利]一种耐磨线切割钢线的制作方法及制备耐磨线切割钢线用真空涂覆镀膜设备

说明书

本发明提供一种耐磨线切割钢线的制作方法，把捻合钢线或者单根钢线经过浆料，使得浆料涂覆在捻合钢线或者单根钢线上；浆料组成：沸点大于100℃以上的溶剂20‑80份，石墨烯9‑80份，石墨烯合金5‑31份，石墨烯或石墨烯合金微粒粒径为0.1um‑5um；把涂覆浆料的钢线在真空下加热烘干，去除溶剂；钢线表面涂覆的石墨烯和石墨烯合金层的厚度为0.1um‑5um；把去除溶剂后的钢线采用磁控溅射方法进行镀铜、镀镍。本发明还提供了能耗低、效率高的制备耐磨线切割钢线用真空涂覆镀膜设备，它包括真空腔体，设置于真空腔体内的放卷机构、浆料涂覆系统、钢线真空烘干装置、两个磁控溅射镀膜系统、收卷机构。

技术领域

本发明涉及一种耐磨太阳能硅片线切割钢线的制作方法及制备耐磨线切割钢线用真空涂覆镀膜设备。

背景技术

中国光伏发电产业经过近十几年迅猛发展，太阳能硅片切割的耗材成本已降低到最低限度，其中切割用钢线随切片机台的扩产而大量消耗、年消耗钢线材约十几万吨。

在太阳能硅片线切割过程中，整个机理是利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利菱角将硅棒逐步截断，因此切割中砂浆均匀地包覆在高速运动中的钢线表面,均匀平稳的使碳化硅微粒作用于硅棒表面，同时及时带走切割热和破碎颗粒，保证硅片的表面质量,钢线是切割砂浆的一个载体同时也被高速运动中的碳化硅间接磨损，线径发生变化而影响线切品质。

随着整个太阳能行业的发展，在太阳能硅片线切割中大量使用线切割钢线，不利于环境控制，同时造成企业成本的增加，为了适应未来市场需求及价格的竞争发展需要，整个行业都在为如何提高钢线表面耐磨性、降低使用量、提高切割效率、降低切割综合成本而又不改变现有切割设备和工艺，不停地寻找新的途径。

发明内容

本发明的目的是提供一种耐磨线切割钢线的制作方法，以该方法制备的线切割钢线，切割太阳能硅片时，能够减小用量，同时增加出片量。

本发明所述的耐磨线切割钢线的制作方法是：

a、把多根钢线经过加捻合股形成的捻合钢线或者单根钢线经过浆料，使得浆料涂覆在捻合钢线或者单根钢线上；所述浆料由下述质量份的组份组成：沸点大于100℃以上的溶剂20-80份，石墨烯9-80份，石墨烯合金5-31份，石墨烯或石墨烯合金微粒粒径为0.1um-5um；

b、把涂覆浆料的钢线在真空下加热烘干，去除溶剂；钢线表面涂覆的石墨烯和石墨烯合金层的厚度为0.1um-5um；

c、把去除溶剂后的钢线采用磁控溅射方法进行镀铜；

d、把镀铜后的钢线采用磁控溅射方法进行镀镍。

上述的耐磨线切割钢线的制作方法，多根钢线沿一定的螺旋角进行加捻合股形成的捻合钢线，螺旋角大于等于20度，小于等于75度。

上述的耐磨线切割钢线的制作方法，溶剂为二甲基乙酰胺，甲基呲咯烷酮或二者的混合液。

上述的耐磨线切割钢线的制作方法，石墨烯合金为镍基石墨烯、铜基石墨烯、金刚石基石墨烯、钼基石墨烯、碳化硅基石墨烯中任意一种或数种。

上述的耐磨线切割钢线的制作方法，镀铜时，真空度小于2×10^-1Pa，铜靶磁控溅射电流为15A。

上述的耐磨线切割钢线的制作方法，镀镍时，真空度4×10^-3Pa以下，充入氩气体作为溅射用气体，使溅射工作气压在3x10^-1Pa，镍靶磁控溅射电流为20A。

上述的耐磨线切割钢线的制作方法，重复步骤a、b、c 7-9次后，再进行步骤d。