[发明专利]一种用于线切割的复合线材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用于线切割的复合线材，所述复合线材包括作为基体的金属线以及包覆在金属线外表面的耐磨树脂层，所述金属线的化学成份按重量百分数计为C：0.70‑1.0、Cr：0.20‑0.40、Mn：0.30‑0.50、Zr：0.15‑0.20、W：0.02‑0.08、Ca≤0.010、B≤0.020、N≤0.006，余量为Fe及不可避免的夹杂，所述耐磨树脂层由如下质量份原料制备得到：表面修饰的氧化铬15‑25份、不饱和树脂30‑60份、碳纤维10‑15份、四氢呋喃100‑200份、引发剂0.5‑1份。本发明提出了一种线切割用复合线材及其制备方法，该复合线材的耐磨性和切割效率高、砂浆携带量大、切割成本低廉，符合多线切割用线材的性能要求。

技术领域

本发明涉及一种本发明属于线材制备领域，尤其涉及一种用于线切割的复合线材及其制备方法。

背景技术

随着经济社会的发展，多线切割已经成为当前主要的切割生产方式，多线切割具有切割锯缝小、切割精度高、切割效率高、材料损失少、表面质量好等优点。多线切割是以高强度钢线作为载体，由钢线在高速运行中携带超硬磨料，通过对高硬材料(如晶体硅、碳化硅、蓝宝石、水晶等) 进行滚挖研磨以实现切割的一种切割生产方式。其中，钢线作为携带磨料的载体，在切割过程中的稳定性以及携带磨料的能力，对于切割效率及产品质量均起到极其重要的作用。

以切割晶体硅棒为例，多线切割的机理是：利用碳化硅颗粒的坚硬特性和锋利棱角将硅棒逐步截断，切割过程中砂浆均匀地包覆在高速运动中的钢线表面，均匀、平稳地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。钢线既是切割砂浆的载体，同时又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。钢线携带砂浆的多少直接影响硅块切割的效果，因此，多线切割用钢线的质量直接影响着多线切割的效率和产品质量。

目前普遍使用的多线切割硅棒的钢线主要是横截面为圆形或椭圆形的普通钢线。在切割硅棒过程中，碳化硅颗粒由于缺少附着力，容易从钢线表面脱落，钢线在硅块入线口会引起浆料的飞溅，进而携带比较少的砂浆参与硅棒的切割。这使得钢线在切割硅棒过程中容易磨损，引起断线，也大大降低了钢线的切割能力，为了保证切割质量，只能添加更多的浆料，这样会增加切割成本。

因此，业内亟需一种有效的制备方法，制备出耐磨性和切割效率高、砂浆携带量大、切割成本低廉的用于线切割的线材。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种耐磨性和切割效率高、砂浆携带量大、切割成本低廉的一种线切割用复合线材及其制备方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于线切割的复合线材，所述复合线材包括作为基体的金属线以及包覆在金属线外表面的耐磨树脂层，所述金属线的化学成份按重量百分数计为C：0.70-1.0、Cr： 0.20-0.40、Mn：0.30-0.50、Zr：0.15-0.20、W：0.02-0.08、Ca≤0.010、B≤0.020、 N≤0.006，余量为Fe及不可避免的夹杂，所述耐磨树脂层由如下质量份原料制备得到：表面修饰的氧化铬15-25份、不饱和树脂30-60份、碳纤维10-15份、四氢呋喃100-200份、引发剂0.5-1份。

作为本发明的进一步改进，所述不饱和树脂包括酚醛树脂、环氧树脂、不饱和聚酯树脂中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述碳纤维包括聚丙烯腈基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维中的一种或几种。

作为本发明的进一步改进，所述引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的一种或两种。

作为本发明的进一步改进，所述耐磨树脂层厚度为：15μm-25μm，所述耐磨树脂层需要进行烘干处理，烘干温度为：150℃-250℃，烘干时间为： 15-30分钟。