树脂金刚线树脂层的优化及制造工艺的研究

发布时间：2020-07-15 03:51

【摘要】：随着光伏产业的发展,硅片的需求日益增多。对于硅片的要求越来越薄,对切割工具提出巨大的挑战。树脂金刚线具有切片质量高,生产成本低,环境污染小,制作工艺简单等优点,已在硬脆材料切割领域得到广泛应用。但是树脂金刚线存在树脂层硬度低,对金刚石颗粒把持力不足,粘结性和热稳定性差等问题,降低了线锯的使用寿命。针对树脂线锯存在以上问题,本论文对树脂体系进行了研究,通过对树脂液及固化后的性能进行了分析,通过加入填料提高了树脂金刚线的性能。本文主要做的工作和成果有:(1)根据树脂结合剂使用性能要求,建立了树脂体系,选择了不同种类树脂结合剂并做了树脂溶解性实验,对树脂液粘度进行了研究。分析了树脂固化机理,通过DSC曲线,确定了不同种类树脂固化温度曲线。并对固化后的树脂硬度、粘结强度、耐热性和断面致密性进行了分析。确立了一种性能更高的树脂结合剂。(2)选择碳化硅作为填料,并用硅烷偶联剂对碳化硅进行处理,研究了碳化硅、硅烷偶联剂及改性碳化硅含量对树脂层的硬度、粘结强度、耐热性及断面组织结构影响。研究发现树脂层的硬度、粘结强度随着碳化硅含量提高而增加,当碳化硅用量占树脂液质量分数为40%时,树脂层硬度、粘结强度达到最大值,同时碳化硅颗粒分布比较均匀,并未出现大量团聚。硅烷偶联剂改性碳化硅随着硅烷偶联剂的增浓度加硬度增加并不明显,粘结强度先增大后减小,耐热性增大。当6%的硅烷偶联剂对碳化硅改性,树脂层机械性能最佳,断面组织致密性较好。当改性碳化硅用量占树脂液质量分数为40%时,树脂层硬度、粘结强度达到最佳。(3)制定了树脂金刚线制作工艺,选取镀镍金刚石颗粒作为磨粒,并对金刚石浓度进行了计算,以镀铜钢丝为基线并对基体做了相关处理。通过涂覆装置制备了树脂金刚线。(4)制备后的线锯进行了外观检测,金刚石颗粒分布比较均匀,线锯表面质量较好。进行了切割试验,切片质量较好,切割后与商品线做了对比,结果表明,自制线锯出现部分金刚石脱落,并未出现树脂层脱落,说明制备的线锯性能较好,并对线锯失效形式做了分析。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN305.1;TG717

【参考文献】

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本文编号：2755935