一
、产品介绍与优点
电镀金刚石线锯是用电镀的方法在金属丝(线）（基体）上 沉积一层金属(一般为镍及镍钴合金）并在沉积的金属内固结金刚石磨料制成的一种线性超硬材料工具
。金属镀层是结合剂
，金刚石磨料用于切削加工。电镀金刚石线锯根据需要可制成不同的直径和长度;线锯可以装在不同设备上形成不同的加工方式
，如往复循环(锯架）式
、高速带锯式
、线切割式等
。对硬脆材料的加工
，线锯不仅可以切割薄片,也可加工曲面
，更可以用于小孔的研修
，其应用前景十分广阔
。
与其它加工技术相比
，电镀金刚石线锯具有其独特的优点:
1. 与游离磨料线锯相比
，其加工效率更高
，能耗更低
。
2.可避免烧结金刚石工具制造过程中的混料
、制粒
、烧结
、焊接(或注 塑)等繁琐工序
3.可用于对电子放电加工EDM无法加工的 非导体进行加工
。
4.金刚石线锯缠绕在滚筒周围
，可以同时对 加工件(如硅棒)进行多次切割，并且可以同时对多个加工件进 行加工;
5.由于烧结金刚石线锯串珠之间存在间距
，间距部分 可能过早地磨损导致钢丝(线）的断裂[w]
，而电镀金刚石线锯 中金刚石的连续分布
，可避免线锯的过早断裂;
6.与圆锯和带 锯相比
，线锯能灵活地改变切割方向
，可以用于加工复杂的几何 形状;
7.由于线锯直径小(一般<1_)
，加工时切口损失小
，这对于成本昂贵的半导体和宝石的加工具有重要的意义
。
二．电镀金刚石线锯的基本材料
1基体材料
电镀金刚石线锯的基体材料为金属丝(线）
。金属丝(线)可以是钢丝(线)
、不锈钢丝(线）
、钨钼丝(线）
、钼丝(线）和黄铜丝 (线)
。为适应加工
，基体材料应选用抗拉强度高且韧性较好 的材料;为便于电镀，其电极电位应低于沉积金属（如镍及镍合 金)的电位
。金属丝(线)的直径与长度的确定应根据被加工材 料
、加工方式及设备条件而定
。一般情况下
，为节省被加工材 料
，提高线柔性应尽量选用小直径的金属丝(线)
。目前
，人们研 究较多的是采用钢丝作为基体材料
。
2.金刚石
为了便于电镀
，并且使线锯的直径控制在一定的范围内
，电镀金刚石线锯一般采用颗粒比较细小的金刚石
。对于复合电镀
，第二相粒子金刚石的颗粒越小
，越有利于复合电镀
，在金属 丝(线）的表面沉积的越多
。金刚石的颗粒越小
，在 钢丝(线)的表面沉积的越多
。研究表明:微米金刚石复合镀层具有较好的耐 磨性
，纳米金刚石复合镀层耐磨性受热处理温度的影响十分显著
，而微米金刚石复合镀层的耐磨性随热处理温度的变化并不明显
。纳米金刚石复合镀层的耐磨性主要由基质决定
，纳米金刚石的加人并没有明显改变镀层的耐磨性及其磨损机制
，而微米金刚石复合镀层的耐磨性并不主要取决于基质
，更主要的作用因素是复合粒子
，即微米金刚石改变了镀层的磨损机制
，使复合镀层具有更好的耐磨性
。因此
，从耐磨性角度来说
，金刚石颗粒并不是越小越好
，需要具有一定的粒径
。
3.电镀液
电镀金刚石线锯一般采用复合电镀镍(或镍合金)的方法制造
。复合电镀镍(或镍合金)令刚石用的电镀液配方有多种
，常见的是以硫酸镍为主盐
。但对于有弯曲运动的电 镀金刚石线锯的最佳选择则是以氨基磺酸镍为主盐的镀液
，其具有镍沉积速度快
、内应力小和适宜等时性等优点
，因此特别适合电镀金刚石线锯
。
三．电镀金刚石线锯的制备工艺
1.预处理
基体材料预处理:为了增强镀层与基体的结合力
，电镀前需要对基体进行预处理
。电镀金刚石线锯的预处理工序与普通电镀的预处理工序基本相同
，一般包括:打磨
、碱洗除油和酸 洗活化
。采用砂纸和氧化铝粉进行打磨除掉基体表面的毛刺和 锈;碱洗除油和酸洗活化的目的是去除基体表面的附着物
，露出金属晶格
，在电镀时得到与基体结合良好的金属镀层
。碱洗 除油和酸洗活化在超声波中进行效果更好
。
金刚石预处理:电镀前对金刚石进行预处理
。首先将金刚石在NaOH溶液中煮沸十分钟,去除表面油污
。再在HNOj 中煮沸二十分钟
，去除表面杂质
，同时使金刚石表面粗糙和达到亲水的目的
，以加强金刚石表面与镀层的结合能力
。酸煮冷却后 反复水洗至中性
，用镀液浸泡备用
。
2. 电镀
复合电镀工序一般包括预镀
、上砂和加厚镀
。
-
预镀:预镀是为了在基体与金刚石之间镀上一层过渡层
。过渡层不含金刚石
，有两个作用:一方面可以阻止基体“氢 脆”发生
，另一方面可以确保镀层(结合剂)与基体具有足够的结合力
。预镀初期采用冲击电流可以提高镍的覆盖能力
，增加底层与基体的结合面积
，有利于得到平整光滑的镀层
。预镀液配方较多
，大部分采用以硫酸镍为主盐的预镀液配方
。
(2)上砂:上砂是把金刚石作为第二相粒子复合电镀到基体 上的工序
，是复合电镀的最关键部分
。工业用人造金刚石磨料分为磨粒(平均粒径41. 5〜109(
Vm)和微粉两种
。
（3）加厚镀:上砂时
，与金刚石同时沉积到基体上的金属镀层一般比较薄
，为提高结合剂(金属镀层)对金刚石磨料的把持 力
，上砂后
，需要将锯丝移人加厚镀槽中进行加厚处理
。加厚镀 镀液中一般不含金刚石
，并且加厚镀镀覆时间较长
，镀层较厚
。
（4）后鱗处理
电镀时
，在阴极上析出金属的同时
，往往还有氢离子在阴极 上还原
，其中一部分形成氢气放出
，另一部分则以氢原子的形态 渗人基体金属及镀层的晶格点阵中
，使基体金属及镀层軔性下 降而变脆
，发生“氢脆”现象
。因此
，为了防止“氢脆”现象的发生 和减少镀层残余应力
，增加金属结合剂的硬度和耐磨性
，电镀完成后需要进行除氢和后续处理
。具体方法是电镀后将线锯置于 一定的加热装置中
，并保温一段时间
。将2 种不同的线锯分别在150〜200°C和350T
：进行后续处理
。将线锯置于200〜250T
：的烘箱中
，保温2h进行除氢处理
。
四．电镀金刚石线锯的未来研究方向
1.电镀金刚石线锯在非金属材料和非导电体材料的加工方面 得到了广泛的应用
，已成为研究的热点
。目前
，研究电镀金刚石线锯用的基体
，主要是钢丝基体
，对其它基体的研究比较少
，基体材料比较单一
，因此进一步拓展电镀金刚石线锯用的基体将成为研究方向之一
。
2.电镀金刚石线锯对于泡沫陶瓷具有很好的切割效果,而对于木材的加工
，电镀金刚石线锯的金刚石易于脱落
，寿命较短
。进一步增强结合剂对金刚石的把持力
，开发更加持久
、耐用的电镀金刚石线锯将成为研究方向之一
。
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产品特征
：原料采用MBD系列优质金刚石
，经特殊的整形
、分级工艺
、粒度分布集中
、颗粒形状呈等积块状
。
产品用途：适用于线锯等切割工具的制造
，单晶硅
、多晶硅
、宝石
、石英
、液晶玻璃
、半导体等硬脆新材料的磨削
。
