金刚线设备

理论探索

人文之友浅谈蓝宝石晶体的几种加工设备及方法

陈涛

（广东富源科技股份有限公司，广东梅州514779）

【摘要】蓝宝石作为重要的晶体材料之一，因具有良好的综合性能，在市场上得到广泛的应用。本文主要介绍了几种蓝

宝石晶体的加工设备及方法，归纳不同设备加工晶体的生产适用性，已达到优化生产工艺和提高生产效率的目的。

【关键词】蓝宝石晶体；加工设备；切割

蓝宝石，主要成分是氧化铝（Al2O3），由三个氧原子和两个铝

原子以共价键型式结合而成，晶体结构为六方晶格，硬度为莫氏

9级，仅次于最硬的金刚石。由于具备很好的透光性、热传导性，

熔点高达2050℃，且高温下仍有较好的稳定性，并具有耐磨的特

点，目前已被广泛地应用于科学技术、国防与民用工业，如：智能

消费产品上的应用（手机面板，摄像头，各类保护膜产品等）以及

高端表镜，光学元件，窗口材料，高档工艺品等。

蓝宝石作为晶体材料，其自身不同晶向对应的性能也有所

不同，加之硬度高且脆性大的特点，对其进行机械加工较为困

难。在实际生产过程中，要根据客户的需求先对晶体进行定向，

确定待加工的晶面，然后再进行机械加工。以下介绍几种常见

的蓝宝石加工设备及切割方法。

一、开方机

采用金刚砂切割片作为切割工具，将晶体定向粘胶完成后

置于工作台上，切割片由上至下进给下刀，工作台左右往复运

动，直至切割至晶体底部，再对晶体脱胶，完成切割作业。

该设备操作简单易上手，切割后表面平整度高，光洁度好。

但切割片自身厚度≥2mm较大，晶体加工过程损耗较多；加之机

台的纵向行程有限，且切割片直径大小决定了可加工的晶体高

度，因此该设备适合加工早期规格小的晶体。

二、单线摇摆切割机

采用金刚石线作为切割工具，将晶体定向后置于装载夹具

上，金刚线从一侧放线轮出线，绕导轮经摇摆切割臂，通过调整

金刚线的张力，施力于晶体表面，并左右往复运动至另一侧收线

轮完成周期性的作业。直至切割晶体底部，完成切割作业。

单线切割机的金刚线径＜0.5mm较小，晶体加工过程损耗

金刚线细线化质量控制研究

发表时间：2018-10-17T10:04:38.683Z 来源：《电力设备》2018年第19期 作者： 高鹏1 许江涛2 赵洪军3 张晓俊4 王毅5 秦忠

[导读] 摘要：硅片细线化切割质量控制是金刚线切片行业中常见的质量控制点。

（国家电投西安太阳能电力有限公司西宁分公司 青海西宁 810000）

摘要：硅片细线化切割质量控制是金刚线切片行业中常见的质量控制点。本文总结了细线化切割过程中，硅片表面质量的几种类型，分析其产生机理，并提出解决办法。

关键词：金刚线；硅片；崩边；线痕；TTV；解决办法

引言

太阳能电池是目前获得太阳能最主要的技术之一，它可以将太阳光直接转换成电能，且对环境无害[1]。

2015年6月，国家能源局、工业和信息化部、国家认监委联合印发《关于促进先进光伏技术产品应用和产业升级的意见》，要求发挥市场对技术进步的引导作用、严格执行市场准入标准、实施“领跑者”计划等八项举措。该政策进一步促使光伏产业的健康发展，同时对产品

提出了更高要求，传统技术将面临新一轮的技术革新。

太阳能光伏发电具有无污染、可持续、总量大、分布广、应用形式多样等优点，单晶发电效率受到世界各国的高度重视，故此在未来光伏切片行业，单晶硅片切割技术将会拥有率占据最广。

在单晶硅片切割领域，对硅棒原料纯度要求越来越高，材料的物理特性，更有利于金刚线细线化、硅片薄片化技术研发。金刚线细线化、硅片薄片化切割技术已成为单晶切片行业内的主流发展趋势。

本文以生产工艺及原辅材料为基础，研究单晶硅片在生产过程中硅片表面质量产生的原因，并通过实验验证提出了解决方案。

1.金刚线细线化切割技术最主要的优势

金刚线细线化切割技术是应用母线线径更细的电镀金刚线、电镀镍层厚度更薄、金刚石颗粒更密集等特性相兼容，其结构更有利于切割。该技术是通过专业切片设备，系统调节进刀速度、切割线速度、张力大小等核心参数，使之达到匹配性能最佳状态，实现稳定量产切

金刚石绳锯切割工序介绍

金刚石绳锯切割是一种常用的切割工艺，常用于金刚石锯片切割混凝土、砖石等材料。本文将介绍金刚石绳锯切割的工序和操作要点。

工序介绍

1. 准备材料和设备准备材料和设备

- 确保使用的金刚石绳锯片质量良好且合适。

- 配备适当的切割机械设备和安全防护装备。

2. 确定切割位置和方向确定切割位置和方向

- 根据需要切割的材料和形状，确定切割的位置和方向。

3. 准备切割区域准备切割区域

- 清理切割区域，确保表面光滑和无障碍物阻碍。

4. 固定切割设备固定切割设备

- 将切割机械设备固定好，确保稳定性。

5. 润湿切割区域润湿切割区域

- 在切割区域喷洒水或润滑油，以降低切割时的热量和减少粉尘产生。

6. 启动切割机械启动切割机械

- 按照切割机械设备的操作说明启动设备。

7. 将绳锯对准切割位置将绳锯对准切割位置

- 将金刚石绳锯对准切割位置，确保与切割线垂直。

8. 用适当的压力切割用适当的压力切割

- 用适当的压力慢慢将金刚石绳锯推进切割材料，在进行切割的同时保持稳定。

9. 保持切割速度和角度保持切割速度和角度

- 在切割过程中保持适当的切割速度和角度，避免过快或过慢造成切割质量下降。

10. 定期停机检查定期停机检查 - 当切割机械设备运行一段时间后，定期停机检查金刚石绳锯片的磨损情况，并进行更换或修复。

11. 切割结束切割结束

- 当完成切割任务后，关闭切割机械设备。

12. 清理切割区域清理切割区域

- 清理切割区域，将产生的碎屑和粉尘清除干净。

操作要点

- 操作人员应接受相关培训并具备必要的技能和经验。

- 在操作过程中，应佩戴适当的安全防护装备，如护目镜、手套和耳塞。

- 遵守设备操作说明和相关安全规程。

- 定期维护切割机械设备，确保其正常运行。

- 在切割机械设备运行时，禁止任何人员靠近切割区域。

以上就是金刚石绳锯切割的工序介绍和操作要点。希望能对您有所帮助！

宝石级人造钻石(大颗粒单晶金刚石)的设备介绍----MPCVD新型的方法

宝石级人造钻石（大颗粒单晶金刚石）的设备介绍----MPCVD新型的方法

介绍CVD金刚石设备， 主要为微波CVD设备，是被公认的能够制备高品级的大颗粒金刚石和大面积金刚石厚膜。有需要CVD设备，主要提供1 kW 5 kW 8 kW 微波等离子体CVD 设备，也欢迎咨询！

目前化学气相沉积（CVD）法制备金刚石主要有：热丝CVD，直流电弧CVD，微波等离子体CVD。这些方法在本质上都是用某种形式的能量来激励和分解含碳化合物气体分子,并在一定条件下使金刚石在基片表面成核和生长。

用于刀具涂层的热丝设备 能够工业化得直流设备 能够制备高品级钻石的微波设备

热丝CVD

直流CVD

微波CVD

各自的内部结构图，可以发现三者就是激发等离子体的方式不一样，有各自的优缺点

做出来的金刚石的质量也是不一样的哦，看对比就知道了

热丝主要用于刀具涂层

上 直流法生长不够稳定 微波法最好，但是耗资较大

三者对比可是看的出来的哦，三种方法做出来的东西就是不一样的

因此，只有微波法能做出高品级金刚石！

直接看看微波CVD金刚石的应用就知道好了：光学级金刚石能够应用到各个领域

更重要的是，可以做钻石的！

apollo公司生产0.28-0.67克拉的粉红CVD钻石，目前无色钻石最大可达16克拉

微波等离子体化学气相沉积法(MPCVD)是制备高品质金刚石膜的首选方法。主要优点为：无内部电极,可避免电极放电污染;运行气压范围宽; 能量转换效率高;可以产生大范围的高密度等离子体;微波和等离子体参数均可方便地控制等. 所以,它是制备大面积均匀、无杂质污染的高质量金刚石膜的有开发前景的重要方法.