1.一种钨合金丝，其特征在于，其丝径为25.00~39.00μm、椭圆度＜0.4μm、翘曲度＜25mm。
2.根据权利要求1所述的钨合金丝，其特征在于，所述钨合金丝的自由圈径＞55mm。
3.根据权利要求1所述的钨合金丝，其特征在于，所述钨合金丝的断裂拉力＞5.0N。
4.根据权利要求1所述的钨合金丝，其特征在于，所述钨合金丝由钨和掺杂元素氧化物组成，其中掺杂元素为镧、铈、铼的至少一种，掺杂元素氧化物的含量为0.5~18.0wt%。
5.一种权利要求1-4任一项所述的钨合金丝的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：        S1、根据钨合金丝的配比，取钨粉与水溶性掺杂元素化合物，加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；        S2、混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线；        S3、对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度。
6.根据权利要求5所述的钨合金丝的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，钨粉的费氏粒度为2.00~4.50μm，Span＜1.05。
7.根据权利要求5所述的钨合金丝的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，旋转蒸发的转速为20~50r/min。
8.根据权利要求5所述的钨合金丝的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，烘干温度为150~200℃。
9.根据权利要求5所述的钨合金丝的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，钨线线径A为3.00~3.20mm。
10.根据权利要求5所述的钨合金丝的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度，具体为：        当线径A＞1.0mm时，拉丝温度为950~1050℃，拉丝速度为2.5~4.5m/min；        当线径A满足0.25mm＜A≤1.0mm时，拉丝温度为400~450℃，拉丝速度为4~8m/min；        当线径A满足0.08mm＜A≤0.25mm时，拉丝温度为500~550℃，拉丝速度为80~90m/min；        当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为400+(257×A)2℃，拉丝速度为80+(0.525/A)1.35m/min。

一种钨合金丝及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于钨合金丝制备技术领域，具体为一种钨合金丝及其制备方法。

背景技术

[0002] 目前硅片切割基本采用高碳钢线材制备不同规格切割线，切割线经过一系列的细化过程，制备得到50μm左右的母线，继续细化则会导致母线强度不够，变形量大，且容易出现断裂问题，导致切割过程断丝偏高，严重影响切割的效率。钨合金丝母线可以在更细的情况下具备更高的强度，因此钨合金丝成为了替代高碳钢母线的首选材料。在硅片切割时除了要有良好的强度性能以外，还需有良好的椭圆度、翘起度以及自由圈径。然而现有的钨合金丝为了获得更细的直径，往往需要经过更多次的拉丝过程，在确保了丝径和强度后，钨合金丝的其它性能（例如椭圆度）则难以达到目标，当钨合金丝的椭圆度变大后将导致切割平面不够平整，造成较大的切割体的损失。

发明内容

[0003] 为解决现有技术存在的问题，本发明的主要目的是提出一种钨合金丝及其制备方法。

[0004] 为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

[0005] 一种钨合金丝，其丝径为25.00~39.00μm、椭圆度＜0.4μm、翘曲度＜25mm。

[0006] 作为本发明所述的一种钨合金丝的优选方案，其中：所述钨合金丝的自由圈径＞55mm。

[0007] 作为本发明所述的一种钨合金丝的优选方案，其中：所述钨合金丝的断裂拉力＞5.0N。

[0008] 作为本发明所述的一种钨合金丝的优选方案，其中：所述钨合金丝由钨和掺杂元素氧化物组成，其中掺杂元素为镧、铈、铼的至少一种，掺杂元素氧化物的含量为0.5~18.0wt%。

[0009] 为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

[0010] 一种上述的钨合金丝的制备方法，包括如下步骤：

[0011] S1、根据钨合金丝的配比，取钨粉与水溶性掺杂元素化合物，加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；

[0012] S2、混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线；

[0013] S3、对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度。

[0014] 作为本发明所述的钨合金丝的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，钨粉的费氏粒度为2.00~4.50μm，Span＜1.05。

[0015] 作为本发明所述的钨合金丝的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，旋转蒸发的转速为20~50r/min。

[0016] 作为本发明所述的钨合金丝的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S1中，烘干温度为150~200℃。

[0017] 作为本发明所述的钨合金丝的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S2中，钨线线径A为3.00~3.20mm。

[0018] 作为本发明所述的钨合金丝的制备方法的优选方案，其中：所述步骤S3中，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度，具体为：

[0019] 当线径A＞1.0mm时，拉丝温度为950~1050℃，拉丝速度为2.5~4.5m/min；

[0020] 当线径A满足0.25mm＜A≤1.0mm时，拉丝温度为400~450℃，拉丝速度为4~8m/min；

[0021] 当线径A满足0.08mm＜A≤0.25mm时，拉丝温度为500~550℃，拉丝速度为80~90m/min；

[0022] 当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为400+(257×A)2℃，拉丝速度为80+(0.525/A)1.35m/min。

[0023] 本发明的有益效果如下：

[0024] 本发明提出一种钨合金丝及其制备方法，所述钨合金丝的丝径为25.00~39.00μm、椭圆度＜0.4μm、翘曲度＜25mm、自由圈径＞55mm、断裂拉力＞5.0N，根据钨合金丝的配比，取钨粉与水溶性掺杂元素化合物，使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线；对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度。本发明可以获得丝径更小的钨合金丝，在保证强度的情况下，具有很好的椭圆度及翘曲度。

附图说明

[0025] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

[0026] 图1为本发明实施例2制备的钨合金丝的图片。

[0027] 本发明效果的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

[0028] 下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0029] 根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

[0030] 一种钨合金丝，其丝径为25.00~39.00μm、椭圆度＜0.4μm、翘曲度＜25mm。

[0031] 优选的，所述钨合金丝的自由圈径＞55mm，所述钨合金丝的断裂拉力＞5.0N。

[0032] 本发明可以获得丝径更小的钨合金丝，在保证强度的情况下，具有很好的椭圆度及翘曲度。

[0033] 优选的，所述钨合金丝的丝径为25.00~35.00μm，进一步优选的，所述钨合金丝的丝径为25.00~30.00μm，更进一步优选的，所述钨合金丝的丝径为25.00~28.00μm。

[0034] 优选的，所述钨合金丝由钨和掺杂元素氧化物组成，其中掺杂元素为镧、铈、铼的至少一种，掺杂元素氧化物的含量为0.5~18.0wt%。

[0035] 根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

[0036] 一种上述的钨合金丝的制备方法，包括如下步骤：

[0037] S1、根据钨合金丝的配比，取钨粉与水溶性掺杂元素化合物（水溶性掺杂元素化合物例如可以为掺杂元素的硝酸盐），加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；

[0038] S2、混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线；

[0039] S3、对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化采用不同的拉丝温度和拉丝速度。

[0040] 优选的，所述步骤S1中，钨粉的费氏粒度为2.00~4.50μm，Span＜1.05。

[0041] 优选的，所述步骤S1中，旋转蒸发的转速为20~50r/min，烘干温度为150~200℃。

[0042] 优选的，所述步骤S2中，钨线线径为3.00~3.20mm。

[0043] 优选的，所述步骤S3中，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度，具体为：

[0044] 当线径A＞1.0mm时，拉丝温度为950~1050℃，拉丝速度为2.5~4.5m/min；

[0045] 当线径A满足0.25mm＜A≤1.0mm时，拉丝温度为400~450℃，拉丝速度为4~8m/min；

[0046] 当线径A满足0.08mm＜A≤0.25mm时，拉丝温度为500~550℃，拉丝速度为80~90m/min；

[0047] 当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为400+(257×A)2℃，拉丝速度为80+(0.525/A)1.35m/min。

[0048] 以下结合具体实施例对本发明技术方案进行进一步说明。

[0049] 实施例1

[0050] 一种钨合金丝的制备方法，包括如下步骤：

[0051] S1、根据钨合金丝的配比（所述钨合金丝由钨和氧化镧组成，氧化镧的含量为10.5wt%），取钨粉与硝酸镧，加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；钨粉的费氏粒度为3.50μm，Span为0.96，旋转蒸发的转速为20r/min，烘干温度为155℃；

[0052] S2、混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线，钨线线径为3.05mm；

[0053] S3、对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度，具体为：

[0054] 当线径A＞1.0mm时，拉丝温度为950℃，拉丝速度为2.5m/min；

[0055] 当线径A满足0.25mm＜A≤1.0mm时，拉丝温度为425℃，拉丝速度为6m/min；

[0056] 当线径A满足0.08mm＜A≤0.25mm时，拉丝温度为510℃，拉丝速度为80m/min；

[0057] 当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为400+(257×A)2℃，拉丝速度为80+(0.525/A)1.35m/min；例如：当线径A为0.035mm时，拉丝温度为480.9℃，拉丝速度为130.7m/min。

[0058] 本实施例制备得到的钨合金丝的丝径为26.00μm、椭圆度为0.32μm、翘曲度为21.58mm、自由圈径为65.32mm、断裂拉力为5.45N。

[0059] 实施例2

[0060] 一种钨合金丝的制备方法，包括如下步骤：

[0061] S1、根据钨合金丝的配比（所述钨合金丝由钨和氧化镧、氧化铼组成，氧化镧、氧化铼的总含量为7.5wt%，且氧化镧与氧化铼的质量比为4：1），取钨粉与硝酸镧、硝酸铼，加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；钨粉的费氏粒度为2.28μm，Span为0.98，旋转蒸发的转速为50r/min，烘干温度为150℃；

[0062] S2、混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线，钨线线径为3.14mm；

[0063] S3、对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度，具体为：

[0064] 当线径A＞1.0mm时，拉丝温度为1050℃，拉丝速度为4.5m/min；

[0065] 当线径A满足0.25mm＜A≤1.0mm时，拉丝温度为450℃，拉丝速度为8m/min；

[0066] 当线径A满足0.08mm＜A≤0.25mm时，拉丝温度为550℃，拉丝速度为90m/min；

[0067] 当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为400+(257×A)2℃，拉丝速度为80+(0.525/A)1.35m/min；例如：当线径A为0.045mm时，拉丝温度为533.7℃，拉丝速度为102m/min。

[0068] 本实施例制备得到的钨合金丝如图1所示，其丝径为35.15μm、椭圆度为0.35μm、翘曲度为19.42mm、自由圈径为64.68mm、断裂拉力为5.84N。

[0069] 实施例3

[0070] 一种钨合金丝的制备方法，包括如下步骤：

[0071] S1、根据钨合金丝的配比（所述钨合金丝由钨和氧化镧、氧化铼、氧化铈组成，氧化镧、氧化铼及氧化铈的总含量为15.0wt%，且氧化镧、氧化铼及氧化铈的质量比为6：3：1），取钨粉与硝酸镧、硝酸铼、硝酸铈，加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；钨粉的费氏粒度为4.15μm，Span为1.01，旋转蒸发的转速为30r/min，烘干温度为180℃；

[0072] S2、混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线，钨线线径为3.11mm；

[0073] S3、对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度，具体为：

[0074] 当线径A＞1.0mm时，拉丝温度为1000℃，拉丝速度为3.5m/min；

[0075] 当线径A满足0.25mm＜A≤1.0mm时，拉丝温度为405℃，拉丝速度为8m/min；

[0076] 当线径A满足0.08mm＜A≤0.25mm时，拉丝温度为525℃，拉丝速度为90m/min；

[0077] 当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为400+(257×A)2℃，拉丝速度为80+(0.525/A)1.35m/min；例如：当线径A为0.032mm时，拉丝温度为467.6℃，拉丝速度为102m/min。

[0078] 本实施例制备得到的钨合金丝的丝径为28.55μm、椭圆度为0.30μm、翘曲度为22.91mm、自由圈径为60.84mm、断裂拉力为5.92N。

[0079] 对比例1

[0080] 与实施例1的不同之处在于，步骤S1的钨粉和硝酸镧以固体的形式进行混合得到混合料。

[0081] 本对比例制备得到的钨合金丝的丝径为26.08μm、椭圆度为0.49μm、翘曲度为23.58mm、自由圈径为61.08mm、断裂拉力为4.48N。

[0082] 对比例2

[0083] 与实施例1的不同之处在于，步骤S1采用费氏粒度为0.96μm，Span为1.02的钨粉为原料。

[0084] 本对比例制备得到的钨合金丝的丝径为25.96μm、椭圆度为0.53μm、翘曲度为22.73mm、自由圈径为37.51mm、断裂拉力为3.85N。

[0085] 对比例3

[0086] 与实施例1的不同之处在于，步骤S1采用费氏粒度为3.2μm，Span为1.40的钨粉为原料。

[0087] 本对比例制备得到的钨合金丝的丝径为25.92μm、椭圆度为0.62μm、翘曲度为32.47mm、自由圈径为45.62mm、断裂拉力为5.32N。

[0088] 对比例4

[0089] 与实施例1的不同之处在于，步骤S3中，当线径A满足0.025mm＜A≤0.08mm时，拉丝温度为510℃。

[0090] 本对比例制备得到的钨合金丝的丝径为26.15μm、椭圆度为0.40μm、翘曲度为24.06mm、自由圈径为53.81mm、断裂拉力为3.96N。

[0091] 由上述实施例和对比例可以看出：本发明所述钨合金丝的丝径为25.00~39.00μm、椭圆度＜0.4μm、翘曲度＜25mm、自由圈径＞55mm、断裂拉力＞5.0N，根据钨合金丝的配比，取钨粉与水溶性掺杂元素化合物，加水调浆后使用旋转蒸发的方式进行烘干得到混合料；混合料通过压制、烧结、旋锤制备得到钨线；对钨线进行拉丝得到钨合金丝，在拉丝过程中，根据钨线线径A的变化调整拉丝温度和拉丝速度。本发明可以获得丝径更小的钨合金丝，在保证强度的情况下，具有很好的椭圆度及翘曲度。

[0092] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。