金刚石线行业技术水平及技术特点

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1、行业目前技术水平及技术特点

金刚石线作为硬脆材料切割的耗材，直接决定了切片的质量和成本。金刚石线在切割过程中要承受高频率的往复运动和很大的张力，切片的表面质量对金刚石线的金刚石分布密度和固结强度、金刚石切割能力、钢线的抗疲劳性能要求很高。本行业生产的流程主要是金刚石和胚线的预处理——金属和金刚石复合电镀——整形。金刚石的预处理主要是对金刚石的表面进行金属化处理，为后续复合电镀快速实现金刚石的电沉积做准备；胚线预处理主要通过酸碱水洗使其表面洁净并活化，为金属电沉积做准备。复合电镀一般有上砂镀、加厚镀两个阶段，其中上砂镀是核心步骤，目前上砂的方式主要有落砂法和埋砂法。落砂法是胚线以一定的速度走过上砂槽，槽中的金刚石微粉通过搅拌悬浮在镀液中，金刚石利用自身重力落在胚线基体上完成上砂；埋砂法是将胚线基体埋在堆积于镀液中的金刚石微粉之中，完成上砂。

目前，金刚石线行业内技术研究的主要是集中在金刚石金属化处理、细直径高强度钢丝、电镀工艺、设备和流程控制等环节，体现在产品的线径偏差、破断力、金刚石分布密度和均匀性等指标。下游客户使用金刚石线时，主要是对切割线速度、耗线量、切割张力、主切速度、切割时间、出片率等指标有严格的要求。因此，本行业研发、生产技术工艺复杂，涉及领域较多，制程控制严苛，以及技术工人对各个生产环节的技术掌握程度要求高。

2、行业的技术发展趋势

随着晶体及蓝宝石下游产业的不断升级，晶体及蓝宝石加工对金刚石线切割质量、切割速度、切割破断力等要求的不断提升，金刚石线将向细线化、牢固化、降线耗，升切速的趋势不断发展。

金刚石线制造行业的技术发展趋势主要体现在以下几个方面：

（1）金刚石线径细线化趋势。金刚石线切割由于金刚石颗粒固结在钢线表面，切割过程中金刚石运动速度与钢线一致，金刚石颗粒不会对钢线造成伤害，其切割能力相比传统游离切割有大幅提升，这给细线化提供了可能。近年来，金刚石线基本以每年10-20μm的速度在细线化。长沙岱勒新材料科技量产产品已达到0.07mm规格，同时0.06mm及更细规格已在研发之中。

（2）金刚石微粉配置日趋精细化。金刚石微粉的配置向着精细化的方向发展，各类金刚石的配置比例、重要参数的设置、反馈及在线调整不断精细化，从而不断提高金刚石微粉的综合性能。

（3）金刚石线镀覆工艺日趋稳定和成熟。镀覆工艺的稳定性是影响金刚石线质量的重要因素，行业内企业通过采用化学气相沉积(CVD)表面金属化方法改善金刚石表面性质、添加新型添加剂、控制电流、电压、走丝速度等来不断完善镀覆工艺，使镀覆工艺日趋稳定和成熟。

（4）金刚石线镀覆工艺日趋环保。行业内企业陆续研发出全封闭、内循环无污染的金刚石线生产线，单位产值能耗低，实现连续、高效、稳定、环保全自动化生产金刚石线。

从单、多晶硅片应用的发展趋势来看，低成本、高转换效率一直是太阳能光伏技术发展的重点。

单晶转换效率高于多晶，PERC、N型单晶等新技术的采用，导致单晶硅片成本下降，单/多晶硅片价格差持续缩小，推动下游单晶应用比例提升。从单晶切割工艺来看，单晶硅由于无晶界、无硬质点、晶体结构原子有序排列，光能转化效率高，更有利于切割薄硅片和采用细金刚石线切割，而使金刚石线切割迅速成为未来单晶切片的技术方向，并构成单晶比多晶在切片环节的降成本优势。由于金刚石线切割由于环保、高效，以及技术不断升级成本下降的空间趋势，将逐步取代传统游离式砂浆切割技术。

多晶切割仍主要采用游离式砂浆切割，由于传统游离式砂浆切割技术已经成熟，工艺改进范围不大，作为主要成本的砂浆、钢线等耗材价格均已逼近成本线，很难再有下降空间。多晶受制于制绒工序的影响，一直难以用金刚石线切割，但随着近年来阿特斯太阳能光电等企业将MCCE技术（金属催化化学腐蚀法，即湿法黑硅技术）推广到生产线，取代现有的常规多晶制绒，为金刚石线在多晶切割的应用打开了通道。

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