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QP1680 TOC 分析儀在金剛線電鍍液 TOC 檢測中的應(yīng)用

2024-02-29，星期四

電鍍金剛石線鋸又叫金剛石切割線、金剛線等。它是將金剛石微粉顆粒以一定的分布密度均勻地固結(jié)在母線（一般為高碳鋼絲）上制成的，通過金剛線與被切割物體間 進(jìn)行高速磨削運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)切割目的。金剛線切割具有出片率更高（切割磨損少）、切割速度快、環(huán)境污染小等優(yōu)勢。在光伏行業(yè)中，金剛線主要用于硅片切割（包括截斷和切片，切片為主），其切割性能直接影響硅片質(zhì)量及電池效率。

在金剛線生產(chǎn)過程中，電鍍是生產(chǎn)過程中重要的一環(huán)，而電鍍液則是實(shí)現(xiàn)電鍍工藝的重要媒介，所以電鍍液的純凈程度決定了產(chǎn)品的品質(zhì)。尤其在上砂鍍砂段，要滿足金剛線鍍層質(zhì)量良好，不能有夾雜、偏脆現(xiàn)象，就必須保證鍍液的潔凈。但是電鍍液在使用過程中會加入一定量的有機(jī)添加劑，在使用一定周期后，會產(chǎn)生有機(jī)添加劑的分解產(chǎn)物、金屬離子、固體雜質(zhì)等，這些雜質(zhì)的產(chǎn)生和增加會造成電鍍液拉力增值偏低，導(dǎo)致金剛線上砂不均勻以及鍍層脆性增加等性能降低的問題?，F(xiàn)目前，行業(yè)普遍會將上述使用過的鍍液置換下來，對其進(jìn)行再生處理，隨后再上線使用。而通過檢測再生后電鍍液中總有機(jī)碳的含量，可以快速低成本的監(jiān)控鍍液中有機(jī)添加劑殘留部分及其副產(chǎn)物是否去除干凈，有效確保鍍液的純凈度，以免影響金剛線鍍層的性能。

在本案例中，用戶是國內(nèi)一家主要從事電鍍金剛石線及其他金剛石超硬工具研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技創(chuàng)新型企業(yè)，專注于電鍍金剛石線的應(yīng)用和創(chuàng)新。該公司通過使用哈希實(shí)驗(yàn)室產(chǎn)品 QP1680 TOC 分析儀對再生處理后的金剛線電鍍液中有機(jī)物的含量進(jìn)行檢測，以此來判斷有機(jī)添加劑及其副產(chǎn)物的去除情況，確保電鍍液的純凈度，從而保證公司的金剛線產(chǎn)品在穩(wěn)定性、切割質(zhì)量、工藝適用性等方面的性能均具有較好的競爭優(yōu)勢。

應(yīng)用情況

主要儀器：QP1680 TOC 分析儀，帶 65 位自動進(jìn)樣器，現(xiàn)場安裝情況如圖 1 所示。此次客戶使用的是最新一版 總有機(jī)碳TOC 分析儀。相對于老款型號，新版 TOC 分析儀在硬件配置上做了全新升級，包括增加進(jìn)樣針清洗位置和進(jìn)樣口組件的升級等。

圖1:QP1680 TOC 分析儀

在生產(chǎn)工藝中，金剛線電鍍液的主要成分有氨基磺酸鎳、硼酸和有機(jī)添加劑等。客戶主要是對經(jīng)過凈化系統(tǒng)再生處理后的電鍍液進(jìn)行 TOC 的檢測，以確認(rèn)再生后的電鍍液是否符合循環(huán)利用的要求，待測樣品如圖 2 所示。

圖2:客戶樣品

因客戶樣品中無機(jī)碳含量非常小，可忽略不計，而且測量 TC 速度快，無需酸化吹掃等過程，所以客戶采用測量總碳（TC）含量的方式來間接反應(yīng)樣品中總有機(jī)碳的濃度水平?？蛻衾?QP1680 TOC 分析儀自帶的單一母液校準(zhǔn)程序，建立了多條校準(zhǔn)曲線，其線性相關(guān)性 R2 均大于 0.999，滿足性能指標(biāo)。對于電鍍液樣品的穩(wěn)定性測試結(jié)果，基本符合用戶的要求（RSD＜5%），如表 1 所示。

表1：樣品測試數(shù)據(jù)

總結(jié)

客戶反饋：目前儀器運(yùn)行狀態(tài)良好，客戶對測試結(jié)果的穩(wěn)定性也比較滿意。同時，因客戶樣品的 TOC 濃度比較多樣化，而 QP1680 TOC 分析儀的直接無接觸進(jìn)樣技術(shù)，可以有效降低因樣品殘留所帶來的記憶效應(yīng)，避免存在交叉污染的現(xiàn)象，所以非常適用于客戶這一應(yīng)用場景。另外，客戶認(rèn)為儀器的操作和維護(hù)也比較簡單，測試人員可以很快地掌握儀器的使用技巧。

本案例對于 QP1680 TOC 分析儀在金剛線產(chǎn)品的電鍍液 TOC 檢測具有重要的參考意義和價值。