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国家标准计划《钨合金切割丝》由 TC243(全国有色金属标准化技术委员会)归口,TC243SC3(全国有色金属标准化技术委员会稀有金属分会)执行 ,主管部门为中国有色金属工业协会

主要起草单位 厦门虹鹭钨钼工业有限公司赣州虹飞钨钼材料有限公司杨凌美畅新材料股份有限公司江苏聚成金刚石科技有限公司

目录

基础信息

制修订
制定
项目周期
18个月
申报日期
2022-12-27
公示开始日期
2024-01-22
公示截止日期
2024-02-21
标准类别
产品
国际标准分类号
77.150.99
77 冶金
77.150 有色金属产品
77.150.99 其他有色金属产品
归口单位
全国有色金属标准化技术委员会
执行单位
全国有色金属标准化技术委员会稀有金属分会
主管部门
中国有色金属工业协会

起草单位

目的意义

为实现2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”,国家七部委(工信部、生态环境部、国家能源局、财政部、科技部等)纷纷发文,鼓励大力发展光伏太阳能发电、风力发电等清洁能源,将带动光伏行业的快速发展。

光伏行业是朝阳产业,国家大力扶持,发展前景巨大,而硅片正是光伏发电需要的基础材料,光伏行业硅片需求量将会爆发性增加。

金刚线是一种具有金刚石微型锯齿的切割工具,主要应用光伏硅片切割以及磁性材料、半导体材料、陶瓷材料等切割。

当前金刚线的母线(基体材料)主要是高碳钢丝,而制备高碳钢丝的原材料国内目前还无法生产,需要依赖进口,是一种“卡脖子”的材料。

另外由于受碳钢本身材质特性影响,碳钢丝难以突破直径细化(直径小于0.040mm)和强度提升(强度很难突破5300Mpa)的双重技术障碍。

随着光伏及半导体等行业的快速发展,切割用金刚线正朝着“五化”方向发展,“五化”即“细线化、快切化、省线化、低TTV化(指切割片厚度变化量,是衡量切割片品质的重要指标)、切割高稳定化”,金刚线切割行业迫切希望找到一种新型金刚线母线材料来提升切割效率和提升切割片出片率。

研究与实验表明:钨合金切割丝以其优越的性能很好地满足未来金刚线切割的发展要求,未来可全面替代碳钢丝用作金刚线母线。

与碳钢丝相比,钨合金切割丝具有以下优势: 1、线径更细:硅片薄片化的趋势希望切割丝越细越好,碳钢丝的丝径难以突破细化(小于0.04mm),目前钨丝直径可达35μm以下,优于高碳钢丝线,且仍具备细线化空间,硅片薄片化的趋势也将逐步放大钨合金切割丝的性价比; 2、强度更高可提升切割效率:直径小于0.04mm的钨合金丝强度可超过5800Mpa,而碳钢丝的强度因受材质决定很难突破5300Mpa。

强度越高,破断力更大,切割速度更快,生产效率提升,产品良率更高; 3、钨合金切割丝的耐腐蚀性能优于碳钢,能降低金刚线的损耗。

4、综合效益明显:钨合金切割丝目前价格在40-50元/km之间,碳钢母线价格在10元左右,但从使用钨合金切割丝带来的光伏硅片产出数量、良品率、生产效率等综合效益有明显优势来看,目前已让更多的光伏硅片切割企业主动选择钨合金切割丝。

随着成材率的提升和钨丝生产规模扩大,钨丝仍具备持续降本的空间,钨丝-钢丝价差进一步缩小,推动钨丝线放量。

钨合金切割丝正逐步成为金刚线母线的核心材料。

钨合金切割丝是替代碳钢用作金刚线母线的理想材料。

将大大助力于我国光伏发电行业及半导体等行业高质量发展。

据市场调查仅光伏行业用金刚线母线2021年产量9000万公里。

预计2023年,光伏行业切割用金刚线母线年需求将超过1.2亿公里左右;预计2025年,光伏行业切割用金刚线母线年需求达1.8亿公里左右,金刚线年产值将突破100亿元。

钨合金切割丝目前没有对应的国家和行业标准,制定《钨合金切割丝》国家标准变得极其紧迫,因此建议制定《钨合金切割丝》国家标准,构建和完善国家先进基础材料、关键战略材料和先进有色金属材料等新材料标准体系,以支持钨产业、光伏及半导体产业的健康可持续发展。

范围和主要技术内容

本文件适用于切割光伏硅片、半导体材料、磁性材料、陶瓷材料等硬面材料的钨合金切割丝。 本文件规定了钨合金切割丝的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等内容。本文件的主要技术内容:化学成分、尺寸及允许偏差、长度、抗拉强度、弹性模量、扭转性能、直线性、表面质量、排线等要求。