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QP1680 TOC 分析仪在金刚线电镀液 TOC 检测中的应用

2024-02-29，星期四

电镀金刚石线锯又叫金刚石切割线、金刚线等。它是将金刚石微粉颗粒以一定的分布密度均匀地固结在母线（一般为高碳钢丝）上制成的，通过金刚线与被切割物体间 进行高速磨削运动，从而实现切割目的。金刚线切割具有出片率更高（切割磨损少）、切割速度快、环境污染小等优势。在光伏行业中，金刚线主要用于硅片切割（包括截断和切片，切片为主），其切割性能直接影响硅片质量及电池效率。

在金刚线生产过程中，电镀是生产过程中重要的一环，而电镀液则是实现电镀工艺的重要媒介，所以电镀液的纯净程度决定了产品的品质。尤其在上砂镀砂段，要满足金刚线镀层质量良好，不能有夹杂、偏脆现象，就必须保证镀液的洁净。但是电镀液在使用过程中会加入一定量的有机添加剂，在使用一定周期后，会产生有机添加剂的分解产物、金属离子、固体杂质等，这些杂质的产生和增加会造成电镀液拉力增值偏低，导致金刚线上砂不均匀以及镀层脆性增加等性能降低的问题。现目前，行业普遍会将上述使用过的镀液置换下来，对其进行再生处理，随后再上线使用。而通过检测再生后电镀液中总有机碳的含量，可以快速低成本的监控镀液中有机添加剂残留部分及其副产物是否去除干净，有效确保镀液的纯净度，以免影响金刚线镀层的性能。

在本案例中，用户是国内一家主要从事电镀金刚石线及其他金刚石超硬工具研发、生产和销售的高科技创新型企业，专注于电镀金刚石线的应用和创新。该公司通过使用哈希实验室产品 QP1680 TOC 分析仪对再生处理后的金刚线电镀液中有机物的含量进行检测，以此来判断有机添加剂及其副产物的去除情况，确保电镀液的纯净度，从而保证公司的金刚线产品在稳定性、切割质量、工艺适用性等方面的性能均具有较好的竞争优势。

应用情况

主要仪器：QP1680 TOC 分析仪，带 65 位自动进样器，现场安装情况如图 1 所示。此次客户使用的是最新一版 TOC 分析仪。相对于老款型号，新版 TOC 分析仪在硬件配置上做了全新升级，包括增加进样针清洗位置和进样口组件的升级等。

图1:QP1680 TOC 分析仪

在生产工艺中，金刚线电镀液的主要成分有氨基磺酸镍、硼酸和有机添加剂等。客户主要是对经过净化系统再生处理后的电镀液进行 TOC 的检测，以确认再生后的电镀液是否符合循环利用的要求，待测样品如图 2 所示。

图2:客户样品

因客户样品中无机碳含量非常小，可忽略不计，而且测量 TC 速度快，无需酸化吹扫等过程，所以客户采用测量总碳（TC）含量的方式来间接反应样品中总有机碳的浓度水平。客户利用 QP1680 TOC 分析仪自带的单一母液校准程序，建立了多条校准曲线，其线性相关性 R2 均大于 0.999，满足性能指标。对于电镀液样品的稳定性测试结果，基本符合用户的要求（RSD＜5%），如表 1 所示。

表1：样品测试数据

总结

客户反馈：目前仪器运行状态良好，客户对测试结果的稳定性也比较满意。同时，因客户样品的 TOC 浓度比较多样化，而 QP1680 TOC 分析仪的直接无接触进样技术，可以有效降低因样品残留所带来的记忆效应，避免存在交叉污染的现象，所以非常适用于客户这一应用场景。另外，客户认为仪器的操作和维护也比较简单，测试人员可以很快地掌握仪器的使用技巧。

本案例对于 QP1680 TOC 分析仪在金刚线产品的电镀液 TOC 检测具有重要的参考意义和价值。