TWI789204B - 金屬線及金屬網 - Google Patents
金屬線及金屬網 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI789204B TWI789204B TW111100866A TW111100866A TWI789204B TW I789204 B TWI789204 B TW I789204B TW 111100866 A TW111100866 A TW 111100866A TW 111100866 A TW111100866 A TW 111100866A TW I789204 B TWI789204 B TW I789204B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- wire
- metal
- tungsten
- tensile strength
- metal wire
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 140
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 139
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 69
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 29
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 28
- 229910001080 W alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 claims description 8
- 238000005491 wire drawing Methods 0.000 description 37
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 26
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 11
- 238000009941 weaving Methods 0.000 description 9
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 6
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N rhenium tungsten Chemical compound [W].[Re] DECCZIUVGMLHKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001391944 Commicarpus scandens Species 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910000691 Re alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- -1 molybdenum (Mo) Chemical class 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052762 osmium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N osmium atom Chemical compound [Os] SYQBFIAQOQZEGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
- B41F15/00—Screen printers
- B41F15/14—Details
- B41F15/34—Screens, Frames; Holders therefor
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
- D03D15/60—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the warp or weft elements other than yarns or threads
- D03D15/67—Metal wires
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
- B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
- B41N1/04—Printing plates or foils; Materials therefor metallic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C27/00—Alloys based on rhenium or a refractory metal not mentioned in groups C22C14/00 or C22C16/00
- C22C27/04—Alloys based on tungsten or molybdenum
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
- D03D15/30—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the structure of the fibres or filaments
- D03D15/33—Ultrafine fibres, e.g. microfibres or nanofibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
- B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
- B41N1/24—Stencils; Stencil materials; Carriers therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41N—PRINTING PLATES OR FOILS; MATERIALS FOR SURFACES USED IN PRINTING MACHINES FOR PRINTING, INKING, DAMPING, OR THE LIKE; PREPARING SUCH SURFACES FOR USE AND CONSERVING THEM
- B41N1/00—Printing plates or foils; Materials therefor
- B41N1/24—Stencils; Stencil materials; Carriers therefor
- B41N1/247—Meshes, gauzes, woven or similar screen materials; Preparation thereof, e.g. by plasma treatment
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D03—WEAVING
- D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
- D03D9/00—Open-work fabrics
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2505/00—Industrial
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
- D10B2505/00—Industrial
- D10B2505/04—Filters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Metal Extraction Processes (AREA)
- Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
- Woven Fabrics (AREA)
- Surgical Instruments (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
- Combined Means For Separation Of Solids (AREA)
- Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)
Abstract
本發明之金屬線（10），係由鎢或鎢合金所構成；線徑在13μm以下；拉伸強度在4.8GPa以上；每1000mm的自然垂下長度在800mm以上。
Description
本發明係關於一種金屬線以及金屬網。
以往，線徑較小且拉伸強度較高的鎢線已為人所習知（參照例如專利文獻1）。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]
日本特開2020－105548號公報
[發明所欲解決的問題]
然而，上述習知的鎢線，會有「一邊維持高拉伸強度一邊縮小線徑時，真直度會降低」此等問題。
於是，本發明之目的在於提供一種線徑較小且拉伸強度以及真直度優異的金屬線，以及具備該金屬線的金屬網。
[解決問題的手段]
本發明一實施態樣之金屬線，係由鎢或鎢合金所構成；線徑在13μm以下；拉伸強度在4.8GPa以上；每1000mm的自然垂下長度在800mm以上。
本發明一實施態樣之金屬網，具備上述一實施態樣之金屬線作為縱向線或橫向線。
[發明的功效]
若根據本發明，便可提供一種線徑較小且拉伸強度以及真直度優異的金屬線等。
以下，針對本發明之實施態樣的金屬線以及金屬網，用圖式詳細進行說明。另外，以下所說明之實施態樣，均係表示本發明一具體例者。因此，以下實施態樣所示之數值、形狀、材料、構成要件、構成要件的配置以及連接態樣、步驟、步驟的順序等，僅為一例，並無限定本發明之意圖。因此，在以下實施態樣的構成要件之中，關於獨立請求項所並未記載的構成要件，係視為任意構成要件，進行說明。
另外，各圖式均為示意圖，並非必定係以嚴謹方式繪示者。因此，例如，在各圖中比例尺等並非必定為一致。另外，在各圖中，針對實質上相同的構造會附以相同的符號，重複說明會省略或簡化。
另外，在本說明書中，圓形等表示要件形狀的用語以及數值範圍，並非係表示嚴謹定義的表現方式，而係意指「也包含實質上均等範圍（例如數%左右的變異）在內」的表現方式。
（實施態樣）
[構造]
首先，針對實施態樣之金屬線以及具備該金屬線的金屬網，用圖1進行說明。
圖1，係具備本實施態樣之金屬線10的金屬網20的示意圖。在圖1中，係以示意方式繪示出金屬網20的一部分的網目，惟金屬網20整體均為網目狀。金屬網20，具備複數條金屬線10，分別作為縱向線以及橫向線。亦即，金屬網20，係用複數條金屬線10分別織製成縱向線或橫向線所製得。
金屬網20，例如，係網版印刷所使用的篩網。金屬網20，具有複數個開口22。開口22，係在網版印刷中墨水通過的部分。藉由將開口22的一部分利用乳劑或樹脂（例如聚醯亞胺）等塞住，以形成墨水無法通過的非通過部。藉由將非通過部的形狀形成為任意形狀，便可以吾人所期望之形狀實行網版印刷。
當金屬網20使用於網版印刷時，為了提高網版印刷的精度，會階段性地實行金屬線10的徑長縮小化。隨著徑長縮小化的實行，伴隨著金屬線10的剖面積的縮小，絕對強度的降低程度也變得顯著。例如，13μm的一般鎢線的拉伸強度為3.4GPa，絕對強度為0.45N。相對於此，實施了徑長縮小化的11μm的鎢線，其絕對強度降低到0.32N。為了補救絕對強度的降低，每單位剖面積的強度（亦即拉伸強度）的提高，為吾人所希求。例如，吾人要求線徑為11μm的金屬線10具有4.8GPa以上的拉伸強度。
金屬線10，係由鎢（W）所構成的鎢線，或者，係由鎢合金所構成的鎢合金線。鎢的含有率，在75wt%以上。鎢的含有率，亦可在80wt%以上，亦可在85wt%以上，亦可在90wt%以上，亦可在95wt%以上，亦可在99wt%以上，亦可在99.9wt%以上，亦可在99.99wt%以上。
另外，鎢的含有率，係鎢相對於金屬線10的重量的比例。此就後述的錸（Re）以及鉀（K）等其他元素的含有率而言亦相同。另外，於金屬線10，亦可含有無法避免在製造時混入的無可避免的雜質。
鎢合金，例如，係錸與鎢的合金（ReW合金）。錸的含有率，例如，在0.1wt%以上、10wt%以下。錸的含有率，亦可在0.5wt%以上，亦可在1wt%以上。另外，錸的含有率，亦可在5wt%以上。
當錸的含有率較高時，可提高金屬線10的拉伸強度。另一方面，當錸的含有率太高時，便難以在將金屬線10的拉伸強度維持於高點的情況下將其細線化。具體而言，容易發生斷線，而難以將線拉得很長。藉由降低錸的含有率，並令鎢的含有率在90wt%以上，便可提高金屬線10的加工性。另外，藉由降低稀少而昂貴的錸的含有率，便可大量生產較長且低廉的金屬線10。
金屬線10的線徑，在13μm以下。線徑越小，便可製造越高之開口率的金屬網20，故可令例如印刷精度提高。金屬線10的線徑，亦可在12μm以下，亦可在10μm以下，亦可在8μm以下，亦可在7μm以下。金屬線10的線徑，例如在5μm以上，惟不限於此。
金屬線10的線徑變異，在1.0μm以下。線徑變異，相當於金屬線10的線徑的最大值與最小值的差分的絕對值。因此，金屬線10的任意2個部位的線徑的差，在1.0μm以下。線徑變異，例如，可利用雷射線徑測定機、SEM（Scanning Electron Microscope，掃描式電子顯微鏡）、雷射顯微鏡測定之。線徑變異，亦可在0.6μm以下，亦可在0.5μm以下，亦可在0.4μm以下，亦可在0.3μm以下。
另外，與金屬線10的線軸正交的剖面的形狀，例如為圓形，惟不限於此。金屬線10的剖面形狀，亦可為橢圓形、正方形或長方形等。
金屬線10的拉伸強度，在4.8GPa（=4800MPa）以上。拉伸強度，亦可在4.9GPa以上，亦可在5.0GPa以上，亦可在5.1GPa以上，亦可在5.2GPa以上。拉伸強度，例如，可根據日本工業規格的拉伸試驗（JIS H 4460 8）測定之。
金屬線10的真直度，以每1000mm的自然垂下長度表示之。具體而言，金屬線10的每1000mm的自然垂下長度（亦即真直度），在800mm以上。金屬線10的真直度，亦可在900mm以上，亦可在950mm以上，亦可在970mm以上。自然垂下長度，例如，可根據日本工業規格的真直度試驗（JIS H 4460 15）測定之。
如以上所述的，本實施態樣之金屬線10，線徑較小，且拉伸強度以及真直度均較高。另外，鎢的含有率較高，加工性亦較優異。
[製造方法]
接著，針對金屬線10的製造方法，用圖2A以及圖2B進行說明。圖2A，係顯示本實施態樣之金屬線10的製造方法的流程圖。圖2B，係顯示本實施態樣之金屬線10的製造方法的另一例的流程圖。
如圖2A所示的，首先，準備鎢鑄錠（S10）。具體而言，準備鎢粉末的聚集體，對所準備之聚集體實行加壓以及燒結（sinter），以製作鎢鑄錠。
另外，當欲製造由鎢合金所構成之金屬線10時，係取代鎢粉末的聚集體，而準備鎢粉末與金屬粉末（例如錸粉末）以既定比例混合的混合物。鎢粉末以及錸粉末的平均粒徑，例如在3μm以上、4μm以下的範圍內，惟不限於此。
接著，對所製作之鎢鑄錠實行型鍛加工（S12）。具體而言，係將鎢鑄錠從周圍鍛造擠壓，令其延展，以形成線材狀的鎢線。亦可取代型鍛加工而實行壓延加工。
例如，藉由重複實行型鍛加工，將直徑約在15mm以上、25mm以下的鎢鑄錠，形成線徑約為3mm的鎢線。藉由在型鍛加工步驟途中實施退火處理，以確保之後的處理的加工性。例如，當徑長在8mm以上、10mm以下的範圍內時，實施2400℃的退火處理。其中，為了確保結晶粒細微化所形成之拉伸強度，在徑長小於8mm的型鍛步驟中，不實施退火處理。
接著，在實行加熱拉線之前，將鎢線以900℃加熱之（S14）。具體而言，係以燃燒器等直接將鎢線加熱。藉由將鎢線加熱，而於鎢線的表面形成氧化物層，以避免其在之後的加熱拉線加工中斷線。
接著，實行加熱拉線（S16）。具體而言，係用1個以上的伸線模具一邊加熱一邊實行鎢線的拉線，亦即，鎢線的線延伸（細線化）。加熱溫度，例如為1000℃。另外，加熱溫度越高，鎢線的加工性越高，故可輕易地實行拉線。加熱拉線，係一邊更換伸線模具一邊重複實行。使用1個伸線模具的1次拉線所致之鎢線的剖面減少率，例如在10%以上、40%以下。在加熱拉線步驟中，亦可使用石墨分散於水中的潤滑劑。
重複實行加熱拉線（S16），直到獲得吾人所期望之鎢線為止（在S18為否）。在此，吾人所期望之線徑，為拉線次數剩下2次時的線徑，例如，為80μm左右。
另外，在加熱拉線的重複過程中，會使用孔徑比之前的拉線所使用的伸線模具更小的伸線模具。另外，在加熱拉線的重複過程中，會以比之前的拉線時的加熱溫度更低的加熱溫度對鎢線進行加熱。亦即，加熱溫度，階段性地降低。最後的加熱溫度，例如為400℃，有助於結晶粒的細微化。
當獲得吾人所期望之線徑的鎢線，且剩下的拉線次數為2次時（在S18為是），實行常溫拉線（S20）。另外，亦可如圖2B所示的，在常溫拉線（S20）之前實行電解研磨（S19）。在常溫拉線中，藉由不加熱而實行鎢線的拉線，以更進一步實現結晶粒的細微化。另外，常溫拉線也有令結晶方位往加工軸方向（具體而言，係與金屬線10的線軸平行的方向）對齊一致的功效。
所謂常溫，例如為0℃以上、50℃以下之範圍內的溫度，例如為30℃。具體而言，會用孔徑相異的複數個伸線模具實行鎢線的拉線。在常溫拉線中，會使用水溶性等的液體潤滑劑。在常溫拉線中不會實行加熱，故可防止液體的蒸發。因此，可令液體潤滑劑充分地發揮功能。相對於以往傳統的鎢線加工方法（亦即600℃以上的加熱拉線），並不實行對鎢線的加熱，而且，係一邊以液體潤滑劑冷卻一邊進行加工，藉此，便可：防止動態回復以及動態再結晶，避免斷線，有助於結晶粒的細微化，並獲得較高的拉伸強度。
常溫拉線的加工率，例如在70%以上。加工率，用常溫拉線之前的線徑Db與常溫拉線之後的線徑Da，以下述式（1）表示之。
（1）加工率=｛1－（Da/Db）
2｝×100
從式（1）可知，藉由常溫拉線，線徑減少程度越大，其加工率為越大的值。例如，即使常溫拉線之前的線徑Db相同，加工率越大，常溫拉線之後的線徑Da越小。藉由提高加工率，常溫拉線所致之鎢線的細線化程度變大，亦即，可獲得更細的鎢線。常溫拉線的加工率，在70%以上，惟亦可在80%以上，亦可在90%以上，亦可在95%以上。常溫拉線之後的線徑，大約在20μm以上、40μm以下的範圍內。
接著，在常溫拉線之後，實行低溫熱拉線（S22）。亦即，一邊以低溫加熱，一邊實行鎢線的最後拉線。此時的溫度，係比常溫拉線（S20）的溫度（常溫）更高且比加熱拉線（S16）的溫度更低的溫度。具體而言，低溫熱拉線的溫度，在100℃以上、300℃以下的範圍內，例如為200℃或300℃。低溫熱拉線後的線徑，大約在10μm以上、16μm以下的範圍內。
通常係以500℃～600℃的加熱溫度進行加工，相對於此，低溫熱拉線係降低到300℃左右的新加工方法。藉此，便可提高拉伸強度，以及令真直度或線徑變異的情況更良好。另一方面，在常溫拉線之後，若以500℃～600℃進行加工，拉伸強度會下降，而未達4.8GPa（後述表2的比較例27）。
最後，對實行低溫熱拉線所形成之鎢線，實行電解研磨，以對直徑進行微調整（S24）。電解研磨，例如，係將鎢線與對向電極浸漬於氫氧化鈉水溶液等電解液，在此狀態下，會在鎢線與對向電極之間產生電位差，藉此實行電解研磨。電解研磨之後的線徑，在13μm以下。
經過以上的步驟，便可製造出本實施態樣之金屬線10。經過以上步驟後所製造之金屬線10的長度，例如為50km以上的長度，可用於工業用途。金屬線10，亦可因應使用態樣切斷成適當的長度，而作為針狀物或棒狀物使用。
另外，金屬線10之製造方法所示的各步驟，例如可沿線實行之。具體而言，步驟S16所使用之複數個伸線模具，在生產線上以孔徑逐漸縮小的順序配置。另外，在各伸線模具之間配置了燃燒器等加熱裝置。另外，亦可在各伸線模具之間配置電解研磨裝置。在步驟S16所使用之伸線模具的下游側（後步驟側），步驟S20所使用之1個以上的伸線模具，以及步驟S22所使用之1個以上的伸線模具，依照孔徑逐漸縮小的順序配置，並在孔徑最小的伸線模具的下游側配置電解研磨裝置。另外，各步驟亦可個別實行之。
另外，上述金屬線10之製造方法僅為一例而已，各步驟之溫度以及線徑等，可適當調整之。
如以上所述的，本實施態樣之金屬線10的製造方法，在以高溫的第1溫度實行加熱拉線之後，以常溫的第2溫度實行常溫拉線，之後，以低溫的第3溫度實行低溫熱拉線。第3溫度，比第2溫度（常溫）更高，比第1溫度（高溫）更低。
像這樣，金屬線10，係藉由實施低溫熱拉線（亦稱為低溫熱加工）此等新穎步驟所製造者。藉由實行低溫熱拉線，便可實現線徑較小、線徑偏差在1.0μm以下，且拉伸強度以及真直度均較高的金屬線10。
[實施例]
以下，一邊與未實行低溫熱拉線所製造之比較例的金屬線作比較，一邊針對本實施態樣之金屬線10的複數個實施例，用表1還有圖3以及圖4進行說明。
以下的表1，揭示由鎢或鎢合金所構成之金屬線的實施例以及比較例的材質、加工方法（拉線方法）、線徑、拉伸強度、真直度（每1000mm的自然垂下長度）以及線徑變異。
[表1]
| 實施例 No. | 材質 | 加工方法 | 線徑 [μm] | 拉伸強度 [GPa] | 真直度 [mm] | 線徑變異 [μm] | |
| 常溫 （加工率） | 低溫熱 （溫度） | ||||||
| 1 | ReW（Re：1wt%） | 有：70% | 有：300℃ | 13 | 5.0 | 930 | 0.4 |
| 2 | 11 | 5.1 | 970 | 0.4 | |||
| 3 | 9 | 5.0 | 970 | 0.4 | |||
| 4 | 有：70% | 有：200℃ | 9 | 5.2 | 920 | 0.5 | |
| 5 | 有：80% | 有：300℃ | 9 | 5.2 | 960 | 0.4 | |
| 6 | 7 | 5.2 | 960 | 0.4 | |||
| 7 | W | 有：70% | 有：300℃ | 13 | 4.9 | 820 | 0.5 |
| 8 | 11 | 4.9 | 950 | 0.3 | |||
| 9 | 9 | 4.9 | 950 | 0.4 | |||
| 10 | 7 | 4.9 | 970 | 0.6 | |||
| 11 | 有：80% | 有：300℃ | 9 | 5.1 | 940 | 0.5 | |
| 12 | 7 | 5.1 | 960 | 0.5 | |||
| 13 | 有：80% | 有：200℃ | 9 | 5.2 | 840 | 0.6 | |
| 14 | 7 | 5.2 | 910 | 0.7 |
[表2]
| 比較例 No. | 材質 | 加工方法 | 線徑 [μm] | 拉伸強度 [GPa] | 真直度 [mm] | 線徑變異 [μm] | |
| 常溫 （加工率） | 低溫熱 （溫度） | ||||||
| 21 | W | 有：70% | 無 | 13 | 4.9 | 760 | 1.9 |
| 22 | 11 | 4.8 | 530 | 1.6 | |||
| 23 | 無 | 無 | 13 | 3.4 | 950 | 0.5 | |
| 24 | 11 | 3.7 | 940 | 0.5 | |||
| 25 | 13 | 4.4 | 940 | 0.5 | |||
| 26 | 8 | 4.5 | 900 | 0.4 | |||
| 27 | 有：70% | 通常熱 | 9 | 4.6 | 950 | 0.6 | |
| 28 | 純退火 | 13 | 4.5 | 920 | 1.9 |
表1所示之各實施例以及表2所示之各比較例的真直度與拉伸強度的關係揭示於圖3。圖3，係顯示本實施態樣之金屬線10的真直度與拉伸強度的關係圖。在圖3中，橫軸表示金屬線10的真直度（每1000mm的自然垂下長度）；縱軸表示金屬線10的拉伸強度。
另外，表1所示之各實施例以及表2所示之各比較例的線徑變異與拉伸強度的關係揭示於圖4。圖4，係顯示本實施態樣之金屬線10的線徑變異與拉伸強度的關係圖。在圖4中，橫軸表示金屬線10的線徑變異；縱軸表示金屬線10的拉伸強度。另外，在圖3以及圖4中，各標記旁邊所附之數字，表示表1的實施例1～14以及表2的比較例21～28的各編號。
實施例1～14，均為依照圖2A揭示之流程圖所製造的金屬線。實施例1～14，係一邊適當調整材質、線徑的目標值、常溫拉線的加工率以及低溫熱拉線的溫度等加工條件，一邊實行常溫拉線（S20）以及低溫熱拉線（S22）二者所製得之金屬線。
比較例21以及22，係在實行常溫拉線（S20）之後並未實行低溫熱拉線（S22）所製造的金屬線。如表2以及圖3所示的，可知藉由實行常溫拉線，可獲得高拉伸強度，惟真直度較低。另外，如圖4所示的，可知線徑變異較大，且真直度較低。
比較例23～26，係常溫拉線（S20）以及低溫熱拉線（S22）均未實施所製造的金屬線。如表2還有圖3以及圖4所示的，當並未實行常溫拉線時，無法獲得高拉伸強度。為了提高拉伸強度，常溫拉線步驟有其必要，惟此時，會像比較例21以及22那樣，真直度降低。
另外，比較例27，係「在實行常溫拉線（S20）之後，取代低溫熱拉線（S22），而以500℃～600℃的溫度實行通常熱拉線」的金屬線。如表2以及圖3所示的，雖可獲得高真直度，惟拉伸強度並未達到4.8GPa。
像這樣，當並未實行低溫熱拉線時，便無法兼顧高拉伸強度與高真直度。像比較例之金屬線那樣的線徑在13μm以下的細金屬線，拉伸強度與真直度之間存在互償的關係。亦即，提高拉伸強度，真直度便降低，提高真直度，拉伸強度便降低。
相對於此，如表1以及圖3所示的，在實施例1～14中，實現了高拉伸強度與高真直度。另外，如圖4所示的，實現了高拉伸強度與較小的線徑變異，或高真直度。亦即，藉由實行低溫熱拉線，即使線徑在13μm以下而較細，仍可製得兼顧高拉伸強度與高真直度的金屬線10。金屬線10，係不含錸的鎢線，或者，係錸的含有率在10wt%以下的錸鎢合金線，加工性優異。
另外，實施例1～6，係含有錸1wt%的錸鎢合金線；實施例7～14，係不含錸的鎢線。由表1可知，當在相同線徑、相同拉線條件下作比較時，錸鎢合金線，相對於鎢線，拉伸強度更高若干。此係由固溶體強化機制所形成者。另外，以氧化物之狀態析出於晶粒邊界的散布強化亦同樣，有助於某種程度之拉伸強度的提高。
因此，作為展現該等強化機制的元素，當取代錸而使用原子半徑相異的其他金屬元素時，亦可獲得相同的功效。亦即，當金屬線10係由鎢合金所構成時，鎢合金所含有之金屬，亦可並非錸。亦即，鎢合金，亦可為鎢與相異於鎢的1種類以上的金屬的合金。
相異於鎢的金屬，例如為過渡金屬，如鉬（Mo）、銥（Ir）、釕（Ru）或鋨（Os）等原子半徑與錸相近的元素。該等金屬的含有率，例如，在0.1wt%以上、10wt%以下，惟不限於此。例如，鎢合金所含有之金屬的含有率，亦可比0.1wt%更小，亦可比1wt%更大。
另外，比較實施例3與實施例4可知，藉由降低低溫熱拉線的溫度，即使相同線徑，仍可一邊維持高真直度一邊提高拉伸強度。比較實施例3與實施例5可知，藉由提高常溫拉線的加工率，即使相同線徑，仍可一邊維持高真直度一邊提高拉伸強度。比較實施例9～14可知，在不含錸的鎢線中，亦具有同樣的關係。
另外，比較實施例3與實施例4可知，藉由提高低溫熱拉線的溫度，即使相同線徑，仍可一邊維持高拉伸強度一邊提高真直度。比較實施例9～14可知，在不含錸的鎢線中，亦具有同樣的關係。
[功效等]
如以上所述的，本實施態樣之金屬線10，係由鎢或鎢合金所構成；線徑在13μm以下；拉伸強度在4.8GPa以上；每1000mm的自然垂下長度在800mm以上。另外，例如，線徑變異在1.0μm以下。
藉此，便可實現線徑較小且拉伸強度以及真直度優異的金屬線10。
另外，關於提高真直度的處理，一般係線延伸之後或電解研磨之後以1000℃左右的高溫進行加熱的純退火處理，為吾人所習知。然而，例如，當對比較例21的金屬線實行純退火處理時，雖可提高真直度，惟拉伸強度會降低。例如，表2的比較例28，係對比較例21的金屬線實行純退火處理的態樣。與比較例21作比較可知，藉由實行純退火處理，雖可提高真直度，惟作為代價，拉伸強度會降低到小於4.8GPa。亦即，純退火處理，無法兼顧高真直度與高拉伸強度。另外，在純退火處理中，線徑變異幾乎沒有變化，故無法縮小線徑變異。
相對於此，本實施態樣之金屬線10，係並未實行純退火處理的金屬線。並未實行純退火處理，同時利用低溫熱拉線，可兼顧高真直度與高拉伸強度。
另外，例如，每1000mm的自然垂下長度，在900mm以上。
如是，真直度更高，故就金屬網20的織製等而言，更有其效用。
假設使用線徑變異超過1.0μm的金屬線進行織製時，容易發生織製時的織製不均勻。如是，發生了織製不均勻的金屬網，有時其高度會產生變異。若使用該金屬網作為篩網，在以刮板等入墨時可能會發生網版印刷的精度降低等問題。
另外，當使用真直度小於800mm的金屬線進行織製時，線材會扭折而導致織製時斷線等不良情況。當使用真直度小於800mm的金屬線實行織製以外的線材2次加工（例如捻線加工等）時，會導致斷線等不良情況。
相對於此，本實施態樣之金屬網20，具備金屬線10作為縱向線或橫向線。另外，例如，金屬網20係作為網版印刷的網具使用。
藉此，由於係使用線徑較小且拉伸強度以及真直度優異的金屬線10，故可更簡單地製造出金屬網20。由於線徑較小，故可製造出高開口率的金屬網20。
另外，例如，鎢的含有率亦可在90wt%以上。
因此，例如，藉由降低錸等其他元素的含有率，並提高鎢的含有率，便可實現加工性優異的金屬線10。
（其他）
以上，係針對本發明之金屬線以及金屬網，根據實施態樣進行說明，惟本發明並非僅限於上述實施態樣。
例如，在上述實施態樣中，係揭示金屬網20為篩網的例子，惟不限於此。金屬網20，亦可用於過濾器或防護服等。金屬網20的全部的縱向線以及橫向線可均為金屬線10，亦可至少一條縱向線或橫向線為金屬線10，剩下的縱向線或橫向線為不銹鋼線等其他金屬線。
另外，例如，金屬線10，亦可用於金屬網20的織製用線材以外之用途。例如，金屬線10，亦可用於線鋸線材、醫療用針具、繩子或索帶等。
另外，例如，金屬線10所含有之鎢的含有率，亦可小於75wt%，亦可小於70wt%。
另外，例如，金屬線10，亦可由摻雜了鉀（K）的鎢所構成。所摻雜之鉀，存在於鎢的晶粒邊界。散布於晶粒邊界的鉀（K），雖會在高溫加熱時以及加熱拉線的加工時防止結晶粗大化，惟在常溫拉線中，不會發生加工時的結晶粗大化，故鉀（K）的量，亦可在例如0.010wt%以下，另一方面，亦有「在到常溫拉線為止的程序中，提高若干強度」的功效。摻雜了鉀的鎢線，亦與鎢合金線的態樣相同，可實現具有比鋼琴線的一般拉伸強度更高的拉伸強度的鎢線。不限於鉀的氧化物，鈰或鑭等其他物質的氧化物亦可獲得同樣的功效。
可取代鎢粉末，而使用摻雜了鉀的鎢粉末，利用與實施態樣相同的製造方法，製造摻雜了鉀的鎢線。
另外，例如，亦可於金屬線10的表面被覆氧化膜或氮化膜等，或是被覆電鍍層等。
其他可對各實施態樣實施本領域從業人員所思及之各種變化的態樣，或在不超出本發明之發明精神的範圍內將各實施態樣之構成要件以及功能任意組合而實現的態樣，亦為本發明所包含。
10:金屬線
20:金屬網
22:開口
S10,S12,S14,S16,S18,S19,S20,S22,S24:步驟
[圖1]係具備實施態樣之金屬線的金屬網的示意圖。
[圖2A]係顯示實施態樣之金屬線的製造方法的流程圖。
[圖2B]係顯示實施態樣之金屬線的製造方法的另一例的流程圖。
[圖3]係顯示實施態樣之金屬線的真直度與拉伸強度的關係圖。
[圖4]係顯示實施態樣之金屬線的線徑變異與拉伸強度的關係圖。
Claims (7)
- 一種金屬線，其特徵為： 由鎢或鎢合金所構成； 線徑，在13μm以下； 拉伸強度，在4.8GPa以上； 每1000mm的自然垂下長度，在800mm以上。
- 如請求項1之金屬線，其中， 線徑變異，在1.0μm以下。
- 一種金屬線，其特徵為： 由鎢或鎢合金所構成； 線徑，在13μm以下； 拉伸強度，在4.8GPa以上； 線徑變異，在1.0μm以下。
- 如請求項1至3項中任一項之金屬線，其中， 每1000mm的自然垂下長度，在900mm以上。
- 如請求項1至3項中任一項之金屬線，其中， 鎢的含有率，在90wt%以上。
- 一種金屬網，其特徵為： 包含如請求項1至5項中任一項所記載的金屬線作為縱向線或橫向線。
- 如請求項6之金屬網，其中， 該金屬網作為網版印刷的網具使用。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021040071A JP2022139604A (ja) | 2021-03-12 | 2021-03-12 | 金属線及び金属メッシュ |
| JP2021-040071 | 2021-03-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202235636A TW202235636A (zh) | 2022-09-16 |
| TWI789204B true TWI789204B (zh) | 2023-01-01 |
Family
ID=83226558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW111100866A TWI789204B (zh) | 2021-03-12 | 2022-01-10 | 金屬線及金屬網 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20240227384A9 (zh) |
| JP (1) | JP2022139604A (zh) |
| CN (1) | CN116897219A (zh) |
| DE (1) | DE112021007271T5 (zh) |
| TW (1) | TWI789204B (zh) |
| WO (1) | WO2022190557A1 (zh) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018122599A (ja) * | 2018-04-02 | 2018-08-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | タングステン線及びタングステン繊維 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004334923A (ja) * | 2003-04-30 | 2004-11-25 | Totoku Electric Co Ltd | 光ピックアップ用サスペンションワイヤおよびその製造方法 |
| JP5578852B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2014-08-27 | 株式会社東芝 | タングステンワイヤの製造方法 |
| JP6148604B2 (ja) * | 2013-11-07 | 2017-06-14 | 株式会社Ｎｂｃメッシュテック | 印刷用金属メッシュ織物および印刷用スクリーン版 |
| WO2020218058A1 (ja) * | 2019-04-26 | 2020-10-29 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | タングステン線及びタングステン製品 |
-
2021
- 2021-03-12 JP JP2021040071A patent/JP2022139604A/ja active Pending
- 2021-12-21 WO PCT/JP2021/047254 patent/WO2022190557A1/ja active Application Filing
- 2021-12-21 DE DE112021007271.4T patent/DE112021007271T5/de active Granted
- 2021-12-21 CN CN202180094247.2A patent/CN116897219A/zh active Pending
- 2021-12-21 US US18/279,061 patent/US20240227384A9/en active Pending
-
2022
- 2022-01-10 TW TW111100866A patent/TWI789204B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018122599A (ja) * | 2018-04-02 | 2018-08-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | タングステン線及びタングステン繊維 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE112021007271T5 (de) | 2023-12-28 |
| US20240227384A9 (en) | 2024-07-11 |
| TW202235636A (zh) | 2022-09-16 |
| WO2022190557A1 (ja) | 2022-09-15 |
| JP2022139604A (ja) | 2022-09-26 |
| US20240131836A1 (en) | 2024-04-25 |
| CN116897219A (zh) | 2023-10-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2022156437A1 (zh) | 一种合金线材及其制备方法与应用 | |
| JP2022112015A5 (zh) | ||
| TWI814101B (zh) | 鎢線及鋸線 | |
| JP5291588B2 (ja) | 金属極細線、金属極細線の製造方法、及び金属極細線を用いたメッシュ金網 | |
| TWI789204B (zh) | 金屬線及金屬網 | |
| TW202221186A (zh) | 金屬線 | |
| WO2023228833A1 (ja) | タングステン線 | |
| JP7478983B2 (ja) | タングステン線、ソーワイヤー及びスクリーン印刷用タングステン線 | |
| JP4987181B2 (ja) | レニウムタングステン線、それを用いたプローブピン、コロナ放電用チャージワイヤ、蛍光表示管用フィラメントおよびその製造方法 | |
| WO2023228832A1 (ja) | 水素透過フィルタ | |
| AT293037B (de) | Werkstoff auf Wolframgrundlage, Verfahren zu seiner Herstellung und Verfahren zur Herstellung von Wolframdraht daraus | |
| WO2021153451A1 (ja) | タングステンを含む線 | |
| CN117987711A (zh) | 一种合金线材及其制备方法与应用 | |
| JP5068986B2 (ja) | モリブデン材料とその製造方法 | |
| TW202306670A (zh) | 金屬線及鋸線 |