【摘要】：隨著太陽能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,硅晶體材料的應(yīng)用越來越廣泛。硅片切割是光伏產(chǎn)業(yè)中一道重要的工藝。硅片質(zhì)量的好壞直接影響后續(xù)的加工成本。研究樹脂金剛石切割線切割硅晶體的切割機理以及硅片切割過程中影響硅片質(zhì)量的因素,可以為切割工藝的制定提供理論指導(dǎo)。研究了硅晶體的去除機理,借助電子掃描顯微鏡觀察切割后的硅片以及切屑形貌,研究硅晶體的去除形式,計算了硅晶體塑性去除的臨界深度,并研究了不同切削參數(shù)對硅晶體去除機理的影響。對切割完的硅片進行表面損傷層的研究,切割完后的硅片表面有大量的微裂紋存在,隨著硅片切入深度的增加硅片表面裂紋寬度變大,硅片表面粗糙度隨著線速度的增加而減小,隨著進給速度增大而增大,采用截面顯微法研究了不同切割參數(shù)對硅片亞表面損傷深度的影響。首次建立了樹脂金剛石切割線切割硅片的切割模型以及單顆金剛石的樹脂層退讓模型。通過分析樹脂層的退讓行,獲得了退讓量δ和線弓A的關(guān)系。理論研究表明,樹脂金剛石切割線切割時線弓的增大主要是由樹脂層的退讓性引起的。線弓的變化量和樹脂層的退讓量成正比。實驗研究選用了2種不同硬度樹脂,用相同的切割工藝對單晶硅進行了切割實驗,實驗研究表明:使用硬度高的樹脂制作的金剛石線鋸可以減小線弓,提高切削效率。首次做了單顆金剛石顆粒切削硅晶體的有限元仿真。仿真考慮了空氣對流與切削液對流換熱系數(shù),并且綜合考慮了應(yīng)力場與溫度場的相互影響,屬于熱力耦合的切削仿真模擬。研究了影響切削力與切削熱的影響因素。研究結(jié)果表明,切削深度越大,切削力越大,溫度越高。切削速度越高,切削力越小。借助掃描電子顯微鏡研究了樹脂金剛石切割線的磨損形式,樹脂金剛石切割線的磨損主要有樹脂層磨損,金剛石顆粒拋光磨損,金剛石顆粒脫落,并且建立了單顆樹脂金剛石顆粒的有限元模型,用有限元方法分析了單顆樹脂金剛石顆粒的受力情況,從分析結(jié)果看,靠近金剛石顆粒的樹脂層位移量較大,遠離金剛石顆粒的樹脂層位移量逐步減小,因此金剛石根部的樹脂層容易在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生開裂,并且容易和金剛石顆粒產(chǎn)生間隙,最終脫落。
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN305.1

【參考文獻】

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本文編號：2724391