本文關(guān)鍵詞：SiC單晶線鋸切片微裂紋損傷深度的有限元分析

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【摘要】：為了實現(xiàn)對碳化硅單晶(SiC)線鋸切片亞表面微裂紋損傷深度快速計算與非破壞性分析,基于SiC單晶鋸切加工脆性模式的材料去除機理,選擇材料脆性開裂本構(gòu)模型,建立了SiC單晶線鋸切片微裂紋損傷深度計算有限元模型。模型通過定義開裂狀態(tài)量的輸出,控制晶片表面單元失效與刪除,將晶片上計算點區(qū)域內(nèi)未失效單元節(jié)點到晶片表面最大距離提取為微裂紋損傷深度,實現(xiàn)了微裂紋損傷深度的仿真計算。研究了鋸切過程的最大主應(yīng)力與應(yīng)力變化率的變化規(guī)律,仿真計算了切片微裂紋損傷深度,結(jié)果表明:鋸切過程中距切點越近,最大主應(yīng)力值與應(yīng)力變化率越大;當(dāng)工件進給速度一定時,鋸絲速度提高,SiC晶片的微裂紋損傷深度降低;有限元模型的仿真計算值均小于實驗測量值,結(jié)果變化趨勢較一致,其相對誤差范圍為10%~15.92%。建立的有限元模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測計算SiC單晶線鋸切片微裂紋損傷深度。
【作者單位】： 山東大學(xué)機械工程學(xué)院;山東大學(xué)高效潔凈機械制造教育部重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： SiC單晶 線鋸切割 微裂紋損傷 有限元分析
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51205234) 山東省自然科學(xué)基金資助項目(ZR2014EEM034)
【分類號】：TN304.24
【正文快照】： 碳化硅(SiC)單晶是第三代寬帶隙半導(dǎo)體材料,是發(fā)光二極管(LED)理想襯底材料,也是制作高溫、高頻、抗輻照、大功率電子器件的重要材料[1]。SiC單晶線鋸切片加工是晶片成形的首道工序,所形成的晶片亞表面微裂紋損傷深度直接影響后續(xù)磨拋工序的工作量,是評價加工質(zhì)量優(yōu)劣的一個重

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本文編號：961060