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超声辅助线锯切割SiC单晶实验研究

针对单晶SiC切割过程切割效率低,加工表面粗糙度和表面不平度差以及线锯磨损和断裂严重等问题,提出采用线锯横向施加超声振动的方法切割单晶SiC.通过实验对比研究了普通切割与超声辅助切割两种切割工艺,结果表明:与普通切割相比,超声辅助切割单晶SiC,锯切力减小37％～52％,且减小趋势随工件进给速度的增大更明显；切片表面粗糙度降幅约为26％～55％,晶片表面形貌均匀,无划痕,明显优于普通切割方法所获得的表面；线锯磨损降低约近40％；切割效率提高近56％.

关键词: SiC单晶 , 超声辅助线锯切割 , 表面粗糙度

旋转条件下切割SiC单晶片实验研究

王肖烨 , 李言 , 李淑娟 , 肖强

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.06.018

通过旋转条件下切割SiC单晶片,分析了切片表面微观形貌特点,研究了线锯速度、工件进给速度和工件转速对切片表面粗糙度与切向锯切力的影响规律.结果表明:增加工件旋转,切片表面平整光滑,沿线锯运动方向没有明显沟槽及凸起,质量明显得到改善;当转速由0增加到12 r/min时,切片表面粗糙度由1.532 μm降到0.513μm;线锯速度和工件旋转速度增大、工件进给速度减小,切向锯切力减小,表面粗糙度减小.当线锯速度和工件旋转速度过大,切向锯切力和表面粗糙度反而会有所增加.

关键词: 工件旋转 , SiC单晶片 , 切向锯切力 , 表面粗糙度

工艺参数对SiC单晶片切割表面质量的影响

王肖烨 , 李言 , 李淑娟 , 袁启龙 , 杨明顺

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2012.03.014

SiC单晶片表面质量对其后续半导体器件的制造有很大影响,但其材料的高硬度和高脆性,使切片过程变得非常困难.本文在往复式电镀金刚石线切割装置上采用单因素和正交法进行了SiC单晶切割实验,研究了工件转速、线锯速率、工件进给速率、线锯磨损对晶片表面粗糙度的影响规律以及三维形貌特点.结果表明:附加工件旋转运动,晶片表面质量提高,划痕减少、深度变浅；线速增大、工件旋转速率增大或工件进给速率减小,表面粗糙度值减小；线锯磨损晶片表面粗糙度值增大.相对线速和线锯磨损,工件转速和工件进给速率对晶片表面质量及粗糙度的影响更大.应在综合考虑效率和线锯损耗的基础上合理确定切割参数,尤其是工件进给速率.

关键词: 金刚石线锯 , 工件旋转 , SiC单晶片 , 工艺参数 , 表面质量

基于声发射的单晶SiC材料去除机理研究

李淑娟 , 崔丹 , 王小雪 , 王乐 , 王肖烨

人工晶体学报

根据声发射理论,采用金刚石刀具在自动划痕仪上进行SiC单晶塑脆转换的临界条件实验,建立了SiC划痕实验过程中的声发射(AE)信号模型,利用扫描电镜(SEM)观察SiC单晶的表面形貌.结果表明,SiC划痕过程中也存在着明显的声发射Kaiser效应点,表面的划痕和切屑也表明该单晶材料同其它典型硬脆材料如玻璃和硅类似,材料去除存在着塑性到脆性的转换过程,同时分析了划痕过程中的微细粉末状碎屑的产生机理和刀具角度与塑脆转换的关系.

关键词: 单晶SiC , 划痕实验 , 硬脆材料加工 , 塑性域加工

旋转条件下SiC单晶片锯切力建模研究

王肖烨 , 李言

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2011.04.004

通过理论分析和实验研究相结合的方法,对工件旋转条件下电镀金刚石线锯切割SiC单晶片锯切力进行了分析.依据磨削和动态切削理论,分析了线锯与工件运动模型、单颗金刚石磨粒的切向和法向锯切力,建立了金刚石线锯锯切力模型；进行了工件旋转条件下SiC单晶切割实验,对理论分析结果进行验证,重点对线锯速率、工件进给速率、工件旋转速率及工件未切割直径等工艺因素对切向锯切力的影响进行分析.结果表明理论分析和实验结果相对误差不大于5.2％,验证了所建模型的正确性,为探索SiC单晶片的切削机理和参数优化提供依据.

关键词: 工件旋转 , SiC单晶片 , 锯切力 , 建模研究

基于组态王的包钢耐火配料系统设计

胡万里

耐火材料 doi:10.3969/j.issn.1001-1935.2010.01.023

介绍了利用组态王作为监控,可编程控制器作为下位机,实现了耐火厂散料配料系统的自动化生产,该系统具有手动功能和自动功能,手动功能具有现场手动和上位机手动功能,自动功能具有全自动和半自动功能.该系统可实现配方和配料制度的任意更改,投资低,故障少,自动化程度高.

关键词: 组态王 , 配料 , 上位机

比肖夫式高炉煤气洗涤塔的技术改造

杨子彬 , 杨殿卿

中国冶金 doi:10.3969/j.issn.1006-9356.2008.12.008

剖析了邯钢7号高炉配套的比肖夫式煤气洗涤塔的结构特点,运行状况与噪声超标、挂板脱落、橡胶补偿器易损坏、液压伺服阀堵塞、鲎口自动闭合堵塞气、液通道问题的具体原因,制定了相应的技术改造方案.实施后,取得了能够满足高炉与TRT正常生产和发电的需要,噪声也达到了国标要求,效果良好.

关键词: 比肖夫式高炉煤气洗涤塔 , 结构技术改造

“王”字型左手材料结构的设计与仿真

孙振 , 竹有章 , 何星 , 杨成莱 , 李磐石

材料科学与工程学报

针对目前由金属开口谐振环与金属杆构成的左手材料结构存在构造比较复杂、工艺实现较难的缺点,设计实现了一种基于金属条的改进结构一”王”字型结构.通过理论分析和电磁仿真软件Ansoft HFSS 10模拟仿真,利用散射参量法提取参数结果表明该结构可以在X波段实现介电常数和磁导率同时为负.讨论研究了该左手结构的金属条宽度、中间缺口宽度、中间条宽度三个结构尺寸参数变化对谐振频率和透射峰幅值的影响,结果表明三个参数的变化都会对二者产生影响,其中金属条宽度改变对透射峰值影响幅度相对较大,缺口宽度改变对谐振频率影响幅度相对较大.

关键词: 金属条 , 左手材料 , 负折射率 , 谐振频率 , S参数