【摘要】：隨著太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,硅晶體材料的應(yīng)用越來(lái)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(shù)脂金剛石切割線切割硅晶體的切割機(jī)理以及硅片切割過(guò)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(jī)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(jì)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(duì)硅晶體去除機(jī)理的影響。對(duì)切割完的硅片進(jìn)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(jìn)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(duì)硅片亞表面損傷深度的影響。首次建立了樹(shù)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(shù)脂層退讓模型。通過(guò)分析樹(shù)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(shù)脂金剛石切割線切割時(shí)線弓的增大主要是由樹(shù)脂層的退讓性引起的。線弓的變化量和樹(shù)脂層的退讓量成正比。實(shí)驗(yàn)研究選用了2種不同硬度樹(shù)脂,用相同的切割工藝對(duì)單晶硅進(jìn)行了切割實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)研究表明:使用硬度高的樹(shù)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(duì)流與切削液對(duì)流換熱系數(shù),并且綜合考慮了應(yīng)力場(chǎng)與溫度場(chǎng)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(shù)脂金剛石切割線的磨損形式,樹(shù)脂金剛石切割線的磨損主要有樹(shù)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(shù)脂金剛石顆粒的有限元模型,用有限元方法分析了單顆樹(shù)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(shù)脂層位移量較大,遠(yuǎn)離金剛石顆粒的樹(shù)脂層位移量逐步減小,因此金剛石根部的樹(shù)脂層容易在交變應(yīng)力作用下產(chǎn)生開(kāi)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN305.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2724391