本文選題：機(jī)理 + 納米膠體��； 參考：《中國表面工程》2017年01期

【摘要】：利用分子動力學(xué)模擬了納米Si O2顆粒與單晶硅(100)表面的碰撞過程,以此來分析納米膠體射流拋光的材料去除機(jī)理。仿真結(jié)果顯示:粒徑為7 nm的Si O2顆粒其速度在50 m/s時,與單晶硅工件表面的碰撞作用不會引起工件表面的原子排布的變化;而若要使碰撞對單晶硅工件表面原子排布產(chǎn)生影響,納米Si O2顆粒的速度需大于250 m/s。以單晶硅工件為加工對象進(jìn)行了納米膠體射流拋光加工試驗(yàn)。利用激光拉曼光譜對加工前后單晶硅工件表面原子排布狀況進(jìn)行了比較,其結(jié)果與分子動力學(xué)仿真結(jié)果吻合。利用X射線光電子能譜,研究了加工前后納米Si O2顆粒與單晶硅工件表面原子之間化學(xué)鍵的變化。通過仿真和試驗(yàn)得出:納米膠體射流拋光中,納米顆粒碰撞所產(chǎn)生的機(jī)械作用不能直接去除工件材料,材料的去除是納米顆粒與工件表面之間機(jī)械作用和化學(xué)作用的共同結(jié)果。
[Abstract]:The collision process between nano-SiO _ 2 particles and the surface of monocrystalline silicon (100) was simulated by molecular dynamics to analyze the material removal mechanism of nano-colloidal jet polishing. The simulation results show that when the particle size of Sio _ 2 is at 50 m / s, the collision with the surface of monocrystalline silicon will not result in the change of atomic arrangement on the surface of the workpiece. The velocity of nano-SiO _ 2 particles must be more than 250 m / s for the impact to influence the atomic arrangement on the surface of monocrystalline silicon workpiece. Nano-colloidal jet polishing experiments were carried out on monocrystalline silicon workpiece. The atomic arrangement of monocrystalline silicon workpiece before and after processing was compared by laser Raman spectroscopy. The results are in agreement with the results of molecular dynamics simulation. The changes of chemical bonds between nanocrystalline Sio _ 2 particles and monocrystalline silicon workpiece surface atoms were studied by X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Through simulation and experiment, it is concluded that the mechanical action caused by the impact of nanoparticles in the polishing of nano-colloid jet can not directly remove the workpiece material, and the removal of the material is the joint result of the mechanical and chemical action between the nanoparticles and the surface of the workpiece.
【作者單位】： 河南工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(50805039) 河南省教育廳重點(diǎn)科研項(xiàng)目(17A460009)~~
【分類號】：TG580.692

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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【二級參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2106858