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单晶硅压痕接触变形的简化计算
被引量：
3
1
作者
葛梦然
王全景
张振中
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1317-1324,共8页
单晶硅、光学玻璃等脆性材料磨粒加工获得高质量加工表面的关键是单颗磨粒的实际刻划深度小于材料脆塑转变的临界切削深度,但单颗磨粒刻划加工的实际划痕深度的计算需要考虑单晶硅与磨粒压痕接触弹性变形的影响。由于金刚石磨粒切削刃...
单晶硅、光学玻璃等脆性材料磨粒加工获得高质量加工表面的关键是单颗磨粒的实际刻划深度小于材料脆塑转变的临界切削深度,但单颗磨粒刻划加工的实际划痕深度的计算需要考虑单晶硅与磨粒压痕接触弹性变形的影响。由于金刚石磨粒切削刃与玻氏压头尖端具有结构相似性,对单晶硅与玻氏压头的压痕接触变形进行了理论分析和实验研究。基于纳米压痕实验原理,建立了玻氏压头加载压入单晶硅的位移深度和压痕深度的计算公式。将玻氏压头与单晶硅试件的接触等效为球体与平面的接触,建立了接触弹性变形的简化计算公式。对单晶硅进行了纳米压痕实验,得到单晶硅的纳米硬度为12.22 GPa,等效弹性模量为173.09 GPa,实测了玻氏压头与单晶硅纳米压痕接触的弹性接触刚度和压头的位移深度、压痕深度,接触弹性变形量超过了压头位移深度的50%。该结果为单晶硅的金刚线精密切片和精密磨削工艺参数的优化奠定了理论基础。
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关键词
磨粒加工
单晶硅
压头位移深度
压痕接触变形
压痕
深度
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职称材料
题名
单晶硅压痕接触变形的简化计算
被引量：
3
1
作者
葛梦然
王全景
张振中
机构
山东建筑大学机电工程学院
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期1317-1324,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.52005301)
山东建筑大学博士科研基金资助项目(No.X20055Z)。
文摘
单晶硅、光学玻璃等脆性材料磨粒加工获得高质量加工表面的关键是单颗磨粒的实际刻划深度小于材料脆塑转变的临界切削深度,但单颗磨粒刻划加工的实际划痕深度的计算需要考虑单晶硅与磨粒压痕接触弹性变形的影响。由于金刚石磨粒切削刃与玻氏压头尖端具有结构相似性,对单晶硅与玻氏压头的压痕接触变形进行了理论分析和实验研究。基于纳米压痕实验原理,建立了玻氏压头加载压入单晶硅的位移深度和压痕深度的计算公式。将玻氏压头与单晶硅试件的接触等效为球体与平面的接触,建立了接触弹性变形的简化计算公式。对单晶硅进行了纳米压痕实验,得到单晶硅的纳米硬度为12.22 GPa,等效弹性模量为173.09 GPa,实测了玻氏压头与单晶硅纳米压痕接触的弹性接触刚度和压头的位移深度、压痕深度,接触弹性变形量超过了压头位移深度的50%。该结果为单晶硅的金刚线精密切片和精密磨削工艺参数的优化奠定了理论基础。
关键词
磨粒加工
单晶硅
压头位移深度
压痕接触变形
压痕
深度
Keywords
abrasive machining
monocrystalline silicon
indenter displacement depth
indentation contact deformation
indentation depth
分类号
TH161.13 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
单晶硅压痕接触变形的简化计算
葛梦然
王全景
张振中
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
3
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