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使用反应分子动力学模拟碳化硅的原子去除机理
被引量：
3
1
作者
苑泽伟
唐美玲
+2 位作者
郎玲琪
台立刚
高兴军
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2021年第1期42-47,共6页
为了分析羟基自由基水溶液中金刚石抛光碳化硅过程中材料原子级别的去除机理,采用反应分子动力学对抛光过程进行了模拟.结果表明:羟基自由基和水分子吸附在碳化硅表面,浸入到碳化硅表面并与Si原子和C原子成键,实现碳化硅基体的氧化;在...
为了分析羟基自由基水溶液中金刚石抛光碳化硅过程中材料原子级别的去除机理,采用反应分子动力学对抛光过程进行了模拟.结果表明:羟基自由基和水分子吸附在碳化硅表面,浸入到碳化硅表面并与Si原子和C原子成键,实现碳化硅基体的氧化;在磨粒机械作用下,工件的Si原子主要以SiO、SiO2或Si链的形式去除,C原子主要以CO、CO2形式去除;抛光压力越大,工件表面吸附的原子数越多,工件去除的原子越多;抛光速度过大,基体与溶液反应时间缩短,导致工件原子去除量小,表明从工件上去除原子是化学反应和机械作用的结果.
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关键词
羟基自由基
碳化硅
金刚石
反应力场
去除机理
分子动力学
光催化辅助抛光
化学反应
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职称材料
6H-SiC单晶紫外光催化抛光中光照方式和磨料的影响
被引量：
6
2
作者
路家斌
熊强
+2 位作者
阎秋生
王鑫
宾水明
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2019年第3期29-37,共9页
研究紫外光辅助催化抛光6H-SiC单晶。用分光光度法定性检测不同光催化反应时间下甲基橙颜色变化和羟基自由基(·OH)浓度,研究无光照、光照抛光盘、光照抛光液3种光照方式及金刚石、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、硅溶胶5种磨料对6H-...
研究紫外光辅助催化抛光6H-SiC单晶。用分光光度法定性检测不同光催化反应时间下甲基橙颜色变化和羟基自由基(·OH)浓度,研究无光照、光照抛光盘、光照抛光液3种光照方式及金刚石、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、硅溶胶5种磨料对6H-SiC单晶抛光的影响。结果表明:随着光照时间增加,·OH浓度增加;在3种光照方式下,不同磨料的材料去除率(MRR)均呈现光照抛光液>光照抛光盘>无光照的规律,且光照抛光液时的MRR比无光照时的MRR提升了18%~58%。随磨料硬度降低,光催化辅助作用对MRR的提高幅度升高,即紫外光催化辅助作用越明显;金刚石、碳化硅、二氧化硅、硅溶胶4种磨料抛光后的表面粗糙度都随MRR的增大而减小,但二氧化钛磨料的则相反,原因是二氧化钛磨料同时兼作光催化剂,增强了SiC表面的化学反应速率,使其化学反应速率大于机械去除速率。
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关键词
紫外光催化辅助抛光
6H-SiC单晶
羟基自由基
光照方式
磨料
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职称材料
单晶碳化硅晶片高效超精密抛光工艺
被引量：
9
3
作者
何艳
苑泽伟
+1 位作者
段振云
张幼军
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期115-121,共7页
为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片.光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳...
为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片.光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳化硅.通过L9(33)正交试验研制光催化辅助化学机械抛光抛光液,采用对碳化硅晶片表面粗糙度跟踪检测的方法确定优化加工工艺.甲基紫有机显色剂静态氧化试验结果表明:光催化剂对抛光液氧化性的影响最大,其次是电子俘获剂,再次是分散剂;较好的抛光液配方为二氧化钛0.5 g獉L-1、过氧化氢1.5 mol獉L-1、六偏磷酸钠0.1 g獉L-1.确定的优化抛光工艺为:采用5μm和2μm金刚石微粉分别研磨单晶碳化硅晶片30 min,材料去除率分别为8.72μm/h和4.56μm/h;然后采用光催化辅助化学机械抛光单晶碳化硅去除机械研磨带来的损伤,粗抛光选用0.5μm氧化铝微粉抛光60 min,精抛光选用0.05μm氧化铝微粉抛光50 min,粗抛光和精抛光的材料去除率分别为1.81μm/h和1.03μm/h.用该工艺抛光单晶碳化硅,获得的表面粗糙度约为0.47 nm,基本能满足单晶碳化硅高效、超光滑、低损伤的抛光要求.
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关键词
碳化硅
抛光液
机械研磨
光催化辅助化学机械抛光
抛光工艺
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职称材料
题名
使用反应分子动力学模拟碳化硅的原子去除机理
被引量：
3
1
作者
苑泽伟
唐美玲
郎玲琪
台立刚
高兴军
机构
沈阳工业大学机械工程学院
辽宁石油化工大学机械工程学院
出处
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2021年第1期42-47,共6页
基金
辽宁省自然科学基金项目(201602550)
辽宁省教育厅一般项目(L2017LQN024).
文摘
为了分析羟基自由基水溶液中金刚石抛光碳化硅过程中材料原子级别的去除机理,采用反应分子动力学对抛光过程进行了模拟.结果表明:羟基自由基和水分子吸附在碳化硅表面,浸入到碳化硅表面并与Si原子和C原子成键,实现碳化硅基体的氧化;在磨粒机械作用下,工件的Si原子主要以SiO、SiO2或Si链的形式去除,C原子主要以CO、CO2形式去除;抛光压力越大,工件表面吸附的原子数越多,工件去除的原子越多;抛光速度过大,基体与溶液反应时间缩短,导致工件原子去除量小,表明从工件上去除原子是化学反应和机械作用的结果.
关键词
羟基自由基
碳化硅
金刚石
反应力场
去除机理
分子动力学
光催化辅助抛光
化学反应
Keywords
hydroxyl
radical
silicon
carbide
diamond
ReaxFF
removal
mechanism
molecular
dynamics
photocatalysis
assisted
polishing
chemical
reaction
分类号
TH161.22 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
6H-SiC单晶紫外光催化抛光中光照方式和磨料的影响
被引量：
6
2
作者
路家斌
熊强
阎秋生
王鑫
宾水明
机构
广东工业大学机电工程学院
出处
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2019年第3期29-37,共9页
基金
国家自科学基金项目(51375097)
NSFC–广东省联合基金(U1801259)
文摘
研究紫外光辅助催化抛光6H-SiC单晶。用分光光度法定性检测不同光催化反应时间下甲基橙颜色变化和羟基自由基(·OH)浓度,研究无光照、光照抛光盘、光照抛光液3种光照方式及金刚石、碳化硅、二氧化硅、二氧化钛、硅溶胶5种磨料对6H-SiC单晶抛光的影响。结果表明:随着光照时间增加,·OH浓度增加;在3种光照方式下,不同磨料的材料去除率(MRR)均呈现光照抛光液>光照抛光盘>无光照的规律,且光照抛光液时的MRR比无光照时的MRR提升了18%~58%。随磨料硬度降低,光催化辅助作用对MRR的提高幅度升高,即紫外光催化辅助作用越明显;金刚石、碳化硅、二氧化硅、硅溶胶4种磨料抛光后的表面粗糙度都随MRR的增大而减小,但二氧化钛磨料的则相反,原因是二氧化钛磨料同时兼作光催化剂,增强了SiC表面的化学反应速率,使其化学反应速率大于机械去除速率。
关键词
紫外光催化辅助抛光
6H-SiC单晶
羟基自由基
光照方式
磨料
Keywords
UV-
photocatalysis
assisted
polishing
6H-SiC
single
crystal
hydroxyl
radical
light
mode
abrasive
分类号
TG73 [金属学及工艺—刀具与模具]
TG58
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职称材料
题名
单晶碳化硅晶片高效超精密抛光工艺
被引量：
9
3
作者
何艳
苑泽伟
段振云
张幼军
机构
沈阳工业大学机械工程学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第1期115-121,共7页
基金
国家自然科学基金(51305278)
文摘
为改善现有碳化硅抛光方法存在的效率低、有污染、损伤大等问题,提出采用机械研磨与光催化辅助化学机械抛光组合工艺抛光单晶碳化硅晶片.光催化辅助化学机械抛光利用纳米二氧化钛在紫外光照射下生成羟基自由基的强氧化作用原子级去除碳化硅.通过L9(33)正交试验研制光催化辅助化学机械抛光抛光液,采用对碳化硅晶片表面粗糙度跟踪检测的方法确定优化加工工艺.甲基紫有机显色剂静态氧化试验结果表明:光催化剂对抛光液氧化性的影响最大,其次是电子俘获剂,再次是分散剂;较好的抛光液配方为二氧化钛0.5 g獉L-1、过氧化氢1.5 mol獉L-1、六偏磷酸钠0.1 g獉L-1.确定的优化抛光工艺为:采用5μm和2μm金刚石微粉分别研磨单晶碳化硅晶片30 min,材料去除率分别为8.72μm/h和4.56μm/h;然后采用光催化辅助化学机械抛光单晶碳化硅去除机械研磨带来的损伤,粗抛光选用0.5μm氧化铝微粉抛光60 min,精抛光选用0.05μm氧化铝微粉抛光50 min,粗抛光和精抛光的材料去除率分别为1.81μm/h和1.03μm/h.用该工艺抛光单晶碳化硅,获得的表面粗糙度约为0.47 nm,基本能满足单晶碳化硅高效、超光滑、低损伤的抛光要求.
关键词
碳化硅
抛光液
机械研磨
光催化辅助化学机械抛光
抛光工艺
Keywords
silicon
carbide
slurry
mechanical
lapping
photocatalysis
-
assisted
chemical
mechanical
polishing
polishing
technique
分类号
TH161 [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
使用反应分子动力学模拟碳化硅的原子去除机理
苑泽伟
唐美玲
郎玲琪
台立刚
高兴军
《沈阳工业大学学报》
EI
CAS
北大核心
2021
3
下载PDF
职称材料
2
6H-SiC单晶紫外光催化抛光中光照方式和磨料的影响
路家斌
熊强
阎秋生
王鑫
宾水明
《金刚石与磨料磨具工程》
CAS
北大核心
2019
6
下载PDF
职称材料
3
单晶碳化硅晶片高效超精密抛光工艺
何艳
苑泽伟
段振云
张幼军
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
9
下载PDF
职称材料
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