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       通過環(huán)形金剛石線鋸開方單晶硅碳棒試驗(yàn)，分析了影響環(huán)形金剛線鋸切割能力的因素及其切割硅碳棒的能力和切割失效機(jī)理，結(jié)果表明:相同跑線方式下，相比于冷卻水流量lOL/min工況下，在20L/xnin時更有利于維持環(huán)形金剛石線鋸切割能力;在張力100 N、線速度30xn/s、進(jìn)刀速20mm/min的工況下，環(huán)形金剛石線鋸總開方深度為2635 xnxn，其失效形式主要為磨粒磨損與鍍層磨損。在金剛線切割過程中，受張力以及切割時硅碳棒的反作用力影響，易導(dǎo)致金剛石磨粒和鍍層開裂、磨粒脫落;同時，因?qū)л喬幏磸?fù)折彎換向，鋼線出現(xiàn)松散，最終引起環(huán)形金剛石線鋸韌性斷裂;隨著切割深度的增加，環(huán)形金剛線鋸開方后的硅碳棒表面粗糙度呈現(xiàn)先降后升的趨勢，但變化幅度不大，表面粗糙度的數(shù)值均小于1 N,m，表面質(zhì)量良好。
       硅單晶作為一種重要的半導(dǎo)體材料，具有良好的電學(xué)性能和熱穩(wěn)定性，自二十世紀(jì)六十年代被人們發(fā)現(xiàn)和利用后，迅速替代鍺單晶成為半導(dǎo)體的主要材料。作為制備太陽能電池的主要材料，單晶硅電池具有轉(zhuǎn)換效率高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是目前較理想的光電轉(zhuǎn)換材料。
       直拉單晶硅碳棒從單晶爐中拉制出來后，需要繼續(xù)進(jìn)行一系列包括截斷、開方、圓角研磨和平面研磨等在內(nèi)的機(jī)械加工工序。傳統(tǒng)長線金剛線開方硅碳棒設(shè)備由于導(dǎo)輪組件繁多，存在斷線高且斷線后換線難的問題，為解決這些問題，提出了環(huán)形金剛石線鋸開方硅碳棒這一新技術(shù)，并得到了應(yīng)用。該技術(shù)具有換線快、切縫窄、加工效率高、加工質(zhì)量好和能加工硬度高等脆性材料的優(yōu)勢。不少學(xué)者針對環(huán)形金剛石線鋸切割展開過研究。利用進(jìn)口環(huán)形金剛線加工單晶硅和LT55陶瓷的試驗(yàn)，建立了切片表面粗糙度Rr}模型，提出了改善切片表面粗糙度和減少鋸絲磨損的措施。采用環(huán)形電鍍金剛石線鋸切割大理石，分析了鋸絲線速度、工件進(jìn)給速度和鋸絲張緊力對大理石表面加工質(zhì)量的影響，確定了最優(yōu)工藝參數(shù)。研究了環(huán)形金剛石線切割藍(lán)寶石片的最佳工藝參數(shù)并對其切割機(jī)理進(jìn)行了探討。
       目前環(huán)形金剛石線鋸切割技術(shù)主要集中應(yīng)用在硅碳棒的橫向截斷方面，市場上使用的開方硅碳棒金剛石線鋸大多仍采用長線雙向往復(fù)切割加工，采用環(huán)形金剛石線鋸開方硅碳棒設(shè)備較少。試驗(yàn)采用環(huán)形金剛石線鋸開方硅碳棒，研究影響環(huán)形金剛石線鋸開方硅碳棒能力的因素及切割過程中的失效機(jī)理，為后續(xù)開發(fā)環(huán)形金剛石線鋸開方機(jī)提供理論支持。zsrider.com