固结磨料切割Φ200 mm硅单晶表面损伤研究

研究电镀刚石线在多线切割过程中对半导体硅材料的去除机制与表面损伤情况，在不同的钢线速度下对Φ200 mm硅单晶进行切割实验，并对切割的试样与切屑进行扫描电镜（SEM）测试，观察试样的表面形貌和切屑的形貌，分析半导体硅材料的去除机制与硅片表面不同位置的粗糙度及损伤深度。结果表明：电镀金刚石线切割硅晶体时，线速度越高，进给速度越小，硅晶体材料越容易以塑性方式加工；固结磨料切割后的硅片表面，沿着工作台进给方向，表面粗糙度先增大再减小，硅片中间位置粗糙度最大。钢线入线位置的损伤层最深，且随着切割深度的增加，表面损伤层深度逐渐减小；沿着钢线往复运动的方向，两侧边缘位置粗糙度比中间小，钢线前进侧损伤层深度比回线侧深；进给速度一定时，硅片相同位置表面损伤层深度随着钢线速度的减小而增大。切割后的硅片表面由于局部切削热应力分布不均匀导致有微裂纹产生，相同进给速度时，线速度越高，切割后硅片相同位置表面微裂纹越窄，反之表面微裂纹越宽。     

车削加工对铍组织与性能的损伤

报道了不同车加工工艺对铍表层的损伤以及机加工损伤对铍力学性能的影响，建立了消除机加工损伤的方法，随车加工吃刀深度和走刀量的增加，铍材表面损伤层在0.1～0.5mm范围内增加，机加损伤主要表现形式为形成表面孪晶，表层晶粒越粗大，孪晶密度越高，由于样品加工时采用了较小的吃刀深度和走刀量，在金相显微镜下未发现表面裂纹，机加工损伤使铍的抗拉强度和延伸率均有较大降低。化学蚀刻是消除机加工损伤的较好方法，750℃退火能部分消除机加工损伤，消除机加工损伤后，铍的力学性能又可得到恢复。     

不同加工工艺的锑化镓晶片损伤研究

用透射电子显微镜、扫描电镜对锑化镓材料切、磨、抛等加工工艺引入的表面损伤进行观察和检测。结果表明：切割加工是锑化镓单晶晶片表面损伤层引入的主要工序；锑化镓单晶切割片表面极不平整，有金刚砂所引起的较粗桔皮皱纹；其表面损伤层深度≤30μm；双面研磨的锑化镓晶片表面仍有较粗桔皮皱纹，但比切割片的要细，而且桔皮皱纹的深浅随磨砂（Al2O3)粒径的减小而变细变浅；晶片的表面损伤层深度（≤5μm）也随着磨砂粒径的减小而减小。一般情况下，其损伤层的深度约为磨砂粒径的1/2。机械化学抛光加工的锑化镓晶片表面的SEM像观察不到桔皮皱纹；其损伤层深度约55nm。     

高速带衬表面损伤探测

高速带衬表面损伤探测已研究出的一种专用光学系统，高速ＣＣＤ线扫描和高速处理系统，能在实线速度时检测出小于１ｍｍ的损伤。对酸洗带材这样不敏感的表面上较大损伤也能被检测出来。表面检测系统正由它的传统质量保证功能向着为整个生产工艺提供反馈信息的方向发展，反...     

GaAs抛光表面损伤的RBS研究

本文以卢瑟福离子背散射技术（ＲＢＳ）检测了半绝缘ＧａＡｓ（１００）化学机械抛光表面的微损伤状况，并以α台阶仪测量了抛光表面的粗糙度。研究了以胶体ＳｉＯ２和ＮａＯＣｌ溶液的混合液对ＧａＡｓ进行化学机械抛光方法中主要工艺条件对表面质量的影响。把ＲＢＳ法同Ｘ射线双晶衍射法对表面损伤的测量结果进行了比较，二者对应得很好。通过逐层腐蚀与ＲＢＳ相结合测定了抛光过程造成的损伤层的厚度，发现如果抛光条件不适宜，获得的晶片表面尽管目视光洁度很好，也还有一定厚度的损伤层。ＲＢＳ法测得好的非掺半绝缘ＧａＡｓ（１００）（由ＬＥＣ法生长）抛光表面散射粒子最低产额低达３１％，这样的晶片用腐蚀法未发现有损伤层。     

结构钢表面疲劳损伤演化过程的显微硬度研究方法

通过对疲劳过程中结构钢表面显微硬度测试结果的检验，证明了不同疲劳阶段的显微硬度测试值服从正态概率分布。依据损伤力学的基本理论建立了用显微硬度定义疲劳损伤变量的概率表达式，并应用于材料表面的损伤行为研究。分析表明，材料微观性能劣化是导致材料表面萌生显微裂纹的主要原因，而在微细观尺度上材料的损伤演化将呈现出显的不均匀性和概率统计特征。并从疲劳裂纹萌生的无损检测角度指出了显微硬度方法是一种较方便和灵敏     

冷轧机轧辊表面的合理使用及保护

结合生产实践，论述了合理使用轧辊表面的意义，分析了生产中损伤轧辊表面导致换辊的原因；总结了合理使用和保护轧辊表面的措施。     

切削用量对铍材加工表面变质层的影响及铍材切削变形方式

通过单因素实验研究不同切削用量对铍材切削表面损伤层、加工硬化层的影响，并结合切屑、表面组织结构变化分析铍材切削过程的变形方式。结果表明：在一定范围内，铍材切削表面损伤层、硬化层厚度受切削速度影响较小，呈现随切削进给量、深度的增加而增大的趋势。铍材切削过程未发生剧烈的塑性变形，大量剪切滑移产生的加工硬化在局部达到材料破裂强度，进而使其发生脆性断裂，产生挤裂型切屑；铍材切削表面的孪晶数量很少，受后刀面挤压产生的位错运动是其主要的塑性变形方式。     

冷轧辊表面损伤的原因分析及保护措施

结合生产实践，从提高生产效率、产品质量和降低生产成本等方面，阐述了合理使用轧辊表面的意义；并以统计数据为依据，分析、总结了轧辊表面损伤的原因；提出了合理使用和保护轧辊的具体措施。     

硅片表面状态与机械强度

硅片表面状态与机械强度谢书银，石志仪（中南工业大学４１００８３）关键词：硅片，化学腐蚀，表面损伤，抗弯强度，表面处理（一）前言半导体器件所用的研磨硅片在器件生产过程中都有一定程度的破碎，尤其是当硅片较薄时，破碎问题相当严重。发生破碎的原因除与硅片内在...     

铜挤压制品擦伤机理分析及少无擦伤出料系统

在铜材挤压生产过程中，由机后出料系统造成的表面擦伤、划伤及碰伤是一个不容忽视的质量问题。作者在全面分析铜挤压材表面损伤机理的基础上设计出了一种新型的机后出料系统，使制品在从出料台到定尺锯切辊道的运送过程中无滚动、无滑动、无磕碰，从而极大地减轻了出料设备对制品表面的损伤。该系统具有广泛的工艺适应性。实际生产表明、性能可靠，效果良好。     

LEC <111> 磷化镓晶片缺陷的观察

使用ＳＴＥＭ，ＳＥＭ观察了磷化镓晶片在切割，研磨等工艺过程中引入的损伤。切片损伤层深度约３０．３μｍ，磨片损伤层深度小于２０μｍ。还观察到一些磷化镓单晶锭局部表面布满麻坑，认为这是单晶生长时，磷挥发造成的。     

端面凸轮及滚轮的表面龟裂失效分析

采用宏观分析、扫描电镜分析、金相分析及硬度分析等方法，对新旧端面凸轮及滚轮的材质性能状况进行测试分析，对龟裂凸轮及龟裂滚轮的表面形貌进行了宏观与微观分析。结果表明，凸轮与滚轮表面龟裂剥落的主要原因是由于凸轮表面局部区域承受了极大的压应力作用，导致表面产生裂纹，并按接触疲劳损伤方式扩展所致。     

表面划痕对钢冷镦粗变形的模拟研究

利用Deform应用软件，从损伤和流线两个方面对有表面划痕的AISI-1008钢柱形坯料进行镦粗数值模拟分析。结果分析表明：高径比为2．33时，镦粗过程中其损伤情况随摩擦系数的增大而增大，通过对流线运动轨迹的追踪，在摩擦系数时可避免流线的断裂。     

基于具有动态特性的小波变换的齿轮轮齿表面故障诊断

利用小波变换方法来处理轮齿表面故障的诊断问题。在疲劳试验中，测量来自齿轮传动箱及齿根应力的振动加速度以及观察轮齿表面。随着疲劳试验的进展，齿轮的轮齿表面由于剥落损伤而受损。当一个轮齿失效时，使用振动分析，可以诊断出失效的轮齿。然而，由于邻近的多数失效轮齿的原因，诊断出每一个失效的轮齿是困难的。使用齿根应力的时间-频率分析能够可以发现轮齿表面的失效位置。     

薄钢板塑性成形损伤与断裂

用宏观与微观相结合的方法,试验研究了冷轧薄钢板在不同应变比下的损伤演变过程。发现:薄板表面损伤有三种不同的形机制,即孔洞形核与长大、滑移带和表面晶粒转动。内部损伤存在两种演变机制:当材料在-0.5≤p<0范围内成形时,主要损伤机是孔洞长大:随应变比 p 由0转向1,裂纹扩展逐渐成为主要损伤演变机缺制。文中给出了一种新的损伤断裂几何模型。指出拉伸断裂是表面与内部损伤共同作用的结果。     

6005A铝合金的表面损伤对其耐海水腐蚀性能的影响

以6005A铝合金商品实际产生的表面少缺陷、多缺陷试样,以及作为比较的完全去除商品表面膜的人工磨制的三种不同表面状态试样为研究对象,研究铝合金商品表面的实际损伤对其耐海水腐蚀性能的影响及其腐蚀电化学行为.通过场发射扫描电镜和激光共聚焦扫描显微镜对具有不同表面状态的6005A铝合金表面形貌和粗糙度进行了表征,表明铝合金商品实际产生的表面缺陷主要为划伤,体现在随着表面缺陷的增多,表面粗糙度Ra明显增大,表面粗糙度Ra大小可以定量描述表面损伤的严重程度. 6005A铝合金在NaCl质量分数3.5%的模拟海水溶液中发生全面腐蚀和点蚀,表面缺陷越多,粗糙度越大,耐蚀性越差;电化学测试结果表明,表面缺陷越多,粗糙度越大,腐蚀电位越低,腐蚀电流密度越大,耐蚀性越差. 6005A铝合金表面损伤对其耐海水腐蚀性能产生影响的原因为:表面损伤造成铝合金商品原表面膜被破坏,表面缺陷越多,粗糙度越大,表面膜的破坏和表面塑性变形越严重,铝元素会因为被活化而迅速溶解,有着更高的腐蚀速率,而缺陷较少表面有较为均匀致密的氧化膜,对基体有着较好的保护性.      

铁基粉末冶金摩擦材料高能制动损伤机制

采用粉末冶金压烧技术制备铁基粉末冶金摩擦材料，研究摩擦材料在转速7500 r·min^-1、面压0.8 MPa、转动惯量0.045 kg·m²工况下的高能制动损伤机制。结果表明：铁基粉末冶金层损伤及失效主要表现为摩擦接触面内层石墨脱落和表面裂纹两方面。表面热裂纹的萌生主要分布在基体和石墨相的界面处以及边缘脱落锐角处。微裂纹的存在降低了主裂纹继续扩展的能量，阻碍主裂纹扩展，起到提高摩擦件性能稳定的作用。     

化学腐蚀后的表面状态对硅片Fe沾污的影响

利用不同的酸腐蚀和碱腐蚀条件对硅片进行了腐蚀,分析了腐蚀后的硅片表面状态对Fe沾污的影响。实验结果表明,不同酸腐蚀条件的硅片经过以HF酸结尾的改进型RCA(Radio Corporation of America)清洗法清洗后,表面疏水性增强,相对不易附着Fe离子,而当酸腐蚀硅片表面经过SC-1溶液处理后,表面亲水性增强,附着的Fe离子较多,且难以通过超纯水冲洗去除;随着酸腐蚀硅片表面粗糙度的增大,表面吸附的Fe离子也增多。不同碱腐蚀条件的硅片去除量越小,表面残留的研磨造成的机械损伤层厚度则越大,损伤层厚度较大时,表面吸附的Fe离子也越多,且难以通过超纯水冲洗去除;在90℃下腐蚀40 s的硅片,由于去除量约为4.2μm,研磨过程中造成的表面损伤层沾污没有完全去除,残留在损伤层中的Fe沾污经过改进型RCA清洗后也无法去除,沾污会在退火过程中扩散进入硅片体内。     

Fe—3%Si合金（110）表面上Sn和Si的偏析

使用带原位置加热装置的俄歇电子能谱仪研究了含残余Ｓｎ为０．０１３％的Ｆｅ－３％Ｓｉ单晶的（１１０）表面偏析。将该合金加热到约７００ｋ以上，Ｓｉ偏析发生用于氢离子溅射后的表面，偏析动力学的结果表明，通过用离子轰击产生的表面损伤增强了偏析过程，已发现在高温下Ｓｉ在表面上被Ｓｎ所取代，Ｓｎ的偏析过程为由基体内向表面的大量扩散所控制。Ｓｉ和Ｓｎ的表面偏析发生在次表层；在Ｓｎ偏析的同时，在Ｓｎ偏析层之下形成