磁感应游离磨粒线锯切割中磁性磨粒的动力学行为研究
发布时间：2020-12-02 11:43
传统游离磨粒线锯切割过程中,磨粒常难以进入到长而狭窄的切削区域内,造成线锯切割性能下降,比如表面质量差、切缝损耗大等,特别是面对大尺寸工件切割时,这种问题更加突出。为了把更多的磨粒带入切削区域,改善线锯切割性能,提出了一种磁感应游离磨粒线锯切割方法。该方法在传统游离磨粒线锯切割技术基础上复合了磁场的作用,通过在锯丝外添加辅助匀强磁场,锯丝会被磁化形成高梯度磁场,磁性磨粒在磁场力的作用下吸附在锯丝表面,增加了进入切削区域的磨粒,从而提高线锯切割性能。为了进一步掌握磁感应游离磨粒线锯切割机理,本文结合理论分析和实验验证,主要对待进入切削区域磁性磨粒的动力学特性、锯丝表面吸附的磁性磨粒层形成机理、磁感应切削区域内磁性磨粒的力学行为和磁感应游离磨粒线锯切割实验等方面进行了研究。(1)首先建立了磁性磨粒在待进入切削区域的动力学模型,然后应用有限元软件COMSOL Multiphysics仿真研究了磁场方向对磁性磨粒动力学特性的影响,最后在仿真研究的基础上搭建了磁性磨粒吸附观测实验平台,应用高速摄影仪对锯丝周围磁性磨粒的运动行为进行实验研究。结果表明:在传统游离磨粒线锯切割中,磁性磨粒随流体在锯丝...
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光伏发电示意图
图 1-2 硅片加工过程示意图硅晶体切片加工早期主要通过内圆切割技术，加工示意图如图术成熟、晶向灵活可调，主要应用于小直径尺寸（小于150mm）晶体由于其生产效率低、原材料利用率低以及对硅片表面的损伤层大且硅原因[20]，该方法在硅片大批量生产中已很少应用，逐渐被线锯切割技割钢线与磨粒的相对运动状态，线锯切割技术主要分为游离磨粒线锯技术两种。游离磨粒线锯切割技术包含切割钢线-磨浆（磨粒和切削-工件（如图1-4所示），其加工机理是“三体磨损”去除，类似于“石线锯切割技术通过一定的方式（如紫外光照射、电镀及钎焊等方式结在锯丝芯线表面，然后通过耕犁或刮擦工件表面的方式去除材料切削液一般用水基冷却液，其加工环境好，切割速度高，材料损耗也后的硅片表面存在大量的切割线痕，这是否对硅片后续加工工艺带来进一步研究，同时锯丝尺寸受限，锯丝制造成本昂贵[21, 22]。因此，目池的工业生产中，游离磨粒线锯切割技术广泛用于多晶硅晶体的切片抛光清洗封装
第 1 章 绪论程中，钢丝线沿其轴向方向没有发生转动，从而提出了用一代替现在的圆截面锯丝，如图 1-7 所示，该方法大大提高，有效降低了切缝损失，大大提高了材料利用率，降低切生产成本，但是椭圆截面锯丝的制造还存在着很多不确定断线[27]。图 1-5 椭圆截面线示意图[27]
【参考文献】：
期刊论文
[1]未来光伏发电建设成本变化趋势分析[J]. 舟丹. 中外能源. 2017(06)
[2]薄膜太阳电池的研究现状[J]. 程晓芳. 电源技术. 2017(03)
[3]全球硅晶圆片的产业状况分析[J]. 陈平. 集成电路应用. 2017(03)
[4]多线切割工艺对研磨去除量的影响[J]. 苏鹏飞,杨洪星,何远东,马玉通. 电子工业专用设备. 2016(09)
[5]我国太阳能光伏产业现状及未来展望[J]. 孔凡太,戴松元. 中国工程科学. 2016(04)
[6]光伏产业:推动能源新变革[J]. 顾楠. 中国有色金属. 2016(10)
[7]太阳能硅片游离磨料电解磨削多线切割表面完整性研究[J]. 鲍官培,周翟和,章恺,张霞,赵明才,汪炜. 机械工程学报. 2016(11)
[8]十大战略产业期待突破——新出炉《中国制造2025》重点领域技术路线图详解[J]. 秦伟,陈曦. 装备制造. 2015(11)
[9]游离磨料线锯硅晶体表面质量和加工精度实验研究[J]. 史越,魏昕,谢小柱,胡伟,任庆磊. 机电工程技术. 2014(05)
[10]试析太阳能光伏硅片切割技术和切割钢丝生产[J]. 邵国亮,杜振杰,齐海洋. 电子制作. 2013(18)
博士论文
[1]旋流多梯度磁选机的力场仿真、设计及分选性能研究[D]. 卢东方.中南大学 2013
[2]亚固结磨料线锯切割机理与实验研究[D]. 王金生.浙江工业大学 2012
[3]多丝切割机理及其控制方法的研究[D]. 程志华.上海大学 2008
[4]环形电镀金刚石线锯加工技术及加工质量研究[D]. 孟剑峰.山东大学 2006
硕士论文
[1]游离磨料线切割硅片表面粗糙度的理论分析和实验研究[D]. 史越.广东工业大学 2014
[2]光伏多晶硅片多线切割机理与工艺的研究[D]. 陶大庆.江苏科技大学 2013
[3]亚固结磨料线锯锯丝研制及其实验研究[D]. 陈思源.浙江工业大学 2012
[4]亚固结磨料线锯切割过程磨粒运动状态实验研究[D]. 陈世杰.浙江工业大学 2011
[5]游离磨料线切割中磨粒的力学行为及其对切割表面质量的影响研究[D]. 丁寅.广东工业大学 2011
[6]碳化硅的线锯切片技术与加工机理研究[D]. 孟磊.山东大学 2011
[7]基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D]. 王发辉.河南理工大学 2010
[8]单晶硅线锯切片过程中的流体动压效应[D]. 桑波.山东大学 2006
[9]高梯度磁场中磁性可吸入颗粒物动力学特性研究[D]. 杨荣清.东南大学 2006
本文编号：2895247
【文章来源】：浙江工业大学浙江省
【文章页数】：109 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
光伏发电示意图
图 1-2 硅片加工过程示意图硅晶体切片加工早期主要通过内圆切割技术，加工示意图如图术成熟、晶向灵活可调，主要应用于小直径尺寸（小于150mm）晶体由于其生产效率低、原材料利用率低以及对硅片表面的损伤层大且硅原因[20]，该方法在硅片大批量生产中已很少应用，逐渐被线锯切割技割钢线与磨粒的相对运动状态，线锯切割技术主要分为游离磨粒线锯技术两种。游离磨粒线锯切割技术包含切割钢线-磨浆（磨粒和切削-工件（如图1-4所示），其加工机理是“三体磨损”去除，类似于“石线锯切割技术通过一定的方式（如紫外光照射、电镀及钎焊等方式结在锯丝芯线表面，然后通过耕犁或刮擦工件表面的方式去除材料切削液一般用水基冷却液，其加工环境好，切割速度高，材料损耗也后的硅片表面存在大量的切割线痕，这是否对硅片后续加工工艺带来进一步研究，同时锯丝尺寸受限，锯丝制造成本昂贵[21, 22]。因此，目池的工业生产中，游离磨粒线锯切割技术广泛用于多晶硅晶体的切片抛光清洗封装
第 1 章 绪论程中，钢丝线沿其轴向方向没有发生转动，从而提出了用一代替现在的圆截面锯丝，如图 1-7 所示，该方法大大提高，有效降低了切缝损失，大大提高了材料利用率，降低切生产成本，但是椭圆截面锯丝的制造还存在着很多不确定断线[27]。图 1-5 椭圆截面线示意图[27]
【参考文献】：
期刊论文
[1]未来光伏发电建设成本变化趋势分析[J]. 舟丹. 中外能源. 2017(06)
[2]薄膜太阳电池的研究现状[J]. 程晓芳. 电源技术. 2017(03)
[3]全球硅晶圆片的产业状况分析[J]. 陈平. 集成电路应用. 2017(03)
[4]多线切割工艺对研磨去除量的影响[J]. 苏鹏飞,杨洪星,何远东,马玉通. 电子工业专用设备. 2016(09)
[5]我国太阳能光伏产业现状及未来展望[J]. 孔凡太,戴松元. 中国工程科学. 2016(04)
[6]光伏产业:推动能源新变革[J]. 顾楠. 中国有色金属. 2016(10)
[7]太阳能硅片游离磨料电解磨削多线切割表面完整性研究[J]. 鲍官培,周翟和,章恺,张霞,赵明才,汪炜. 机械工程学报. 2016(11)
[8]十大战略产业期待突破——新出炉《中国制造2025》重点领域技术路线图详解[J]. 秦伟,陈曦. 装备制造. 2015(11)
[9]游离磨料线锯硅晶体表面质量和加工精度实验研究[J]. 史越,魏昕,谢小柱,胡伟,任庆磊. 机电工程技术. 2014(05)
[10]试析太阳能光伏硅片切割技术和切割钢丝生产[J]. 邵国亮,杜振杰,齐海洋. 电子制作. 2013(18)
博士论文
[1]旋流多梯度磁选机的力场仿真、设计及分选性能研究[D]. 卢东方.中南大学 2013
[2]亚固结磨料线锯切割机理与实验研究[D]. 王金生.浙江工业大学 2012
[3]多丝切割机理及其控制方法的研究[D]. 程志华.上海大学 2008
[4]环形电镀金刚石线锯加工技术及加工质量研究[D]. 孟剑峰.山东大学 2006
硕士论文
[1]游离磨料线切割硅片表面粗糙度的理论分析和实验研究[D]. 史越.广东工业大学 2014
[2]光伏多晶硅片多线切割机理与工艺的研究[D]. 陶大庆.江苏科技大学 2013
[3]亚固结磨料线锯锯丝研制及其实验研究[D]. 陈思源.浙江工业大学 2012
[4]亚固结磨料线锯切割过程磨粒运动状态实验研究[D]. 陈世杰.浙江工业大学 2011
[5]游离磨料线切割中磨粒的力学行为及其对切割表面质量的影响研究[D]. 丁寅.广东工业大学 2011
[6]碳化硅的线锯切片技术与加工机理研究[D]. 孟磊.山东大学 2011
[7]基于FLUENT的干法磁分离机理的数值模拟[D]. 王发辉.河南理工大学 2010
[8]单晶硅线锯切片过程中的流体动压效应[D]. 桑波.山东大学 2006
[9]高梯度磁场中磁性可吸入颗粒物动力学特性研究[D]. 杨荣清.东南大学 2006
本文编号：2895247
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