单晶硅纳米切削中C—C键断裂对金刚石刀具磨损的影响
[Abstract]:In this paper, based on the molecular dynamics method, we simulate the elastoplastic deformation of diamond cutting tool in nanocrystalline silicon. The effect of C-C bond fracture on the structure of carbon atom and the graphitization wear of diamond tool were analyzed. The wear of carbon atom on the tool was characterized by coordination number method and 6-element ring method. The simulation results show that the fracture of C-C bond in the surface layer of diamond cutting tool changes the carbon atoms at both ends from sp3 hybrid to sp2 hybrid in the process of nano-cutting, and at the same time, The area formed by the carbon atom with the first neighboring sp2 hybrid carbon atom on the surface of the hybrid structure is flat, and the three-dimensional network structure of the diamond is transformed into the planar structure of the graphite, which results in the diamond tool wear. The reconstruction of the low coordination number of carbon atoms on the surface of the cutting tool results in the distortion of the adjacent region and the weakening of the bond energy of the C-C bond. It is easy to fracture under the action of high temperature and high shear stress. On the edge of the cutting edge, because of the serious shortage of the coordination of the surface carbon atoms, disconnecting the C-C bond can make the coordination number of the carbon atoms in the surface 6 element ring less than 4, which leads to the graphitization wear of diamond cutting tools.
【作者单位】: 哈尔滨工业大学机电工程学院;
【基金】:中国博士后科学基金(批准号:2013M541362) 黑龙江省自然科学基金(批准号:E201308)资助的课题~~
【分类号】:TG71;TG501
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:2295856
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