| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 1. 绪论 | 第10-26页 |
| 1.1 SiC单晶的制备、性质和应用领域 | 第10-12页 |
| 1.1.1 SiC单晶材料制备 | 第10-11页 |
| 1.1.2 SiC单晶材料的性质 | 第11页 |
| 1.1.3 SiC单晶材料应用 | 第11-12页 |
| 1.2 SiC单晶材料机械加工性能 | 第12-15页 |
| 1.2.1 SiC单晶的晶体结构 | 第12-13页 |
| 1.2.2 SiC单晶材料加工性能 | 第13-14页 |
| 1.2.3 SiC单晶片应用的技术要求 | 第14-15页 |
| 1.3 SiC单晶片传统加工工艺 | 第15-16页 |
| 1.3.1 线锯切割 | 第15页 |
| 1.3.2 研磨 | 第15页 |
| 1.3.3 抛光 | 第15-16页 |
| 1.4 SiC单晶片表面加工技术及晶片的加工工艺研究现状 | 第16-19页 |
| 1.4.1 国内外SiC单晶片精密加工发展 | 第16-19页 |
| 1.4.2 存在的问题分析 | 第19页 |
| 1.5 SiC单晶片高效低损伤加工技术 | 第19-23页 |
| 1.5.1 ELID超精密磨削技术 | 第19-21页 |
| 1.5.2 超声复合研磨技术 | 第21-22页 |
| 1.5.3 化学机械抛光(CMP)技术 | 第22-23页 |
| 1.6 课题的来源、研究目的与意义 | 第23-25页 |
| 1.7 研究内容 | 第25-26页 |
| 2. SiC单晶片ELID磨削氧化膜特性研究 | 第26-44页 |
| 2.1 ELID磨削电解修锐原理 | 第26-28页 |
| 2.1.1 ELID磨削电解修锐原理 | 第26-27页 |
| 2.1.2 ELID精密磨削的特点 | 第27-28页 |
| 2.2 氧化膜对SiC单晶片ELID磨削作用 | 第28页 |
| 2.3 ELID磨削中氧化膜生成机理及状态表征 | 第28-31页 |
| 2.3.1 氧化膜的生成机理 | 第28-29页 |
| 2.3.2 氧化膜状态的表征与识别 | 第29-31页 |
| 2.4 氧化膜状态特性的建模与仿真分析 | 第31-34页 |
| 2.4.1 氧化膜生成状态影响因素的建模 | 第31-33页 |
| 2.4.2 氧化膜生成状态影响因素的仿真 | 第33-34页 |
| 2.5 氧化膜生成状态影响因素的试验研究 | 第34-38页 |
| 2.5.1 试验设备 | 第34-35页 |
| 2.5.2 试验设计与方法 | 第35页 |
| 2.5.3 试验结果与分析 | 第35-38页 |
| 2.6 氧化膜状态及电解参数对SiC单晶片磨削效果影响 | 第38-43页 |
| 2.6.1 材料去除率数学模型 | 第39-43页 |
| 2.6.2 SiC单晶ELID磨削过程氧化膜及电解参数控制 | 第43页 |
| 2.7 本章小结 | 第43-44页 |
| 3. SiC单晶片ELID磨削机理及损伤检测技术研究 | 第44-70页 |
| 3.1 SiC单晶片材料去除机理 | 第44-48页 |
| 3.1.1 SiC单晶片材料去除方式 | 第44-45页 |
| 3.1.2 SiC单晶片材料去除的脆一塑转变临界条件 | 第45-46页 |
| 3.1.3 SiC单晶片材料的划痕试验 | 第46-48页 |
| 3.2 SiC单晶片ELID磨削机理 | 第48-55页 |
| 3.2.1 SiC单晶片磨削材料去除机理 | 第48-49页 |
| 3.2.2 SiC单晶片实现塑性域加工的理论分析 | 第49-50页 |
| 3.2.3 SiC单晶片ELID磨削材料去除试验研究 | 第50-55页 |
| 3.3 SiC单晶片ELID磨削热研究 | 第55-60页 |
| 3.3.1 ELID磨削热源模型 | 第55-57页 |
| 3.3.2 热量在磨削系统中的分配 | 第57-59页 |
| 3.3.3 热流分配函数的计算 | 第59-60页 |
| 3.4 SiC单晶片加工表面/亚表面损伤检测与分析 | 第60-68页 |
| 3.4.1 表面/亚表面形貌检测设备 | 第60-62页 |
| 3.4.2 SiC单晶片表面损伤分析 | 第62-64页 |
| 3.4.3 SiC单晶片亚表面损伤检测分析 | 第64页 |
| 3.4.4 SiC单晶片表面损伤层的腐蚀工艺 | 第64-66页 |
| 3.4.5 SiC单晶片亚表面损伤截面显微测试 | 第66-67页 |
| 3.4.6 SiC单晶片亚表面逐层化学机械抛光检测法测试 | 第67-68页 |
| 3.5 本章小结 | 第68-70页 |
| 4. SiC单晶片ELID磨削工艺研究 | 第70-90页 |
| 4.1 ELID试验系统及电火花整形 | 第70-77页 |
| 4.1.1 ELID试验系统开发 | 第70-75页 |
| 4.1.2 铁基金刚石砂轮的电火花整形 | 第75-77页 |
| 4.2 SiC单晶片ELID磨削电解参数对磨削过程影响与选择试验研究 | 第77-80页 |
| 4.2.1 试验装置 | 第77页 |
| 4.2.2 试验设计 | 第77-78页 |
| 4.2.3 试验结果分析 | 第78-79页 |
| 4.2.4 砂轮不同粒度条件下电解参数影响 | 第79-80页 |
| 4.3 ELID磨削表面粗糙度、磨削效率与工艺过程参数选择试验 | 第80-83页 |
| 4.3.1 砂轮转速对SiC单晶片表面粗糙度的影响 | 第80-81页 |
| 4.3.2 磨削深度对SiC单晶片表面粗糙度及材料去除率影响 | 第81-82页 |
| 4.3.3 工作台速度对SiC单晶片表面粗糙度与材料去除率影响 | 第82-83页 |
| 4.3.4 SiC单晶片ELID磨削工艺优化 | 第83页 |
| 4.4 SiC单晶片ELID磨削与普通磨削对比试验 | 第83-86页 |
| 4.4.1 试验参数与方法 | 第84页 |
| 4.4.2 SiC单晶片ELID磨削与普通磨削磨削力对比 | 第84-85页 |
| 4.4.3 SiC单晶片ELID磨削与普通磨削表面粗糙度对比 | 第85-86页 |
| 4.4.4 SiC单晶片ELID磨削与普通磨削材料去除率对比 | 第86页 |
| 4.5 SiC单晶片ELID磨削与普通研磨对比研究 | 第86-89页 |
| 4.5.1 SiC单晶片研磨试验内容与方案 | 第86-87页 |
| 4.5.2 试验步骤 | 第87页 |
| 4.5.3 试验结果分析 | 第87-89页 |
| 4.6 本章小结 | 第89-90页 |
| 5. SiC单晶片高效研抛精密加工理论与工艺研究 | 第90-114页 |
| 5.1 SiC单晶片研磨材料去除模型 | 第90-97页 |
| 5.1.1 SiC单晶片研磨原理 | 第90-91页 |
| 5.1.2 研磨盘表面粗糙度 | 第91-92页 |
| 5.1.3 SiC单晶片、磨粒和研磨盘接触处变形分析 | 第92-94页 |
| 5.1.4 单颗磨粒材料去除率数学模型 | 第94-95页 |
| 5.1.5 SiC单晶片材料去除率模型 | 第95-97页 |
| 5.2. SiC单晶片研磨材料去除率仿真与试验研究 | 第97-100页 |
| 5.2.1 SiC单晶片研磨材料去除率仿真 | 第97-100页 |
| 5.3 SiC单晶片材料超声波研磨去除机理 | 第100-101页 |
| 5.3.1 SiC单晶片材料超声波研磨去除机理 | 第100页 |
| 5.3.2 SiC单晶片超声波研磨表面粗糙度、材料去除率特性分析 | 第100-101页 |
| 5.4 SiC单晶片材料超声波研磨去除模型 | 第101-104页 |
| 5.4.1 SiC单晶片材料超声波研磨模型分析 | 第101-102页 |
| 5.4.2 SiC单晶片超声波研磨单颗磨粒去除模型建立 | 第102-104页 |
| 5.5 SiC单晶片超声波研磨有限元分析 | 第104-105页 |
| 5.5.1 几何模型及单元划分 | 第104页 |
| 5.5.2 应力分析与裂纹的分析 | 第104-105页 |
| 5.6 SiC单晶片超声波研磨工艺试验 | 第105-109页 |
| 5.6.1 试验设备与方法 | 第106页 |
| 5.6.2 试验结果与讨论 | 第106-109页 |
| 5.7 SiC单晶片抛光工艺 | 第109-113页 |
| 5.7.1 SiC单晶片机械抛光(MP)工艺试验 | 第109页 |
| 5.7.2 SiC单晶片机械抛光(MP)测试及分析 | 第109-111页 |
| 5.7.3 SiC单晶片化学机械抛光(CMP)工艺试验 | 第111-112页 |
| 5.7.4 SiC单晶片化学机械抛光(CMP)的测试及分析 | 第112-113页 |
| 5.8 本章小结 | 第113-114页 |
| 6. 结论与展望 | 第114-116页 |
| 6.1 研究结论 | 第114-115页 |
| 6.2 发展与展望 | 第115-116页 |
| 致谢 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-126页 |
| 在校学习期间所发表的论文及参与项目 | 第126页 |
