丙三醇水溶液電火花加工硅晶體特性研究

段亞俊，邱明波，陳浩然，劉志東，趙劍峰，沈理達

（南京航空航天大學機電學院，江蘇南京210016）

丙三醇水溶液電火花加工硅晶體特性研究

段亞俊，邱明波，陳浩然，劉志東，趙劍峰，沈理達

（南京航空航天大學機電學院，江蘇南京210016）

為了提高硅晶體電火花成形加工效率、降低電極損耗，采用丙三醇水溶液作為工作介質。分析了介質中的碳、氫、氧元素對加工效果的影響，以及電導率、粘度、介質成分對加工特性的影響，研究表明：擊穿放電間隙受電導率與粘度的影響，丙三醇水溶液可提高放電間隙，增強加工穩定性；丙三醇分子會在放電高溫下分解出碳分子，其自身的微觀爆炸力可促使碳分子和極間蝕除產物向兩極移動，增強了電極的涂覆效應，降低了電極損耗。工藝實驗結果表明：丙三醇水溶液的加工特性優于去離子水，采用質量分數為30%的丙三醇溶液加工時的最佳占空比為1∶7，加工效率為11.88 mm3/min，電極損耗比為3.7%。

電火花加工；硅晶體；丙三醇水溶液；加工效率；電極損耗

硅晶體為硬脆性半導體材料，采用傳統機械加工方式無法實現其異形加工[1]。電火花加工無宏觀切削力，用熱能蝕除材料，故許多學者研究了半導體的電火花加工特性[2]。潘慧君研究了半導體加工時的小壓降及電流爬坡式上升現象[3]。邱明波研究了半導體硅材料的單脈沖蝕除形式[4]。劉志東研究了基于脈沖概率檢測的線切割控制系統[5]。黃賽娟針對硅成形加工，研究了銅電極在去離子水介質中無法加工的原因，指出在含氧工作介質內，放電過程中蝕除產物堆積可能形成不導電氧化銅層，使加工無法繼續[6]?！?br>