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碳化硅(SiC),包括碳化硅陶瓷以及单晶碳化硅,以其优异的性能在众多领域有着越来越广泛的应用。在实际使用过程中,无论是SiC陶瓷,还是SiC单晶材料都需要获得高质量的加工表面,但SiC材料的高硬度以及高脆性使得加工成为阻碍其广泛应用的主要原因之一。使用金刚石工具加工已经成为了SiC材料加工的主要方式。本文利用不同锥度的金刚石磨粒对碳化硅陶瓷以及单晶碳化硅进行了单颗划擦的理论分析和实验研究。论文从运动学的角度分析得到了单颗磨粒划擦长度、划擦体积的理论计算公式。实验跟踪不同加工参量条件下的划擦力信号以及声发射信号的变化规律,利用三维视频系统测量了不同参量条件下的实际划痕长度以及划痕体积,分析了加工参量对实际划痕长度及划痕体积的影响。通过对两种不同碳化硅材料的划擦力信号、声发射信号以及划痕的对比,分析了两种材料在脆性去除过程中的破碎机理。全文主要研究结果概括如下:(1)划擦力的信号曲线不沿划痕呈对称分布,切向力会有所波动。划擦力随着线速度的增加而减小,随着划擦深度的增加而增加,但进给速度对划擦力的影响不大。随着磨粒顶锥角的增大,划擦力随之增加。划擦力在一定范围内与磨粒理论侧面耕犁面积有关。单晶SiC的划擦力会大于反应烧结SiC陶瓷的划擦力。(2)对于两种材料而言,随着划擦深度的增加,其振铃计数、能量值、持续时间、信号强度都有所增加。但是对于其它加工参量而言,虽然声发射信号有较大的波动,但与加工参量之间没有明显的对应关系。(3)影响划痕长度的主要因素是划擦深度,其它加工参量的影响并不大。但在划痕长度相近的情况下,划痕体积会随着磨粒的锥度角以及加工材料的不同而有显著的变化。单晶SiC的材料去除体积会明显大于SiC陶瓷的去除体积(4)在划擦过程中,陶瓷SiC中的晶界的存在会减弱脆性裂纹的扩展。论文对进一步理解碳化硅材料的去除机理提供了参考价值。