单晶硅表面摩擦诱导化学磨损的行为、机理及控制研究

项目名称： 单晶硅表面摩擦诱导化学磨损的行为、机理及控制研究

项目编号： No.51175441

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 钱林茂

作者单位： 西南交通大学

项目金额： 70万元

中文摘要： 纳米切削和纳米抛光的关键在于揭示原子尺度材料的去除机理，而纳米压印和纳米铸造则需有效地解决无磨损条件下的脱模问题。因此，微观磨损不仅是微机电系统应用中的关键问题，更已成为纳米制造的共性基础问题。然而，相对于机械磨损，摩擦化学反应所引发的磨损常常在材料的微观磨损过程中起主导作用。为此，本项目拟系统开展单晶硅表面摩擦诱导化学磨损的行为、机理及控制研究。在阐明实验条件、环境气氛及对磨副材料等对单晶硅摩擦诱导化学磨损影响规律的基础之上，采用试验分析与分子动力学模拟相结合的方法深入地揭示其在大气下的摩擦化学反应机制；进而利用液相原子力显微镜，模拟化学机械抛光的工艺条件，阐明液相下单个二氧化硅微球对硅片的去除过程及机理，提出硅基微机电系统的耐磨设计准则和化学机械抛光的工艺优化措施。相关研究符合国家高新科技发展的重大战略需求，其成果不仅可以丰富纳米制造的基础理论，而且也有助于推动微机电系统的实用化进程。

中文关键词： 微观摩擦学；微观磨损；单晶硅；纳米抛光；微机电系统

英文摘要：

英文关键词： Nanotribology；Microwear；Monocrystalline silicon；Nanopolishing；MEMS