关键词：分子动力学;碳化硅;化学机械磨削;机理;研究
摘 要：为了研究SiC化学机械磨削的材料去除机理，采用Lammps分子动力学仿真软件建立O₂环境中SiO₂磨料化学机械磨削加工SiC的原子模型进行分析。仿真结果表明，O₂分子在磨粒的机械作用下和SiC表面的Si原子发生化学反应，生成SiO₂和SiO,并与C原子反应生成CO₂和CO。当磨削温度低于1 200 K时，磨削温度提高对SiC的表面活化能和O₂扩散速率影响较小，O₂消耗量约为300个，Si-O键生成数量约为370个。随着磨削温度提高到1 600 K,O₂扩散速率和化学反应速率提高，O₂消耗量超过340个，Si-O键生成数量超过440个。O₂浓度增大能够加快化学反应速率，Si-O键生成数量从376个增加到598个。当磨削深度从2?增大到6?时，原子去除数量从98个增加到265个，摩擦力增大2倍，同时磨削速度的提高能够提高材料去除率。基于分子动力学对O₂环境下SiC化学机械磨削的材料去除机理进行研究，发现SiC会和O₂发生化学反应，生成Si-O氧化膜和C-O气体，为SiC的化学机械磨削提供理论依据。
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