Abstract:
GaN晶体广泛应用于新能源汽车、航空航天和军事等领域,但硬脆性限制了其加工效率。研究精密加工中不同形状压头对材料破坏损伤的影响是实现GaN高效韧性去除的关键。采用分子动力学对GaN晶体Ga面的压入和划入过程进行模拟,分析了球形压头以及不同朝向的Berkovich压头对原子堆积和滑移以及刃位错分布和演变规律的影响。在压入过程中,位错主要分布于压头与材料接触边界的外围;对于球形压头,Ga面上的原子滑移主要沿着<11-20>晶向族的6个方向;对于Berkovich压头,尖锐棱边能有效抑制该方向原子的滑移和位错扩展,当压头一尖锐棱边朝向[11-20]晶向时,原子滑移以及位错现象减少,原子滑移和堆积主要出现在垂直于压头3个侧面的方向上。在划入过程中,刃位错主要经历了滑移产生、扩展成型和破坏重组3个过程。球形压头划入后产生的位错最多,Berkovich压头尖角朝前划入后产生的位错适中,且亚表层非晶形变区域均匀,原子堆积少。
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中国材料进展
Year: 2025
Issue: 06
Volume: 44
Page: 552-560
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