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A influência do valor da pressão de transição de fase sobre a transição frágil-dúctil na usinagem de cristais semicondutores

Renato Goulart Jasinevicius

2004

Localização: EESC - Esc. Engenharia de São Carlos    (TESE 2811 )(Acessar)

  • Título:
    A influência do valor da pressão de transição de fase sobre a transição frágil-dúctil na usinagem de cristais semicondutores
  • Autor: Renato Goulart Jasinevicius
  • Assuntos: TORNEAMENTO; FERRAMENTAS; DIAMANTE; USINAGEM
  • Notas: Tese (Livre Docência)
  • Descrição: A aplicação do processo de torneamento com ferramenta de ponta única de diamante para produção de grandes lentes com cristais semicondutores tem despertado grande interesse tanto de centros de pesquisa quanto da indústria óptica. Todavia, existem restrições significativas, para usinagem destes materiais, relacionadas a propriedades tais como dureza e fragilidade. Neste trabalho, será proposto que a resposta dúctil de monocristais semicondutores durante a usinagem pode ser previamente estimada através do valor da pressão de transição de fase. A principal hipótese aqui será: quanto maior o valor da pressão de transição de fase menor será a ductilidade do monocristal na usinagem. A relevância desse aspecto é demonstrar que a dureza desses materiais não pode ser utilizada como parâmetro para avaliar o grau de dificuldade em usinar esse material. Isto é demonstrado utilizando 3 cristais semicondutores diferentes. Os monocristais utilizados foram Silício (Si), Antimoneto de Índio (InSb) e Arseneto de Gálio (GaAs), todos com orientação (100). Foi demonstrado que o valor da pressão de transição é o parâmetro que oferece maiores subsídios com relação à ductilidade apresentada por semicondutores durante a usinagem. Foi mostrado que a formação do cavaco com ferramenta de diamante ocorre com variação na pressão imposta pela ferramenta. Resultados de espectroscopia Micro-Raman mostram até 4 fases além da fase amorfa (a-Si) que ocorre próximo à região central da ponta da ferramenta.
    Técnicas de caracterização como microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, difração de elétrons, microscopia de força atômica, espectroscopia (macro e micro) Raman foram empregadas para contemplar aspectos de acabamento superficial e integridade superficial e subsuperficial. Este estudo conseguiu demonstrar que a camada superficial usinada é constituída por microcristais com dimensões nanométricas imersos em uma matriz amorfa. Foi também demonstrado que quando a amostra usinada passa por um recozimento sua estrutura volta ao estado cristalino
  • Data de criação/publicação: 2004
  • Formato: 151 p.
  • Idioma: Português
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