基于图像深度学习的聚合物复合材料热导率预测框架：旋转数据增强技术的创新应用

本文通过分子动力学(MD)模拟系统研究了4H-SiC（碳化硅）纳米切削过程中的晶体各向异性效应，构建了六种不同晶向的切削模型，揭示了(0001)晶面<1–100>晶向在切削力稳定性、极限切削深度和亚表面缺陷厚度方面的优势，为半导体制造中超精密加工工艺优化提供了原子尺度的理论指导。

　　

Highlight

• 4H-SiC单晶纳米切削显著受晶体各向异性影响。在相同切削深度下，Z组<1–100>晶向展现出更小的平均切向力(F_x)和法向力(F_z)，且切削力波动幅度最低，表现出最优异的切削稳定性。

• 当切削深度a_p=4 nm时，<2-1-10>晶向实现了最小的极限切削深度，其产生的切屑分离层比<11–20>晶向更接近加工表面。

Cutting force

在研究4H-SiC晶体各向异性对切削力的影响时，由于刀具两侧原子力的相互抵消，侧向力F_y始终在0N附近波动。因此本文重点分析了晶体各向异性对切向力F_x和法向力F_z的影响规律。

Conclusions

1. 1.

   4H-SiC单晶纳米切削过程显著受晶体学各向异性调控。在相同切削深度条件下，(0001)晶面<1–100>晶向展现出更小的平均切削力幅值和更平稳的切削力波动曲线，证实其具有最佳的切削稳定性。

2. 2.

   在a_p=4 nm切削深度时，<2-1-10>晶向可获得最小的极限切削深度，其形成的切屑分离层相较于<11–20>晶向更贴近加工表面。