Cristin-resultat-ID: 1196071
Sist endret: 21. januar 2015, 15:07
NVI-rapporteringsår: 2014
Resultat
Vitenskapelig artikkel
2014

Effect of Grain Orientation and Cooling Rate on Stress Distribution in a Small-scale Silicon Ingot

Bidragsytere:
  • Sylvain Gouttebroze
  • Antoine Autruffe
  • Lars Martin Sandvik Aas
  • Morten Kildemo og
  • Xiang Ma

Tidsskrift

Metallurgical and Materials Transactions E
ISSN 2196-2936
e-ISSN 2196-2944
NVI-nivå 1

Om resultatet

Vitenskapelig artikkel
Publiseringsår: 2014
Volum: 1
Hefte: 2
Sider: 180 - 186

Beskrivelse Beskrivelse

Tittel

Effect of Grain Orientation and Cooling Rate on Stress Distribution in a Small-scale Silicon Ingot

Sammendrag

Small-scale solidification simulations were carried out in order to study the effect of the grain orientation and cooling rate on the stresses in mono- and bi-crystals. First, a 2D-axisymetric heat-transfer model of the global furnace is established to provide input to the sub-model. The sub-model takes into account only the crucible and silicon ingot. The flux histories are transferred from the global model. A finite element crystal plasticity model solves the mechanical deformation in the ingot. Ingots were grown in the small-scale Bridgman furnace with different pulling rates ranging from 0.2 to 50 mm/min. The results show the asymmetric effect of the crystal orientation and the stress build-up at the grain boundary due to different orientations. The change in pulling rate affects strongly the solidification front shape and the residual stresses. The 3D mechanical model illustrates also the limitations of the 2D-axisymmetric approach when silicon crystal anisotropy is taken into account.

Bidragsytere

Sylvain Gouttebroze

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Metallproduksjon og prosessering ved SINTEF AS

Antoine Autruffe

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for materialteknologi ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Lars Martin Sandvik Aas

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for fysikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Morten Kildemo

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Institutt for fysikk ved Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet

Xiang Ma

  • Tilknyttet:
    Forfatter
    ved Metallproduksjon og prosessering ved SINTEF AS
1 - 5 av 5