SiC中间层对金刚石涂层硬质合金刀具膜基界面结合性能的影响

SiC中间层对金刚石涂层硬质合金刀具膜基界面结合性能的影响

论文摘要

基于第一性原理分别计算了WC-Co/Graphite/Diamond、WC-Co/Si CC-Si/Diamond和WC-Co/Si CSi-C/Diamond界面模型的粘附功、断裂韧性,分析了电子结构和态密度。结果表明:Graphite/Diamond界面粘附功极小,金刚石在石墨基面上成核不良;WC-Co/Graphite界面处Co与C(Graphite)原子具有同种电荷而相斥,添加Si C中间层改变了界面处原子的电荷分配与成键方式,WC-Co/Si C界面Co与C(或Si)原子具有异种电荷而相吸,且Co-Si(Si C)键强于Co-C(Si C)键;Si C/Diamond界面C(Si C)-C(Diamond)键强于Si(Si C)-C(Diamond)键。因此,三种界面模型中各界面的粘附功Si CSi-C/Diamond>Si CC-Si/Diamond>WC-Co/Si CSi-C>WC-Co/Si CC-Si>WC-Co/Graphite>Graphite/Diamond。总之,添加Si C中间层提高了金刚石涂层硬质合金刀具膜基界面结合性能。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 界面模型的构建
  •   2.1 晶胞优化
  •   2.2 确定晶面
  •   2.3 确定原子层数
  •   2.4 构建界面模型
  • 3 界面结合性能参数的分析
  •   3.1 粘附功
  •   3.2 断裂韧性
  •   3.3 电子结构
  •   3.4 态密度
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 杨俊茹,任保飞,李淑磊,汤美红,张悦刊

    关键词: 金刚石涂层硬质合金刀具,中间层,结合性能,第一性原理

    来源: 人工晶体学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 金属学及金属工艺

    单位: 山东科技大学机械电子工程学院

    基金: 山东省自然科学基金(ZR2013EEM016),山东省重点研发计划(2017GSF216004)

    分类号: TG174.4;TG71

    DOI: 10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2019.03.010

    页码: 428-435

    总页数: 8

    文件大小: 276K

    下载量: 132

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