金属学及金属工艺论文_原子掺杂的TiAlN涂层硬

文章摘要:基于第一性原理方法，建立了TiAlN/WC理想界面及掺杂不同原子x（x=Al、Cr、Ti、Ta、Co）的界面模型，计算其粘附功和掺杂缺陷形成能。从电荷密度分配及成键角度进一步分析了掺杂Al、Ta原子的电子结构和态密度。结果表明：掺杂Al、Co原子时粘附功均增加，界面结合性能提高；掺杂Ti、Ta和Cr原子时粘附功均降低，界面结合性能下降。其中，掺杂Al原子的界面粘附功最大，界面结合性能最好；掺杂Ta原子的界面粘附功最小，界面结合性能最差。掺杂Al原子的界面结构最易形成，掺杂Co原子的掺杂结构最难形成。掺杂Al、Ta原子的界面均是由金属键、共价键和离子键共同作用的结果。与理想界面化合键相比，掺杂Al原子后电荷重新分布，电荷差分密度较大，界面的化合键均增强；掺杂Ta原子后电荷差分密度小，界面的化合键均减弱。

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论文DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.20193282

论文分类号:TG174.4;TG71

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