Co元素对硬质合金基底金刚石涂层膜基界面结合强度的影响
本文关键词： 金刚石涂层 黏结相Co元素 膜基结合强度 第一性原理 出处：《物理学报》2015年21期 论文类型：期刊论文
【摘要】：采用基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了硬质合金刀具基底黏结相Co元素对金刚石涂层膜基界面结合强度的影响机理.借助Materials Studio软件建立了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型,采用CASTEP仿真软件计算了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型的最优稳定结构.通过仿真计算,获得了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型的界面结合能、电荷密度图及Mulliken重叠布居数.经对比分析后发现,硬质合金基底中磁性元素Co的存在能转移金刚石涂层膜基界面处W元素及C元素的电荷,从而使膜基界面处的原子因失电荷而相斥,这直接导致了金刚石涂层膜基界面间距变大,使得金刚石涂层膜基界面结合能降低.
[Abstract]:By using the first principle pseudopotential plane wave method based on density functional theory of hard alloy tool substrate binding phase Co element binding mechanism on the intensity of diamond coating and substrate interface. By means of interface WC/Diamond film substrate interface model and WC-Co/ Diamond membrane Materials Studio software model is established, the optimal stable structure of WC/Diamond film substrate interface model WC-Co/Diamond and the film substrate interface model was calculated using CASTEP simulation software. By numerical simulation, obtained the WC/Diamond film substrate interface model and the WC-Co/Diamond model of the film substrate interface interface bonding energy, charge density map and Mulliken overlap population. By comparison analysis found that the magnetic elements of Co cemented carbide substrate in the presence of charge transfer diamond coating and substrate interface of W elements and C elements, which makes the interface membrane at the base of atoms due to the loss of charge repulsion, which directly guide The interface space between the diamond coating film base becomes larger and the interfacial bonding energy of the diamond coating film base is reduced.
【作者单位】： 同济大学机械与能源工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:50605047,51275358)资助的课题~~
【分类号】：TG174.4
【参考文献】
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【共引文献】
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，本文编号：1529720
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