本文關(guān)鍵詞： 金剛石涂層 黏結(jié)相Co元素 膜基結(jié)合強(qiáng)度 第一性原理　出處：《物理學(xué)報(bào)》2015年21期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用基于密度泛函理論的第一性原理平面波贗勢(shì)方法,研究了硬質(zhì)合金刀具基底黏結(jié)相Co元素對(duì)金剛石涂層膜基界面結(jié)合強(qiáng)度的影響機(jī)理.借助Materials Studio軟件建立了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型,采用CASTEP仿真軟件計(jì)算了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型的最優(yōu)穩(wěn)定結(jié)構(gòu).通過仿真計(jì)算,獲得了WC/Diamond膜基界面模型和WC-Co/Diamond膜基界面模型的界面結(jié)合能、電荷密度圖及Mulliken重疊布居數(shù).經(jīng)對(duì)比分析后發(fā)現(xiàn),硬質(zhì)合金基底中磁性元素Co的存在能轉(zhuǎn)移金剛石涂層膜基界面處W元素及C元素的電荷,從而使膜基界面處的原子因失電荷而相斥,這直接導(dǎo)致了金剛石涂層膜基界面間距變大,使得金剛石涂層膜基界面結(jié)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.

【作者單位】： 同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):50605047,51275358)資助的課題~~
【分類號(hào)】：TG174.4

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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7 孟令聰;CVD金剛石薄膜的摻雜及其電化學(xué)性能的研究[D];中南大學(xué);2012年

8 徐俊華;CVD金剛石涂層高鈷硬質(zhì)合金刀具的制備及其應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

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10 焦陽;O在TiAl表面及TiAl/TiO_2界面擴(kuò)散特性的第一性原理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年

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2 魏秋平;余志明;馬莉;胡德瑩;李媛;劉王平;肖和;;YG6硼化綜合處理后基體溫度對(duì)金剛石薄膜的影響[J];中國(guó)表面工程;2006年06期

3 龍劍平;汪靈;張湘輝;常嗣和;;化學(xué)氣相沉積金剛石薄膜刀具膜/基附著性能研究現(xiàn)狀[J];表面技術(shù);2006年05期

4 謝中維,朱靜;薄膜結(jié)合強(qiáng)度的刮剝式測(cè)量方法[J];材料科學(xué)與工程;1998年01期

5 簡(jiǎn)小剛,陳明,孫方宏,張志明,沈荷生;基于內(nèi)漲鼓泡實(shí)驗(yàn)的金剛石膜附著強(qiáng)度精確定量評(píng)價(jià)[J];稀有金屬材料與工程;2004年12期

6 管偉明;潘勇;張昆華;郭俊梅;;Ag-Ni復(fù)合材料界面的第一性原理研究(英文)[J];稀有金屬材料與工程;2010年08期

7 張志剛;張學(xué)軍;潘太軍;牛焱;;Fe-Al和Fe-Cr-Al合金在高溫下的初期氧化[J];鋼鐵研究;2007年03期

8 宋金亮;趙燕玲;;去鈷深度的測(cè)定及其對(duì)硬質(zhì)合金性能的影響[J];廣東微量元素科學(xué);2006年08期

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6 長(zhǎng)弓;快速金剛石涂層新技術(shù)[J];工具技術(shù);1996年06期

7 玉水;覆蓋全部基面的快速金剛石涂層[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);1997年02期

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7 楊曉靜;CVD金剛石涂層拉拔模具參數(shù)優(yōu)化仿真及試驗(yàn)研究[D];上海交通大學(xué);2009年

8 紀(jì)錫旺;超硬類金剛石涂層的制備及其性能表征[D];華東理工大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：1529720