本文關鍵詞： 金剛石涂層 黏結相Co元素 膜基結合強度 第一性原理　出處：《物理學報》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方法,研究了硬質合金刀具基底黏結相Co元素對金剛石涂層膜基界面結合強度的影響機理.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)定結構.通過仿真計算,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合能、電荷密度圖及Mulliken重疊布居數.經對比分析后發(fā)現,硬質合金基底中磁性元素Co的存在能轉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】： 同濟大學機械與能源工程學院;
【基金】：國家自然科學基金(批準號:50605047,51275358)資助的課題~~
【分類號】：TG174.4

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 王麗莉;萬強;胡文軍;趙曉平;;金剛石與石墨局域態(tài)密度和能帶結構的第一原理分析[J];計算機與應用化學;2010年06期

【共引文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王玲;余志明;魏秋平;田孟昆;王志輝;;不同過渡層對鋼基金剛石薄膜的影響[J];中國表面工程;2011年01期

2 魏秋平;劉培植;余志明;馬莉;龍航宇;蘇紹華;;稀土-硼共滲預處理對YG6表面金剛石薄膜質量的影響[J];粉末冶金材料科學與工程;2010年04期

3 魏秋平;田孟昆;馬莉;陳中;劉培植;余志明;;熱絲輻射距離與甲烷濃度對CVD金剛石薄膜的影響[J];粉末冶金材料科學與工程;2011年02期

4 鄧福銘;趙曉凱;鄒波;王強;吳學林;劉書軍;;硬質合金基體預處理工藝對CVD金剛石涂層附著性能的影響[J];工具技術;2013年06期

5 趙遠濤;王振霞;寧來元;于盛旺;賀志勇;;TiNi合金表面雙輝等離子滲鉬合金化后的結構與性能[J];機械工程材料;2013年05期

6 趙齊;韋春貝;代明江;邱萬奇;侯惠君;;用于LED散熱基片的金剛石復合材料的研究[J];兵器材料科學與工程;2013年06期

7 劉學璋;余志明;;并聯導熱結構的金剛石/銅基復合材料的制備[J];中國表面工程;2014年06期

8 苑奎;王婷;崔鋒;倪晉仁;;熱絲化學氣相沉積法制備鈦基BDD電極及苯酚降解性能研究[J];表面技術;2015年05期

9 江范清;陳恩厚;奚杰峰;趙炯;;HFCVD聚晶金剛石薄膜與TC1對磨摩擦磨損性能研究[J];金剛石與磨料磨具工程;2014年03期

10 楊銳;;鈦鋁金屬間化合物的進展與挑戰(zhàn)[J];金屬學報;2015年02期

相關會議論文 前1條

1 王麗莉;;第一原理研究sp~2雜化對類金剛石薄膜摩擦性能的影響[A];中國工程物理研究院科技年報(2012年版)[C];2012年

相關博士學位論文 前4條

1 高凱;金剛石多晶材料的制備與功能特性研究[D];天津大學;2012年

2 范小紅;金剛石/鐵基金屬觸媒界面物相的高溫高壓相變機理[D];山東大學;2013年

3 劉學璋;CVD金剛石/銅復合材料的基礎研究[D];中南大學;2013年

4 張建國;高性能金剛石涂層制備及其在CFRP鉆削中的應用研究[D];上海交通大學;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 張倫超;金剛石中的超導機理探討[D];山東大學;2010年

2 王玲;W18Cr4V高速鋼基體金剛石薄膜的研究[D];中南大學;2011年

3 趙云;硬質合金基體上金剛石涂層沉積條件對其結合性能的影響[D];南京航空航天大學;2011年

4 黃橋;石墨在氧化還原過程中結構的演變及電學性能研究[D];西南科技大學;2012年

5 趙遠濤;雙層輝光等離子表面合金化TiNi/金剛石復合材料過渡層制備技術研究[D];太原理工大學;2013年

6 馬超;激光熔覆鎳基復合涂層組織與性能研究[D];大連理工大學;2013年

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

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

9 胡志剛;摻Cr和模壓處理銅基鑲嵌結構界面金剛石膜研究[D];華南理工大學;2014年

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

【二級參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊莉,余志明,殷磊,李泳俠,鄒丹;脫鈷預處理對金剛石/硬質合金附著性能的影響[J];中國表面工程;2003年06期

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金剛石薄膜的影響[J];中國表面工程;2006年06期

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

4 謝中維,朱靜;薄膜結合強度的刮剝式測量方法[J];材料科學與工程;1998年01期

5 簡小剛,陳明,孫方宏,張志明,沈荷生;基于內漲鼓泡實驗的金剛石膜附著強度精確定量評價[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;;去鈷深度的測定及其對硬質合金性能的影響[J];廣東微量元素科學;2006年08期

9 顏浩然;王利光;TAGAMI K;TSUKADA M;;石墨烯與關聯單壁碳納米管物理特性比較研究[J];黑龍江大學自然科學學報;2009年02期

10 曾誼暉,劉忠,羅飛霞,柏春旺;高鈷硬質合金基底上化學氣相沉積金剛石膜的研究[J];金剛石與磨料磨具工程;2004年01期

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 Georg Erkens;;晶體金剛石涂層[J];工具技術;2006年09期

2 ;鈦合金類金剛石涂層制造工藝[J];熱能動力工程;2008年05期

3 馬吉平;;金剛石涂層的基本方法和應用[J];工具技術;1989年05期

4 吳春山;;帶金剛石涂層的刀具[J];林業(yè)機械;1993年06期

5 謝誠;金剛石涂層刀片通過試驗[J];工具技術;1994年02期

6 長弓;快速金剛石涂層新技術[J];工具技術;1996年06期

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

8 滿衛(wèi)東;謝鵬;汪建華;孫蕾;余學超;;甲烷濃度對批量生產金剛石涂層刀片的影響[J];硬質合金;2008年03期

9 盧文壯;左敦穩(wěn);任衛(wèi)濤;楊春;徐鋒;王珉;;金剛石涂層的納米壓痕力學性能研究[J];人工晶體學報;2009年01期

10 ;煥發(fā)刀具潛能的金剛石涂層[J];機械工程師;2009年04期

相關會議論文 前6條

1 李遠;汪建華;謝鵬;熊禮威;劉長林;;類金剛石涂層微型鉆頭的制備研究[A];“第十四屆全國微波能應用學術會議”暨“2009年微波創(chuàng)造美的生活高峰論壇”論文集[C];2009年

2 唐達培;高慶;李映輝;;過渡層特性對金剛石涂層殘余應力影響的有限元模擬[A];第六屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（10）[C];2007年

3 呂憲義;金曾孫;白亦真;鄒廣田;莊榮書;吳冠之;;金剛石涂層切削刀具的制備與應用[A];首屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];1992年

4 陳明;孫方宏;簡小剛;馬玉平;張志明;;硬質合金工具晶粒度對金剛石涂層性能的影響[A];全國生產工程第九屆年會暨第四屆青年科技工作者學術會議論文集（二）[C];2004年

5 鄧耀鋒;梁獻文;蘇東藝;彭繼華;;類金剛石涂層與鋁合金間摩擦磨損行為研究[A];2013廣東材料發(fā)展論壇——戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展與新材料科技創(chuàng)新研討會論文摘要集[C];2013年

6 鄧耀鋒;蘇東藝;梁獻文;彭繼華;;類金剛石涂層干切削鋁合金性能的研究[A];2013年廣東省真空學會學術年會論文集[C];2013年

相關重要報紙文章 前1條

1 季殿閔;機械加工對刀具提出新要求[N];中國工業(yè)報;2012年

相關博士學位論文 前2條

1 楊仕娥;硬質合金刀具基體上金剛石涂層的制備及其附著性能的研究[D];鄭州大學;2002年

2 王鴻翔;紅外窗口金剛石透波涂層沉積設備研制與涂層性能研究[D];南京航空航天大學;2010年

相關碩士學位論文 前8條

1 邊留進;CVD金剛石涂層異型拉拔模具的參數優(yōu)化仿真與制備應用[D];上海交通大學;2013年

2 黃自強;制備CVD金剛石涂層硬質合金刀具中間層的研究[D];大連理工大學;2012年

3 彭廣盼;CVD金剛石涂層鉆頭加工鉬圓孔技術的研究[D];江南大學;2013年

4 陳崇亮;PCVD類金剛石涂層沖擊疲勞磨損行為研究[D];江南大學;2011年

5 徐俊華;CVD金剛石涂層高鈷硬質合金刀具的制備及其應用基礎研究[D];南京航空航天大學;2014年

6 饒倩;Ti-Si-C-N涂層及類金剛石涂層的耐磨性研究[D];西南交通大學;2014年

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

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

，

本文編號：1529720