Vliyanie primesey na adgeziyu na granitse razdela TiAl/Al2O3
- Autores: Bakulin A.1, Kul'kov A.1, Kul'kova S.1
-
Afiliações:
- Edição: Volume 164, Nº 3 (2023)
- Páginas: 420-431
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/148064
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451023090110
- EDN: https://elibrary.ru/KDVKJB
- ID: 148064
Citar
Resumo
Методом проекционных присоединенных волн в рамках теории функционала плотности изучено влияние примесей замещения на адгезию на границе раздела TiAl(111)/Al2O3(0001) с кислородным окончанием оксида. Показано, что переходные металлы и некоторые s,p-элементы, замещающие интерфейсный атом титана, приводят к уменьшению адгезии, тогда как элементы VB и VIB групп на Al-подрешетке незначительно усиливают химическую связь на границе раздела. Рассчитанные локальные плотности электронных состояний, распределения зарядовой плотности, заселенности перекрывания для связей интерфейсных атомов и другие электронные характеристики позволили выявить ключевые факторы, влияющие на адгезию на границе раздела сплав-оксид. Установлена корреляция между влиянием примеси на энергию связи на внутренней и внешней границах раздела. Сопоставление результатов с данными для границы раздела с обогащенным титаном сплавом Ti3Al показывает, что прочность интерфейса ослабевает с понижением содержания Ti в сплаве.
Bibliografia
- Z. Li and W. Gao, in Intermetallics Research Progress, ed. by Y. N. Berdovsky, Nova Sci. Publ., New York (2008), p. 1.
- J. Dai, J. Zhu, C. Chen et al., J. Alloys Compd. 685, 784 (2016).
- M. R. Shanabarger, Appl. Surf. Sci. 134, 179 (1998).
- V. Maurice, G. Despert, S. Zanna et al., Acta Materialia 55, 3315 (2007).
- T. Izumi, T. Yoshioka, S. Hayashi et al., Intermetallics 9, 547 (2001).
- L. Y. Kong, J. Z. Qi, B. Lu et al., Surf. Coat. Technol. 204, 2262 (2010).
- T. Sasaki, T. Yagi, T. Watanabe et al., Surf. Coat. Technol. 205, 3900 (2011).
- M. Sebastiani and E. Bemporad, Intermetallics 37, 76 (2013).
- J. Q. Wang, L. Y. Kong, T. F. Li et al., J. Therm. Spray Technol. 24, 467 (2015).
- J. Q. Wang, L. Y. Kong, T. F. Li et al., Appl. Surf. Sci. 361, 90 (2016).
- J. Q. Wang, L. Y. Kong, J. Wu et al., Appl. Surf. Sci. 356, 827 (2015).
- J. Huang, F. Zhao, X. Cui et al., Appl. Surf. Sci. 582, 152444 (2022).
- H. Li, L. Liu, S. Wang et al., Acta Metallurgica Sinica 42, 897 (2006).
- S. Y. Liu, J. X. Shang, F. H. Wang et al., Phys. Rev. B 79, 075419 (2009).
- H. Li, S. Wang, and H. Ye, J. Mater. Sci. Technol. 25, 569 (2009).
- S. Y. Liu, J. X. Shang, F. H. Wang et al., J. Phys.: Condens. Matter 21, 225005 (2009).
- Y. Song, J. H. Dai, and R. Yang, Surf. Sci. 606, 852 (2012).
- S. E. Kulkova, A. V. Bakulin, Q. M. Hu et al., Comput. Mater. Sci. 97, 55 (2015).
- L. Wang, J. X. Shang, F. H. Wang et al., Acta Materialia 61, 1726 (2013).
- S. E. Kulkova, A. V. Bakulin, and S. S. Kulkov, Comput. Mater. Sci. 170, 109136 (2019).
- A. V. Bakulin, S. Hocker, S. Schmauder et al., Appl. Surf. Sci. 487, 898 (2019).
- Y. Koizumi, M. Kishimoto, Y. Minamino et al., Philos. Mag. A 88, 2991 (2008).
- А. В. Бакулин, А. М. Латышев, С. Е. Kulkova, ЖЭТФ 152, 164 (2017).
- S. E. Kulkova, A. V. Bakulin, and S. S. Kulkov, Latv. J. Phys. Tech. Sci. 6, 20 (2018).
- А. В. Бакулин, С. С. Кульков, С. Е. Кулькова, ЖЭТФ 157, 688 (2020).
- E. Epifano and G. Hug, Comput. Mater. Sci. 174, 109475 (2020).
- D. Conn'etable, A. Prillieux, C. Thenot et al., J. Phys.: Condens. Matter 32, 175702 (2020).
- A. V. Bakulin, S. S. Kulkov, and S. E. Kulkova, Intermetallics 137, 107281 (2021).
- Y. Song, F. J. Xing, J. H. Dai et al., Intermetallics 49, 1 (2014).
- J. H. Dai, Y. Song, and R. Yang, Intermetallics 85, 80 (2017).
- B. Wang, J. Dai, X. Wu et al., Intermetallics 60, 58 (2015).
- Y. Li, J. H. Dai, and Y. Song, Comput. Mater. Sci. 181, 109756 (2020).
- A. V. Bakulin, S. S. Kulkov, and S. E. Kulkova, Appl. Surf. Sci. 536, 147639 (2021).
- А. В. Бакулин, С. С. Кульков, С. Е. Кулькова, Изв. вузов. Физика 63, 3 (2020).
- A. V. Bakulin, S. S. Kulkov, S. E. Kulkova et al., Metals 10, 1298 (2020).
- D. J. Siegel, L. G. Hector, Jr., and J. B. Adams, Phys. Rev. B 65, 085415 (2002).
- P. E. Bl¨ochl, Phys. Rev. B 50, 17953 (1994).
- G. Kresse and J. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999).
- J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996).
- M. Lucht, M. Lerche, H. C. Wille et al., J. Appl. Cryst. 36, 1075 (2003).
- P. Villars and L. D. Calvert, Pearson's Handbook of Crystallographic Data for Intermetallic Phases, ASM, Materials Park, OH (1991).
- T. A. Manz and N. G. Limas, RSC Adv. 6, 47771 (2016).
- N. G. Limas and T. A. Manz, RSC Adv. 6, 45727 (2016).
- T. A. Manz, RSC Adv. 7, 45552 (2017).
- W. M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, 96th Edition, CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL (2015), p. 9.