Влияние состава и структуры интерфейсных слоев на адгезионные свойства границы раздела TiAl/Al2O3

Бакулин, Александр Викторович; Каспарян, Сергей Олегович; Кулькова, Светлана Евгеньевна

Влияние состава и структуры интерфейсных слоев на адгезионные свойства границы раздела TiAl/Al2O3

Бакулин, Александр Викторович, Каспарян, Сергей Олегович, Кулькова, Светлана Евгеньевна

Дата публикации: 2023

Дата публикации в реестре: 2023-12-05T16:19:09Z

Аннотация:

Методом проекционных присоединенных волн в рамках теории функционала электронной плотности проведено систематическое изучение химической связи на границе раздела γ-TiAl/α-Al2O3(0001) c промежуточными металлическими, оксидными и нитридными слоями. Рассчитаны значения энергии адгезии на интерфейсах в зависимости от плоскости разрыва. Показано, что в случае металлических слоев адгезия существенно понижается на границе раздела TiAl/Me, однако остается высокой на интерфейсе Me/α-Al2O3(0001)O, что обусловлено ионным вкладом в механизм химической связи. Результаты расчетов указывают, что оксиды примесей состава Me2O5 и MeO3 существенно влияют на адгезию, причем разрушение будет иметь место в оксиде примеси. Напротив, адгезия на интерфейсе TiN/Al2O3 достигает высоких значений, однако на TiAl/TiN интерфейсе понижается до 5.65 Дж/м2.

Ключевые слова:
граница раздела, адгезия, электронная структура, теория функционала электронной плотности, экспериментальные исследования

Тип: статьи в журналах

Права: open access

Источник: Известия высших учебных заведений. Физика. 2023. Т. 66, № 9. С. 37-46