| 基于第一性原理的WC-Co(0001)/cBN(111)界面结合性能研究 |
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| 引用本文： | 杨俊茹,汤美红,李淑磊,徐学政.基于第一性原理的WC-Co(0001)/cBN(111)界面结合性能研究[J].人工晶体学报,2020,49(3):485-493. |
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| 作者姓名： | 杨俊茹 汤美红 李淑磊 徐学政 |
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| 作者单位： | 山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590 |
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| 基金项目： | 山东省自然科学基金(ZR2013EEM016) |
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| 摘 要： | 基于第一性原理方法,建立WC-Co/cBN4B、WC-Co/cBN4N、WC-Co/cBN1B-near OA、WC-Co/cBN1N-near OA、WC-Co/cBN1N-near OB和WC-Co/cBN1B-near OB六种界面模型,计算其界面粘附功、断裂韧性.结果 表明:WC-Co/cBN4B界面具有最大粘附功值9.705 J·m-2,界面最稳定,粘附功大于WC(0001)w界面的断裂韧性7.824 J·m-2,裂纹倾向于出现在基体中;WC-Co/cBN4N界面有最小粘附功4.470 J·m-2,界面最不稳定,粘附功小于WC(000l)w界面的断裂韧性,裂纹倾向于出现在界面处.在此基础上,为从电荷转移、成键方式和价电子分布的深层次角度解释界面稳定性,进行了差分电荷密度、态密度和Mulliken布居分析,结果表明:WC-Co/cBN4B模型中,界面处Co、B原子之间存在电荷转移,由Co-d、B-p轨道杂化成强Co-B共价键;WC-Co/cBN4N模型中,界面处Co、N原子之间亦存在电荷转移,由Co-d、N-p轨道杂化成弱Co-N共价键.两种模型的界面处,Co-B共价键的布居数更大且键长更小、键能更大,Co-B共价键的作用强于Co-N共价键作用,因此,WC-Co/cBN4B界面结合性能更好,界面更稳定.
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| 关 键 词： | WC-Co/cBN界面 粘附功 差分电荷密度 态密度 Mulliken布居 |
First-principles Study on Interface Bonding Properties of WC-Co (0001)/cBN (111) |
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| YANG Junru,TANG Meihong,LI Shulei,XU Xuezheng.First-principles Study on Interface Bonding Properties of WC-Co (0001)/cBN (111)[J].Journal of Synthetic Crystals,2020,49(3):485-493. |
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| Authors: | YANG Junru TANG Meihong LI Shulei XU Xuezheng |
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