硬质合金基底表面线缺陷对金刚石涂层膜基界面结合强度的影响

作者：张奎林; 陈军; 黄卓; 简小刚

来源：金刚石与磨料磨具工程, 2017, 37(03): 23-28.

DOI：10.13394/j.cnki.jgszz.2017.3.0006

• 金刚石涂层
• 界面结合强度
• 第一性原理
• 线缺陷率

基于密度泛函理论的第一性原理平面波赝势方法,研究了不同硬质合金基底线缺陷率下的金刚石涂层膜基界面结合强度。通过建立[111]、[110]、[100]3种不同晶向的金刚石涂层膜基界面分子模型,研究了硬质合金基底线缺陷率对涂层膜基界面结合强度的影响以及[111]、[110]、[100]3种不同金刚石涂层晶向下的最优膜基界面结合强度。研究结果表明:硬质合金基底的表面能随着基底线缺陷率的增加而逐步增大;当线缺陷率ρ=12.5%时,基底表面能达到最大值;其后,随着基底线缺陷率继续增大,基底表面能逐渐呈减小趋势。进一步研究显示,不同晶向的金刚石涂层膜基界面的最优界面结合能的最优线缺陷率不同,[111]晶向和[110]晶向的金刚石涂层的最优基底线缺陷率均为6.25%,而[100]晶向金刚石涂层的最优基底线缺陷率则为0%。

• 单位
  中国石油化工股份有限公司; 同济大学