张健
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汤旺
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毛聪
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唐昆
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余小峰
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龙春光
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彭平
中国有色金属学报
采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,从理论上系统研究不同Al固溶浓度x(x=0～1)下面心立方(FCC)结构Cr1-xAlxN硬质刀具涂层的微观几何构型、相结构稳定性及其热分解机制,并从电子结构角度对其稳定性起源进行分析.结果表明:随着Al固溶浓度增大,FCC-Cr1-xAlxN晶胞逐渐收缩,而其晶格畸变程度却先增大后减小,且当Al浓度x为0.5～0.75时,FCC-Cr1-xAlxN晶格畸变较为严重,为析出密排六方(HCP)结构的AlN化合物提供源动力;随着Al固溶浓度增大,FCC-Cr1-xAlxN相结构稳定性逐渐降低,且其极易按FCC-Cr1-xAlxN→(FCC-CrN)+(HCP-AlN)→(HCP-Cr2N)+N2+(HCP-AlN)的路径进行分解,计算结果与实验保持一致;Al固溶致使FCC-Crl xAlxN相结构稳定性降低的内在原因在于Crl-xAlxN晶胞中Cr—N共价键作用随Al固溶度的增大而逐渐减弱.
关键词:
CrAlN
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硬质刀具涂层
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相结构稳定性
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热分解机制
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第一性原理计算
