Initial oxidation on 12 grain boundaries in pure TiN coating and on (Al,Si,Cr) doped Σ3 (111) grain boundaries: A first-principles calculations

材料科学 晶界 兴奋剂 吸附 氧气 表面能 涂层 图层(电子) 扩散 纳米技术 物理化学 冶金 复合材料 微观结构 热力学 光电子学 化学 物理 有机化学
作者
Song Wang,Yi Kong,Li Chen,Yong Du
出处
期刊:Surfaces and Interfaces [Elsevier BV]
卷期号:36: 102531-102531 被引量:1
标识
DOI:10.1016/j.surfin.2022.102531
摘要

In this work, using first-principles calculation method, the effect of twelve <110> symmetric tilt grain boundaries (GBs) on the initial oxidation behavior of TiN was studied. Firstly, the calculated GB energies show that for the TiN (1–10) surface with GBs from Σ3 to Σ27, Σ3 (111) GB possesses an extremely small GB energy (0.404 J/m2), while the other GBs possess a high energy (2.681∼4.834 J/m2). The electronic structure results show that the intrinsic characteristic of GB with high energy is well associated with the extra DOS peak existing in high energy region. Secondly, the oxygen adsorption results show that for TiN surfaces without GB, the order of adsorption energy of O is (100) > (110) > (111). When TiN (1–10) surface with different GBs, the sites at GBs are chemically more favorable sites for oxygen. The degree of weakening of oxidation resistance varies depending on the type of GBs, due to the apparent difference in oxygen adsorbability. Moreover, an interesting discovery is that Σ3 (111) GB provides a possibility to enhance the oxidation resistance of TiN, attributed to the easy introduction of Σ3 (111) GBs and suppressed inward progression of oxidation. Finally, the doping investigation in Σ3 (111) GB shows that among the three doping elements (Al, Si, and Cr), Si doping can further improve the oxidation resistance of (1–10) surface with Σ3 (111) GB in TiN, owing to the easy introduction of Si and formation of diffusion barrier layer of silicon oxides.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SciGPT应助kxdr采纳,获得10
刚刚
宝哥完成签到,获得积分20
刚刚
科研通AI6.3应助lehua采纳,获得10
1秒前
2秒前
田様应助我哥王半仙采纳,获得10
2秒前
www完成签到,获得积分10
2秒前
含糊的婴发布了新的文献求助10
3秒前
伍六七完成签到,获得积分10
3秒前
乐乐应助whrmerry采纳,获得10
3秒前
4秒前
感性的又琴完成签到,获得积分10
4秒前
钟m发布了新的文献求助10
4秒前
yao发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
chenchen发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
小羊完成签到,获得积分10
7秒前
自然白安发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
勤勤豆完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
8秒前
Ocean发布了新的文献求助10
9秒前
pingwu发布了新的文献求助10
11秒前
eri发布了新的文献求助30
11秒前
sai完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
kxdr发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
欧米伽发布了新的文献求助10
13秒前
欣荟发布了新的文献求助10
14秒前
mokucyan发布了新的文献求助10
15秒前
卫川影发布了新的文献求助10
15秒前
科研民工完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
16秒前
17秒前
心灵美蛟凤完成签到,获得积分10
17秒前
Faiqee发布了新的文献求助10
17秒前
常温可乐发布了新的文献求助10
18秒前
高分求助中
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
天津市智库成果选编 600
Climate change and sports: Statistics report on climate change and sports 500
Forced degradation and stability indicating LC method for Letrozole: A stress testing guide 500
Organic Reactions Volume 118 400
A Foreign Missionary on the Long March: The Unpublished Memoirs of Arnolis Hayman of the China Inland Mission 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6466700
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8273079
关于积分的说明 17639686
捐赠科研通 5541627
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2907985
邀请新用户注册赠送积分活动 1884975
关于科研通互助平台的介绍 1733109