Molecular dynamic simulation of crack growth in Ti/TiN multilayer coatings

材料科学 复合材料 模数 应变率 双层 断裂韧性 压力(语言学) 增长率 冶金 哲学 生物 遗传学 语言学 数学 几何学
作者
Parvin Gholizadeh,Hassan Amini,Jamal Davoodi,Esmaeil Poursaeidi
出处
期刊:Materials today communications [Elsevier]
卷期号:30: 103059-103059 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.mtcomm.2021.103059
摘要

Three-dimensional molecular dynamics (MD) simulations were performed to investigate the crack growth in nanoscale multilayer Ti/TiN. The interatomic bonds were characterized using the second nearest-neighbor modified embedded-atom method. The models were built with an initial crack perpendicular to the interface in the ceramic layer under the uniaxial constant strain rate. First, simulations were conducted with two layer-numbers of Ti/TiN multilayers, including Ti(4 nm)/TiN(6 nm) and Ti(2 nm)/TiN(3 nm)/Ti(2 nm)/TiN(3 nm). The results showed that the crack in the TiN layer grew and reached the interface. The misorientation of the interface and the plastic deformation of the Ti layers can act as a barrier to crack growth and blunt crack tip at the interface. Also, Young's modulus and required stress for crack growth decreased by increasing the Ti layer thickness ratio at constant bilayer thickness. Furthermore, a decrease in the total thickness of the structure from 10 nm to 6 nm led to the inverse Hall–Petch effect. Increasing the strain rate has been shown to increase critical stress for crack growth, while Young's modulus remains unchanged. Also, at a higher strain rate, the structure toughness decreases. The results also revealed that increasing the temperature from 300 K to 700 K leads to a reduction in Young's modulus and critical stress.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
真实的便当完成签到,获得积分20
刚刚
李健的小迷弟应助旸里采纳,获得30
1秒前
霖宸羽完成签到,获得积分10
1秒前
林小雨发布了新的文献求助10
2秒前
搜集达人应助小机灵鬼采纳,获得10
2秒前
星辰完成签到 ,获得积分10
3秒前
4秒前
zp6666tql完成签到,获得积分10
4秒前
研友_8Qq1r8完成签到,获得积分10
5秒前
Jasper应助咪咪采纳,获得10
5秒前
futianyu发布了新的文献求助10
5秒前
钟博士发布了新的文献求助10
7秒前
华仔应助wf0806采纳,获得10
7秒前
HL发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
小飞发布了新的文献求助10
9秒前
June完成签到,获得积分10
9秒前
Jasper应助自觉的幻波采纳,获得10
9秒前
科研通AI5应助zane采纳,获得10
10秒前
天天快乐应助蜗牛采纳,获得20
11秒前
归尘应助priser de采纳,获得10
11秒前
guanoo完成签到,获得积分10
11秒前
Alma完成签到,获得积分10
13秒前
罗肥肥发布了新的文献求助10
14秒前
兮以城空完成签到,获得积分10
15秒前
lylyzhl发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
小飞完成签到,获得积分10
17秒前
钟博士完成签到,获得积分10
17秒前
ok发布了新的文献求助20
18秒前
zz完成签到,获得积分10
21秒前
perfect完成签到 ,获得积分10
22秒前
华华发布了新的文献求助10
23秒前
faye发布了新的文献求助10
23秒前
科研通AI2S应助Allen采纳,获得10
25秒前
shhs发布了新的文献求助10
27秒前
27秒前
华华完成签到,获得积分10
28秒前
31秒前
研友_LkVAe8完成签到 ,获得积分10
32秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Kelsen’s Legacy: Legal Normativity, International Law and Democracy 1000
Interest Rate Modeling. Volume 3: Products and Risk Management 600
Interest Rate Modeling. Volume 2: Term Structure Models 600
Dynamika przenośników łańcuchowych 600
Recent progress and new developments in post-combustion carbon-capture technology with reactive solvents 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3538560
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3116348
关于积分的说明 9324702
捐赠科研通 2814124
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1546485
邀请新用户注册赠送积分活动 720574
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 712083