石墨烯掺杂对WC（0001）-Co硬质合金晶相界面结合性能的影响

来源期刊：材料导报2020年第18期

论文作者：杨俊茹 李淑磊 汤美红 李贺 张悦刊

文章页码：18109 - 18113

关键词：石墨烯;WC（0001）-Co硬质合金;掺杂;界面结合性能;

摘    要：基于第一性原理方法分别计算了WC（0001）-Co、WC（0001）-Co/sGR、WC（0001）-Co/dGR晶相的界面粘附功、断裂韧性,结果表明WC（0001）-Co/sGR中WC（0001）/Co_{（s GR）}界面具有最大粘附功(6.355 1 J·m^-2),WC相具有最大断裂韧性(6.437 6 J·m^-2),结构最为稳定,界面结合性能最好。WC（0001）-Co/dGR中GR/GR的界面粘附功仅为0.005 7 J·m^-2,dGR相的断裂韧性为0.006 4 J·m^-2,裂纹最易在此处产生。为验证界面结合的分析结果,研究了三种晶相的电子结构和态密度,结果表明掺杂GR增强了界面处原子的电荷分配程度,W-Co之间具有更多电荷转移而相吸,键合作用增强。与掺杂dGR相比,掺杂sGR后的Co-C_（sGR）键合作用增强,Co-C_（sGR）键强于Co-C_（dGR）键,sGR掺杂提高了WC（0001）-Co硬质合金硬质相WC和粘结相Co的界面结合性能。