Si掺杂Σ3晶界TiN

抗氧化再提升

在TiN涂层中引入Si掺杂的Σ3 (111)晶界，可同时实现易制备与优异抗氧化性，为高温防护涂层提供新的设计策略。

Wang, Song · 孔毅 · 陈利 · Du, Yong

Surfaces and Interfaces 2023

参数信息

Σ3 (111)晶界能

0.404 J/m2

技术优势

晶界能极低

Σ3 (111)晶界能仅为0.404 J/m²，远低于其他晶界（2.681～4.834 J/m²），因此容易形成。

抑制氧化扩展

Σ3 (111)晶界能够抑制氧化向内部推进，从而维持涂层抗氧化性。

Si掺杂形成阻挡层

Si掺杂在晶界处形成硅氧化物扩散阻挡层，阻止氧进一步渗透。

应用场景

• 高温防护涂层：提升切削刀具、模具等高温工况下的抗氧化寿命。
• 硬质涂层：保持高硬度同时提高抗高温氧化能力。
• 抗氧化表面：通过晶界工程抑制氧向内扩散。