X掺杂TiAlN涂层

抗氧化性能更强

通过第一性原理筛选，Cr和Si掺杂能形成致密表面并促进保护性氧化层，有效提升Ti0.5Al0.5N在高温下的抗氧化能力。

Song, Wang · 孔毅 · 陈利 · 杜勇

Applied Surface Science 2023

参数信息

氧吸附能

-6.23 eV

氧吸附能

-6.05 eV

技术优势

抗氧化性显著提升

Cr和Si掺杂后，表面形成致密原子结构，氧吸附性变差，并与Cr2O3或SiO2共同构成Al2O3保护层，有效阻碍氧向内扩散，从而提升涂层在高温下的抗氧化能力。

保护性氧化层协同形成

Cr和Si掺杂不仅能自身形成Cr2O3或SiO2，还能促进Al2O3保护层的形成，这种协同作用使得氧化层更致密，抗氧化性能优于单一氧化物。

应用场景

• 刀具涂层：Cr/Si掺杂TiAlN涂层抗氧化性提升，可延长刀具在高速干切削中的使用寿命。
• 高温防护涂层：在高温氧化环境中形成致密保护层，保护基体免受氧化侵蚀。
• 耐磨涂层：致密表面和氧化物层提高涂层硬度与耐磨性，减少磨粒磨损。
• 表面工程：通过掺杂调控表面原子结构与化学键合，为涂层设计提供了理论依据。