Startsida
Hjälp
Sök i LIBRIS databas

     

 

Sökning: onr:22430093 > Properties of multi...

Properties of multilayered and multicomponent nitride alloys from first principles / Fei Wang

Wang, Fei 1988- (författare)
Tasnadi, Ferenc 1975- (preses)
Abrikosov, Igor 1965- (preses)
Mücklich, Frank (preses)
Draxl, Claudia (opponent)
Linköpings universitet. Institutionen för fysik, kemi och biologi (utgivare)
Alternativt namn: Linköpings universitet. Institutionen för fysik och mätteknik (tidigare namn)
Alternativt namn: Linköpings universitet. Institutionen för fysik och mätteknik, biologi och kemi (tidigare namn)
Alternativt namn: IFM
Alternativt namn: Engelska : Department of Physics and Measurement Technology, Biology and Chemistry
Alternativt namn: Engelska : Department of Physics, Chemistry and Biology
Linköpings universitet. Tekniska fakulteten (utgivare)
Publicerad: Linköping Department of Physics, Chemistry and Biology, Linköping University, 2018
Engelska 1 onlineresurs (63 sidor)
Serie: Linköping Studies in Science and Technology. Dissertations, 0345-7524 ; 1898
Läs hela texten (Sammanfattning och ramberättelse från Linköping University Electronic Press)
Läs hela texten
Läs hela texten
  • E-bokAvhandling(Diss. (sammanfattning) Linköping : Linköpings universitet, 2018)
Sammanfattning Ämnesord
Stäng  
  • This thesis is a theoretical exploration of properties of multilayered and multicomponent nitride alloys, in particular their mixing thermodynamics and elastic behaviors. Systematic investigation of properties of a large class of materials, such as the multicomponent nitride solid solutions, is in line with the modern approach of high-throughput search of novel materials. In this thesis we benchmark and utilize simple but efficient methodological frameworks in predicting mixing thermodynamics, Young’s moduli distribution of multilayer alloys and the linear thermal expansion of quaternary nitride solid solutions. We demonstrate by accurate ab-initio calculations that Ti 1-x Al x N solid solution is stabilized by interfacial effects if it is coherently sandwiched between TiN layers along (001). For TiN/AlN and ZrN/AlN multilayers we show higher thermodynamic stability with semicoherent interfaces than with isostructural coherent ones. Accurate 0 Kelvin elastic constants of cubic Ti x X y Al 1 - x - y N (X=Zr, Hf, Nb, V, Ta) solid solutions and their multilayers are derived and an analytic comparison of strengths and ductility are presented to reveal the potential of these materials in hard coating applications. The Young’s moduli variation of the bulk materials has provided a reliable descriptor to screen the Young’s moduli of coherent multilayers. The Debye model is used to reveal the high-temperature thermodynamics and spinodal decomposition of Ti x Nb y Al 1-x-y N. We show that though the effect of vibration is large on the mixing Gibbs free energy the local spinoal decomposition tendencies are not altered. A quasi-harmonic Debye model is benchmarked against results of molecular dynamics simulations in predicting the thermal expansion coefficients of Ti x X y Al 1 - x - y N (X=Zr, Hf, Nb, V, Ta).   
  • Denna avhandling är en teoretisk undersökning av egenskaperna hos multilager och multikomponentlegeringar av nitrider, särskilt deras blandningstermodynamik och elastiska egenskaper. Systematiska undersökningar av egenskaperna hos en stor materialfamilj, såsom fasta lösningar av multikomponentnitrider, ligger i linje med den moderna angreppsvinkeln av massundersökningar i sökandet efter nya material. I denna avhandling utvärderar och använder vi enkla men effektiva metodologiska ramverk för att förutsäga blandningstermodynamik, fördelning av Young’s moduli multilager och den linjära termiska expansionen i kvaternära fasta lösningar av nitrider. Vi visar med precisa ab-initio-beräkningar att en fast lösning av Ti1 - x Al x N stabiliseras av gränssnittseffekter om den placeras koherent mellan TiN-skikt längs med (001). För multilager av TiN/AlN och ZrN/AlN påvisar vi högre termodynamisk stabilitet med semikoherenta gränsskikt än med isostrukturella koherenta. Precisa elastiska konstanter vid 0 K för kubiska fasta lösningar av Ti x X y Al 1 - x - y N (X=Zr, Hf, Nb, V, Ta) och deras multilager beräknas och en analytisk jämförelse av deras hållfasthet och duktilitet presenteras för att visa dessa materials potential som hårda beläggningar. Variationen av Young’s moduli materialen i bulk har gett en pålitlig deskriptor för att undersöka Young’s moduli koherenta multilager. Debye-modellen används för att undersöka hög-temperatur-termodynamiken och spinodalt sönderfall hos Ti x Nb y Al 1 -x-y N. Vi visar att trots att vibrationers effekt på Gibbs fria energi för blandning är stor påverkas inte de lokala tendenserna för spinodalt sönderfall. En kvasiharmonisk Debye-modell jämförs med resultat från molekyldynamiksimuleringar för att förutsäga utvidgningskoefficienter för Ti x X y Al 1 -x-y N (X=Zr, Hf, Nb, V, Ta).  
  • Diese Arbeit ist eine theoretische Untersuchung der Eigenschaften von mehrschichtigen und mehrkomponentigen Nitridlegierungen, insbesondere deren Mischungs- Thermodynamik und elastischen Verhalten. Eine systematische Untersuchung von Eigenschaften einer großen Klasse von Materialien, wie zum Beispiel fester Lösungen von Mehrkomponenten-Nitriden, ist im Einklang mit dem zeitgenössischen Hochdurchsatzverfahren für die Suche nach neuen Materialien. In dieser Arbeit benchmarken und nutzen wir einfache, aber effiziente methodische Frameworks zur Vorhersage der Mischungs-Thermodynamik, der Verteilung des Elastizitätsmoduls von Mehrschichtlegierungen und der linearen thermischen Ausdehnung von festen, quaternären Nitrid-Lösungen. Wir zeigen durch genaue Ab-initio-Berechnungen, dass Ti 1 -äx Al x N Mischkristalle durch Grenzflächenwirkungen stabilisiert werden, wenn sie kohärent zwischen TiN Schichten entlang (001) sandwichartig angeordnet sind. Die genauen elastischen Konstanten von kubischen Ti x X y Al 1 -x-y N (X = Zr, Hf, Nb, V, Ta) Mischkristallen und deren Mehrfachschichten bei 0 Kelvin werden abgeleitet und ein analytischer Vergleich der Festigkeit und Duktilität zeigt das Potential dieser Materialien in Hartbeschichtungsanwendungen. Das Debye-Modell wird verwendet, um die Hochtemperatur-Thermodynamik und die spinodale Entmischung von Ti x Nb y Al 1 -x-y N aufzudecken. Wir zeigen, dass sich die lokale Tendenzen zur spinodalen Entmischung nicht ändern, obwohl die Wirkung von Vibrationen auf die Gibbs-Energie großist. Ein quasi-harmonisches Debye-Modell wird gegen die Ergebnisse von Moleküldynamik-Simulationen gebenchmarkt, um die thermische Ausdehnungskoeffizienten von Ti x X y Al 1 -x-y N (X=Zr, Hf, Nb, V, Ta) vorherzusagen. 

Ämnesord

Legeringar  (sao)
Metaller  (sao)
Engineering and Technology  (hsv)
Mechanical Engineering  (hsv)
Applied Mechanics  (hsv)
Teknik och teknologier  (hsv)
Maskinteknik  (hsv)
Teknisk mekanik  (hsv)
Alloys  (LCSH)
Metals  (LCSH)

Klassifikation

669 (DDC)
Pdb (kssb/8 (machine generated))
Inställningar Hjälp

Titeln finns på 2 bibliotek. 

Bibliotek i östra Sverige (1)

Ange som favorit

Övriga bibliotek (1)

Ange som favorit
Om LIBRIS
Sekretess
Blogg
Hjälp
Fel i posten?
Kontakt
Teknik och format
Sök utifrån
Sökrutor
Plug-ins
Bookmarklet
Anpassa
Textstorlek
Kontrast
Vyer
LIBRIS söktjänster
SwePub
Sondera
Uppsök

Kungliga biblioteket hanterar dina personuppgifter i enlighet med EU:s dataskyddsförordning (2018), GDPR. Läs mer om hur det funkar här.
Så här hanterar KB dina uppgifter vid användning av denna tjänst.

Copyright © LIBRIS - Nationella bibliotekssystem

 
pil uppåt Stäng

Kopiera och spara länken för att återkomma till aktuell vy