Alloying effects of Ag on grain boundaries and alumina interfaces in copper: a first principles prediction
Alloying effects of Ag on grain boundaries and alumina interfaces in copper: a first principles prediction
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Ag 对铜中晶界和氧化铝界面的合金化效应：第一原理预测
DOI：
10.1039/c7ra08613j
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发表时间：
2017-10
期刊：
影响因子：
3.9
通讯作者：
Jiang Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Teng F.;Yi D. Q.;Teng F.;Jiang Y.;Wu C. P.;Yi D. Q.;Lan G. Q.;Jiang Y.;Song M.;Liu S. J.;Jiang Y.;Song M.;Liu S. J.;Jiang Y;Jiang Y;Jiang Y
氧化物弥散强化铜的机械性能很大程度上取决于其内部界面，即氧化物界面和晶界（GB）。在这里，我们提出了系统的第一性原理研究，用于评估 Ag 合金化对 Cu/α-Al2O3 界面和 Cu 晶界附着力的潜在影响。结果表明，与总是有害的 S 强烈偏析相反，Ag 仅轻微偏析到 Al2O3 界面，强化了弱化学计量界面，并略微削弱了强富铝界面。 Ag 无法将 S 固定在矩阵内。 Ag 与 S 的共偏析适度地抵消了 S 对粘附力的不利影响，但很难发生。发现大多数 GB 上的 Ag 偏析也很弱，并且略微降低了附着力。唯一的例外是 Σ9 GB。根据所获得的见解，我们建议银合金化的好处有限，但仍然可以鼓励。
The mechanical properties of oxide dispersion-strengthened copper are largely dictated by its internal interfaces, i.e. the oxide interfaces and the grain boundaries (GBs). Here we present a systematic first-principles study for evaluating the potential impact of Ag alloying on adhesion of Cu/α-Al2O3 interfaces and Cu grain boundaries as well. The results suggest that, in contrast to the strong segregation of S that is always detrimental, Ag only slightly segregates to the Al2O3 interfaces, strengthens the weak stoichiometric interface, and slightly weakens the strong Al-rich interface. Ag cannot pin S inside the matrix. The co-segregation of Ag with S modestly negates the detrimental influence of S on adhesion, but can hardly occur. Ag segregation to most of the GBs is found also to be weak, and reduces the adhesion slightly. The only one exception is on the Σ9 GB. Based on the gained insights, we suggest that Ag alloying has only limited benefits but can still be encouraged.
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