表面化学修饰对金属界面粘附的影响：一种高通量分析
材料科学
2023-06-30 v1 化学物理
摘要
接触中两表面间的化学相互作用在决定固体界面的力学与摩擦学行为方面起着关键作用。这些相互作用可通过粘附能来量化，粘附能是衡量两表面结合强度的量度。文献中若干工作报道了在同质与异质固-固界面处化学吸附原子的存在如何剧烈改变其性质。精确评估固体接触处不同物种如何调节其粘附，将对从冶金到核聚变的一系列不同技术领域极为有益。本工作中，我们采用高通量方法系统探究了不同浓度下非金属元素存在于不同同质金属界面的吸附与粘附能的影响。除吸附能与粘附能数据库外，我们还计算了其他若干性质，如界面处电荷转移、基底的d带边移、键级以及所分析数百个体系的界面密度重分布。这些数值被用于定义相对于化学与浓度参数的不同趋势，可有助于开发具有选定性质的工程界面。我们尤其注意到，d带填充较低的基底最易于吸附吸附原子，且几乎所有非金属元素的吸附都会降低固体界面的粘附能，尤其是氟的情况。碳与硼是仅有的两种表现出相反趋势、反而提高粘附能的吸附原子物种。
引用
@article{arxiv.2306.16508,
title = {Effects of surface chemical modifications on the adhesion of metallic interfaces. An high-throughput analysis},
author = {Emiliano Poli and Michele Cutini and Mohamed Ahmed Mohamed Abdelazim Nosir and Omar Chehaimi and Maria Clelia Righi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.16508},
year = {2023}
}