PHYSICS

Effect of Si and Ti$_5$Si$_3$ on the adhesion at the $\alpha$-Al$_2$O$_3$/$\gamma$-TiAl interface and oxygen diffusion in the alloy

[Влияние Si и Ti$_5$Si$_3$ на адгезию на интерфейсе $\alpha$-Al$_2$O$_3$/$\gamma$-TiAl и диффузию кислорода в сплав]

A. V. Bakulin, L. S. Chumakova, S. E. Kul'kova

Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, Tomsk, Russia

Аннотация: Методом проекционных присоединенных волн в рамках теории функционала электронной плотности изучено влияние кремния и пленок Ti$_5$Si$_3$ на адгезионные свойства границы раздела $\alpha$-Al$_2$O$_3$/$\gamma$-TiAl и диффузию кислорода в TiAl. Показано, что формирование на границе раздела оксид–сплав промежуточных силицидных слоев может приводить к значительному понижению коэффициента диффузии кислорода. При этом адгезия на интерфейсе оксид–силицид остается высокой, тогда как для интерфейса силицид–сплав получены значения $\sim$2.26–2.80 Дж/м$^2$ типичные для границ раздела с металлической и металло-ковалентной связью.

Ключевые слова: алюминиды титана, силицид титана, диффузия кислорода, адгезия, ab-initio расчеты.

Поступила в редакцию: 06.06.2025
Исправленный вариант: 20.06.2025
Принята в печать: 23.06.2025

Язык публикации: английский

DOI: 10.17586/2220-8054-2025-16-4-460-466

Реферативные базы данных:

•