Computational study of metal/ceramic interfacial adhesion and barriers to shear displacement

Miraz, Abu Shama Mohammad; Sun, Shuang; Shao, Shuai; Meng, W. J.; Ramachandran, B.; Wick, Collin D.

doi:10.1016/j.commatsci.2019.06.006

Cited by 15 publications

(3 citation statements)

References 58 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…To improve the adhesion of the Au layer to the ITO, we incorporate a thin (1–2 nm) Al 2 O 3 layer on top of the ITO, also grown through ALD, which covalently binds to the ITO and serves to increase the adhesion of the Au layer as compared to bare ITO. , A cartoon illustration of the layered electrode construction is shown in Figure a–c. We tested the adhesion strength of Au to ITO vs Al 2 O 3 and the bare Si substrate by sonicating a sample with a 14 nm layer of Au for 25 min in methanol, acetone, or a saturated aqueous NaCl solution.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Development and Characterization of Electrodes for Surface-Specific Attenuated Total Reflection Two-Dimensional Infrared Spectroelectrochemistry

Bodine,

Rozyyev,

Elam

et al. 2023

J. Phys. Chem. C

View full text Add to dashboard Cite

Electrochemical interfaces still have remaining mysteries surrounding the interfacial region of the electrical double layer, despite being prevalent throughout the energy and water remediation industries. The electrical double layer is where many important dynamic processes such as catalysis and electron transfer occur. The goal of this work is to study the electrical double layer with two-dimensional infrared (2D IR) spectroscopy to experimentally access the details of the structural dynamics of this complex environment. However, there are several experimental challenges to applying 2D IR spectroscopy to this application, such as assuring the surface specificity of the spectrum, optimizing the signal strength while minimizing spectral distortions from dispersion and Fano line shapes, and selecting electrode materials that are both sufficiently IR compatible and conductive. Here we will discuss various considerations when designing 2D IR experiments of electrode interfaces utilizing several substrates and experimental configurations and demonstrate a robust method for 2D IR experiments of electrode interfaces under applied potential that combines nonconducting Si ATR wafers with conductive ITO and thin nanostructured films of plasmonically active Au functionalized with 3-mercapto-2-butanone (MCB). We show that layered electrodes on thin Si ATR wafers with MCB are sensitive to applied potential and that the distortions in the linear and 2D IR spectra are heavily dependent on the morphology of the Au surface.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Development and Characterization of Electrodes for Surface-Specific Attenuated Total Reflection Two-Dimensional Infrared Spectroelectrochemistry

Bodine,

Rozyyev,

Elam

et al. 2023

J. Phys. Chem. C

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Через велику кількість невирішених питань проблема адгезії постійно знаходиться в полі зору не тільки експериментаторів, а й теоретиків. На даний момент існує ряд теорій, що описують адгезійні процеси [13][14][15][16][17]. Так, у роботі [13] адгезія наноконтактів досліджувалась з точки зору молекулярної динаміки; в роботі [14] використовували тест на адгезію лазерною ударною хвилею LaSAT, і було запропоновано атомістичне моделювання, яке дозволяє розкрити механізм адгезії; для розуміння електронних і атомістичних факторів, що впливають на адгезію і опір зсуву.…”

Section: вступunclassified

“…Так, у роботі [13] адгезія наноконтактів досліджувалась з точки зору молекулярної динаміки; в роботі [14] використовували тест на адгезію лазерною ударною хвилею LaSAT, і було запропоновано атомістичне моделювання, яке дозволяє розкрити механізм адгезії; для розуміння електронних і атомістичних факторів, що впливають на адгезію і опір зсуву. Для прогнозування адгезійних властивостей у [15][16][17]…”

Section: вступunclassified

Адгезійна Міцність Електроосаджених Металевих Плівок З Металевими Підкладками

Штапенко,

Воронков,

Заблудовський

et al. 2023

J. of Chem. and Tech.

View full text Add to dashboard Cite

У роботі розглянуто адгезійну міцність електроосаджених покриттів нікелю, заліза, міді та цинку на мідній та сталевій підкладках. Для визначення теоретичних значень адгезійної міцності запропоновано теоретичний підхід до визначення адгезійної міцності на межі метал-метал. Авторами на основі аналізу механізму адгезії і природи контактної взаємодії отримано аналітичний вираз для розрахунку значень адгезійної міцності для певних пар металів, проте знаходження точного значення ряду величин, що входять у цей вираз, наприклад, питомої енергії зв'язку та модуля пружності, становить великі труднощі. Розрахунок енергії взаємодії атомів покриття та підкладки проводили за методом теорії функціоналу густини. У результаті було отримано теоретичні значення адгезійної міцності електроосаджених покриттів нікелю, заліза, міді та цинку на мідній та сталевій підкладках, які добре узгоджуються з експериментальними значеннями адгезійної міцності. Однак, існуючі розбіжності між теоретичними та експериментальними даними викликані певними труднощами знаходження питомої енергії зв'язку та модуля пружності, які пов'язані зі складністю моделювання реальної структури як плівки, так і підкладки. Пошуки вирішення цих питань стануть предметом подальших досліджень.

show abstract

Classical tribology and charge-energy evolution theory cooperate to determine nitrided ceramic coating/metal substrate interfacial friction

Liu,

Huang,

Gao

et al. 2024

Acta Materialia

View full text Add to dashboard Cite

Computational study of metal/ceramic interfacial adhesion and barriers to shear displacement

Cited by 15 publications

References 58 publications

Development and Characterization of Electrodes for Surface-Specific Attenuated Total Reflection Two-Dimensional Infrared Spectroelectrochemistry

Development and Characterization of Electrodes for Surface-Specific Attenuated Total Reflection Two-Dimensional Infrared Spectroelectrochemistry

Адгезійна Міцність Електроосаджених Металевих Плівок З Металевими Підкладками

Classical tribology and charge-energy evolution theory cooperate to determine nitrided ceramic coating/metal substrate interfacial friction

Contact Info

Product

Resources

About