一种高强韧涂层材料的设计方法及相关装置制造方法及图纸

技术编号:46048431 阅读:9 留言:0更新日期:2025-08-11 15:37
本申请公开了一种高强韧涂层材料的设计方法及相关装置,涉及表面工程技术领域,该方法包括获取目标涂层材料信息;将目标涂层材料信息输入至高强韧涂层材料预测模型,得到目标涂层材料对应的力学性能数据;根据力学性能数据,判断目标涂层材料是否具有高强韧性,若是则保留目标涂层材料;高强韧涂层材料预测模型的确定过程为:利用高通量第一性原理对样本涂层材料体系进行处理,得到最终的稳定晶体结构模型以及对应的力学性能数据,并构建高强韧涂层材料数据库;基于高强韧涂层材料数据库,对高强韧涂层材料预测网络进行训练,得到高强韧涂层材料预测模型。本申请能够通过高强韧涂层材料预测模型筛选出具有高强韧性的涂层材料。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及表面工程,特别是涉及一种高强韧涂层材料的设计方法及相关装置


技术介绍

1、在表面工程
,硬质涂层作为机械部件的重要防护体系,主要由过渡族金属与非金属元素形成的化合物构成,这些化合物通常通过金属键、共价键、离子键或混合键等强化学键键合而成,因此拥有极高的硬度和耐磨性。随着高端装备制造、航空航天和精密加工等领域的快速发展,工业应用场景对硬质涂层的性能要求已从单一力学指标转向了多维度的严苛要求:既需保持传统高硬度与耐磨性,又需兼顾强韧匹配及环境适应性等综合性能。传统的硬质涂层材料虽然具备一定硬度,但在高速切削、极端温度或复杂应力工况下易出现脆性断裂、层间剥落等缺陷,导致加工精度下降、工具寿命缩短及维护成本攀升。尽管传统实验方法已积累大量材料体系,但受限于成分-结构-性能间复杂的非线性关系,依靠经验试错的研发模式难以突破材料综合性能瓶颈,亟需建立更高效的跨尺度设计方法,以缩短新型硬质涂层材料的研发周期和成本。

2、现有的材料计算技术中,大多数计算流程仍为繁琐复杂的手动流程化计算,例如在合金体系设计中需依次完成建模和物性仿真等独立操作环本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,所述高强韧涂层材料的设计方法包括:

2.根据权利要求1所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,利用高通量第一性原理对获取的样本涂层材料体系进行处理,得到最终的稳定晶体结构模型以及对应的力学性能数据,具体包括:

3.根据权利要求2所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,根据获取的样本涂层材料体系,构建所述样本涂层材料体系对应的初始晶体结构模型,具体包括:

4.根据权利要求2所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,基于预设的计算精度控制参数的第一阈值,对初始晶体结构模型进行第一阶段优化,得到第一阶段...

【技术特征摘要】

1.一种高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,所述高强韧涂层材料的设计方法包括:

2.根据权利要求1所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,利用高通量第一性原理对获取的样本涂层材料体系进行处理,得到最终的稳定晶体结构模型以及对应的力学性能数据,具体包括:

3.根据权利要求2所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,根据获取的样本涂层材料体系,构建所述样本涂层材料体系对应的初始晶体结构模型,具体包括:

4.根据权利要求2所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,基于预设的计算精度控制参数的第一阈值,对初始晶体结构模型进行第一阶段优化,得到第一阶段优化后的晶体结构模型以及对应的能量信息,具体包括:

5.根据权利要求2所述的高强韧涂层材料的设计方法,其特征在于,根据第一阶段优化后的晶体结构模型对应的能量信息,筛选得到初始的稳定晶体结构模型,具体包括:

【专利技术属性】
技术研发人员:郑亚鹏王建元李秋平胡雨璠翟薇
申请(专利权)人:西北工业大学
类型:发明
国别省市:

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