Досліджено синтез алмазу в системах Zn-C і Zn-Mg-C. Вперше побудовано діаграму плавкості системи Zn-C і вивчено фазові рівноваги в системі Zn-Mg-C за тиском 7,7 ГПа. Досліджено залежність кута змочування в системі цинк-графіт від температури за тиском 7,7 ГПа (тривалість нагріву 30 с.). У системі Zn-C і в сплавах Zn-Mg-C (багатих цинком) кристалізуються алмази, в основному, октаедричного габітусу, у сплавах Zn-Mg-C (багатих магнієм) - кубічного. Встановлено вплив концентрації цинку в ростовій системі Zn-Mg-C на електроопір кристалів: із зростанням вмісту цинку в системі їх електроопір збільшується. Досліджено закономірності синтезу алмазу з ростових систем Zn-C і Zn-Mg-C та розроблено рекомендації з управління ступенем перетворення графіту в алмаз, електропровідністю та габітусом кристалів.

  Скачати повний текст

Досліджено механізми та закономірності формування профілів інтенсивності у дво- та багатохвильових областях дифракції широкорозбіжного пучка Х-променів кристалами алмазу, що містять нерівномірно розподілені за товщиною деформаційні поля, на підставі аналізу двохвильових ліній Х-променів та електронів розроблено метод визначення компонент тензора деформацій для оцінювання напруженого стану реальних кристалів кубічної сингонії, одержано значення статичних коефіцієнтів пружності кристалів алмазу, синтезованих у різних системах, а також їх значення для пірамід росту простих форм одного і того кристала. Із використанням методу Кікучі досліджено структурні й орієнтаційні характеристики зразків полікристалічних алмазних плівок, одержаних у НВЧ-плазмі за різних технологічних умов. Встановлено орієнтації за кристалографічними напрямками кристалітів, а також визначено центри локалізації максимальних напруг.

  Скачати повний текст

Розв'язано науково-технічну задачу вирощування монокристалів алмазу за методом температурного градієнту без використання алмазних затравок шляхом ініціювання гетерогенного зародкоутворення. Встановлено, що критичне пересичення сплаву-розчинника вуглецем, яке необхідне для ініціювання зародкоутворення алмазу, можна створити за рахунок застосування розчинників вуглецю, що не утворюють карбіди, наприклад нікелю. Встановлено ефект впливу структури графіту на процес зародкоутворення алмазу та його росту з використанням температурного методу. Розроблено рекомендації для вирощування монокристалів алмазу заданого розміру та форми.

  Скачати повний текст

Розроблено спосіб одержання монокристалів алмазу різного дефектно-домішкового складу у розчин-розплавних системах Fe - Co - Ti(Zr) - C і спосіб вирощування структурно-досконалих монокристалів алмазу типу IIа. Уперше на pT-діаграмі вуглецю визначено області, в яких залежно від температури відбувається ріст монокристалів алмазу різного ступеня структурної досконалості - скелетний ріст, структурно-досконалі монокристали та кристали з підвищеною кількістю включень розчинника.

  Скачати повний текст

Досліджено проблему вирощування великих структурно-досконалих монокристалів алмазу в області термодинамічної стабільності на одиничній затравці за методом температурного градієнта в апараті високого тиску типу "тороїд" за умов зміни температурного режиму кристалізації. Вивчено закономірності росту монокристалів алмазу в області термодинамічної стабільності за методом температурного градієнта на одиничній затравці за умов зміни температурного режиму кристалізації.

  Скачати повний текст

Встановлено, що корозійна стійкість плівок а-С:Н, одержаних методом хімічного осадження з газової фази, значною мірою залежить від параметрів синтезу та складу реакційної газової суміші. Виявлено, що для монокристалів алмазу з домішками бору характерна широка область потенціалів з низькими фоновими струмами та низька електрохімічна активність. З'ясовано, що електроди, створені на базі композитів із нано- та мікрокристалів алмазу, зберігають такі його властивості, як висока корозійна стійкість та широке "вікно" потенціалів з низькими фоновими струмами, та мають ряд переваг, зокрема, більшу електрохімічну активність, а технологія їх синтезу не потребує великих затрат і дозволяє виготовити електроди складної конфігурації та великої площі. Зроблено висновок, що найбільшу електрохімічну активність проявляють а-С плівки на кремнії, одержані методом магнетронного розпилення, а найбільшу корозійну стійкість мають монокристали синтетичного напіврповідникового алмазу. На базі одержаних електрохімічних характеристик досліджуваних матеріалів визначено перспективність їх використання для розробки електродів та в елеткрохімії.

  Скачати повний текст

Досліджено процес отримання порошків сплаву системи Ni-Mn-C методом відцентрового розпилення, які використовуються для синтезу алмазів, визначено особливості формування їх структури та складу. Встановлено, що відцентрове розпилення дозволяє отримувати порошки з рівномірним розподілом компонентів сплаву у всьому об'ємі та сприяє формуванню однорідної високодисперсної структури, яка забезпечує високу пластичність порошків, а також супроводжується їх рафінуванням. Вивчено фізичні та технологічні властивості розпилених порошків, можливість їх деформаційної обробки прокаткою, з метою керування технологічними характеристиками та компактування. Проведено порівняльні випробування в процесі синтезу алмазів розпилених порошків сплаву Ni - Mn і сплаву, диспергованого шляхом токарної обробки зливка з подальшим подрібненням. Вивчено еволюцію морфології та фізико-механічні характеристики алмазів. Показано високу ефективність та алмазоутворювальну здатність розпилених порошків, що дозволяє підвищити ступінь перетворення графіту на алмаз на 20 - 25 %, вихід алмазів - на 10 - 12 % та їх механічну міцність - на 5 - 7 %. Розроблено технологічні принципи отримання порошків сплаву Ni - Mn відцентровим розпиленням, які забезпечують потрібний склад і структурний стан сплаву, а також рекомендації щодо їх реалізації у промисловості.

  Скачати повний текст

Проведено моделювання термомеханічного стану реакційного об'єму АВТ під час кристалізації алмазів і вперше встановлено закономірності зміни тиску у реакційному об'ємі АВТ на різних масштабних рівнях. Здійснено порівняльний числовий аналіз ефективності роботи різних типів АВТ для синтезу алмазів та визначено умови максимально можливого виходу певних марок алмазів у них. Достовірність розрахунків об'ємів і конфігурацій областей кристалізації алмазів підтверджено зіставленням результатів розрахункових і експериментальних досліджень процесу їх синтезу.

  Скачати повний текст

Висвітлено особливості розробки технології очищення стічних вод алмазного виробництва від солей мангану та нікелю, що дозволяє одержувати продукти ліквідні на хімічному ринку. Проаналізовано питання впливу різних параметрів на процес осадження сполук нікелю та мангану з розчинів, які вміщують сполуку одного з металів, і з розчинів, в яких є сполуки двох металів: концентрації реагентів, температури та часу осадження. Вивчено механізми процесів осадження з розчинів, в яких є сполуки одного з металів і з розчинів, в яких є сполуки мангану та нікелю. Вміщено математичні моделі процесів осадження сполук нікелю та мангану, які враховують вплив концентрації реагентів, температури та час осадження. Запропоновано технологічні схеми очищення стічних вод, які містять сполуки мангану та нікелю з різними способами утилізації водно-сольового розчину. У результаті проведеного техніко-економічного розрахунку встановлено, що найбільш ефективним варіантом є напрямок водно-сольового розчину в водозворотню систему підприємства.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію поділу алмазографітової суміші у виробництві синтетичних алмазів. Проведено термодинамічні розрахунки взаємодії компонентів алмазографітової суміші зі сполуками ванадію та молібдену за присутності кисню. Досліджено вплив домішок на термічне окиснення графіту та синтетичних алмазів. Проведено дослідження впливу технологічних параметрів на процес окиснення алмазографітової суміші: температури, концентарції домішки, висоти шару суміші, лінійної швидкості повітря та тривалості процесу. Запропоновано математичну модель процесу окиснення графіту та синтетичних алмазів. Розроблено реактор окиснювального випалу, що дозволяє здійснювати поділ алмазографітової суміші з оптимальними витратами реактивів, повітря й енергоресурсів. Розроблено нову принципову технологічну схему для збагачення алмазографітової суміші виробництва синтетичних алмазів і розраховано техніко-економічні показники.

  Скачати повний текст

Досліджено слабкі спотворення структури реальних кристалів алмазу з використанням дифракції електронів з метою встановлення впливу умов росту на зміну пружно-деформованого стану в алмазах, одержаних різними методами. Розроблено ефективні методики підвищення прецизійності й інформативності методу Кікучі під час дослідження впливу розподілених у алмазах залишкових напруг на розсіяння електронів в областях багатохвильової дифракції. Автоматизовано процес точного визначення координат полюсів на картинах Кікучі з точністю приблизно до 1-го пікселя та мінімізовано суб'єктивні чинники, залежність невідповідності між картинами Кікучі даного кристала від умов експерименту. Розкрито причини, які спричиняють зміни періодів гратки синтезованих кристалів у даному напрямі. Досліджено розподіл кутових розорієнтацій між окремими кристалітами синтезованих плівок алмазу. Визначено кількісні параметри - орієнтаційні, розорієнтаційні, а також розмірні характеристики зерен.

  Скачати повний текст

Визначено фактори (густину потоку фотонів, напруженість електричного поля), що впливають на його характеристики та відтворюваність експериментальних результатів. У процесі дослідження електрофізичних характеристик за стаціонарних умов та під дією опромінювання різної інтенсивності виявлено анізотропію провідності алмазних полікристалічних плівок.

  Скачати повний текст