Выполнен анализ степени соответствия известных экспериментальных данных о кинетике уплотнения при спекании алмазных порошков основным следствиям теоретической модели процесса спекания, основанной на простейших уравнениях вязкопластической среды. Установлено качественное согласие экспериментальной и теоретической кинетик уплотнения мелкозернистых алмазных порошков. Для окончательного заключения необходимы надежные данные о самодиффузии в алмазе и вязкости алмазного порошка при высоких температуре и давлении.

Изучено взаимодействие частиц синтетического алмазного порошка в гидросуспензиях в присутствии некоторых неионогенных поверхностно-активных веществ. Показано, что наличие в системе частиц различной крупности приводит к увеличению энергии их взаимодействия по сравнению с монодисперсными системами. Установлена взаимосвязь между интенсивностью межчастичных взаимодействий и процессами флокуляции в системе.

Показано, що метод зонної плавки порошкових матеріалів із розчинником домішок, що рухається, дає змогу виготовляти кристали з надтвердих тугоплавких сполук завдовки до 180 - 200 мм і діаметром 3,5 - 8 мм. Визначено умови протікання процесу, за яких об'єм кристала дорівнює об'єму розплаву, що дає змогу аналітично розраховувати діаметр кристала грунтуючись на фізичних і технологічних властивостях вихідного порошкового матеріалу та кінетичних параметрів зонної плавки. Експериментально встановлено межі, в яких розмір кристала може бути розраховано за запропонованою залежністю, що дає змогу, змінюючи швидкість пересування фронту кристалізації відносно фронту плавлення, регулювати діаметр кристала з точністю до 0,1 мм.

Розглянуто утворення зародків при мартенситних трансформаціях графітоподібних структур в алмазні. Встановлено залежність розміру критичних зародків від тиску. Розглянуто також вплив характеристик дефектності вихідної структури на мартенситні перетворення за різних тисків.

Исследовано влияние условий сжатия на развитие бездиффузионных превращений ромбоэдрического нитрида бора в плотные модификации по различным кристаллографическим механизмам. На основании качественного подхода к оценке работы внешних сил при образовании зародыша рассмотрена природа альтернативности механизмов. Показано, что при гидростатическом и одноосном сжатии предпочтительным является механизм гофрировки (МГ) с образованием сфалеритной модификации, причем барьер по давлению в первом случае выше. В условиях сжатия со сдвигом более выгоден механизм продольного изгиба (МИ), приводящий к образованию вюрцитной фазы.

Приведены сведения об изменении прочностных и геометрических характеристик порошков синтетических алмазов марок АС20 - АС32 при химико-термическом воздействии на них. Показано, что процесс химико-термической обработки приводит к выравниванию фракции зернового состава и упрочнению исходных алмазных порошков.

Одержано експериментальні зразки мікропорошків за умов високого тиску парогазової фази. Встановлено вплив температури, тиску та тривалості на відкристалізованість і розміри монокристалів корунду. Визначено оптимальні умови гідротермальної перекристалізації оксидів алюмінію у корунд.

Вивчено вплив хіміко-термічної обробки алмазних мікропорошків, яка спрямована на зменшення кількості гострих виступів, кромок на поверхні алмазних частинок, на спікання алмазних полікристалів під дією високого тиску. Така обробка спричинює ріст насипної щільності порошку, збільшення усадки та зменшення кількості частинок, зруйнованих під дією високого тиску за кімнатної температури, а також прискорює ущільнення при подальшій дії високої температури.

З використанням методів рентгеноструктурного аналізу вивчені процеси пластичної деформації та утворення твердих розчинів при спіканні кубічного нітриду бору з карбідом титану, нітридом титану та нітридом алюмінію в умовах високих тисків та температур.

Приведено строгое решение граничной задачи теории теплопроводности для зернистых композитных материалов регулярной структуры. Исследован вопрос о возможности увеличения теплопроводности таких материалов за счет варьирования параметров их структуры.

Экспериментально исследованы закономерности фазовых переходов (ФП) и пластического деформирования материалов при сжатии и сдвиге в сдвиговом аппарате высокого давления с алмазными наковальнями (SDAC). Разработана аналитическая модель ФП материалов при деформировании на алмазных наковальнях. Основываясь на более высоком пределе текучести новой фазы и дополнительном пластическом течении материала образца от центра к его периферии, получено новое объяснение явления самомультипликации давления при ФП. Показано, что поворот наковальни способствует получению фундаментально новых материалов, которые не могут быть получены при сжатии без поворота. Если два материала, отличающиеся только пределом текучести, могут образоваться в результате ФП, тогда материал с меньшим пределом текучести образуется при сжатии без поворота, а более твердая фаза образуется при сжатии с поворотом. Поэтому метод, основанный на сжатии материалов с поворотом, особенно важен для получения высокопрочных материалов.

Описаны результаты экспериментальных исследований структуры и свойств в зависимости от температуры спекания алмазсодержащих композиционных материалов (КАМ) на кобальтовой связке, получаемых методом интенсивного спекания при повышенном давлении путем прямого пропускания электрического тока. Показано, что, используя предложенный метод спекания, можно получать КАМ с высокими эксплуатационными характеристиками при работе в особо тяжелых условиях эксплуатации и одновременном снижении их стоимости.

Исследовано распределение металла-катализатора в алмазных поликристаллах (баллас и карбонадо) методами рентгеновского просвечивания и рентгеновской компьютерной томографии, которые позволяют получить информацию о содержании металла в различных сечениях синтезированных образцов. Определены особенности пространственного распределения катализатора, в том числе для различных схем реакционных ячеек. Выявлен характер распределения металла-катализатора в случаях его использования как сплошного тела, так и диспергированного в порошок из нейтральных частиц. Подтверждена перспективность указанного метода для исследования подобных поликристаллических образований.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.4

Рубрики:

Карбід бору. Нітрид бору

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показана связь между условиями получения, структурой и свойствами сверхтвердого поликристаллического материала на основе КНБ - киборита. Рассмотрены перспективы его использования как инструментального и конструкционного материала.

Исследовано влияние содержания кремния в сплаве Fe - Si в диапазоне 2 - 17% (по массе) на степень превращения графита в алмаз в зависимости от длительности процесса синтеза. Установлено соответствие между массой образовавшихся алмазов и коэффициентом диффузии углерода в сплавах Fe - Si при высоких давлениях. Обработка кинетических данных выполнена с помощью уравнения Аврами. Определена величина энергии активации процесса синтеза алмазов для сплавов всех применявшихся составов. Изучено влияние состава растворителя на габитус и фракционный состав получаемых алмазных порошков.

Розглянуто скінченноелементне моделювання зв'язаних нелінійних нестаціонарних процесів електро-, теплопровідності та термопластичності з урахуванням фазових переходів у матеріалах. Розроблено методику комп'ютерного моделювання процесу спонтанної кристалізації алмазів як практичний додаток. Розв'язано задачу з визначення полів температури, напружень і концентрації в реакційному об'ємі апарата високого тиску та в локальній системі алмаз-розплав- графіт у процесі кристалізації алмазів. Установлено суттєву зв'язаність цих полів, взаємовплив рішень для реакційної суміші та локальної системи, ефект саморегуляції тиску в реакційній зоні, що визначається коливальним характером зміни тиску щодо лінії фазового переходу графіт- алмаз.

Досліджено контактну взаємодію і змочування графіту та алмазу металевими розплавами системи Cu - Sn - Ni - Ti в залежності від вмісту нікелю і титану. Виявлено оптимальний склад сплавів, що забезпечує високе їх змочування. На цій основі розроблена технологія металізації і пайки сплавами алмазних порошків і кристалів.

В обзоре рассмотрены особенности и условия реализации мартенситных превращений (МП) графитоподобных фаз в алмазоподобные при высоких давлениях. Наибольшее внимание уделено обсуждению термически активируемых МП. Показано, что для упорядоченных графитоподобных структур МП являются основным видом прямых фазовых превращений, а их кристаллографические механизмы определяют основные особенности реальной структуры образующихся фаз. Обсуждены возможности использования МП для получения сверхтвердых фаз и материалов на их основе.

Представлены экспериментальные данные по кинетике миграции никеля, кобальта и его сплавов при спекании алмазных порошков методом пропитки в условиях высоких давлений и температур. Показано, что миграция жидкой фазы происходит по закону Дарси. В присутствии жидкости, смачивающей алмаз, время установления постоянного значения коэффициента проницаемости на два порядка меньше по сравнению со спеканием чистого порошка. Температурные зависимости коэффициента пропитки описываются уравнением Аррениуса. Приведено уравнение для коэффициента пропитки расплавов, полученное из уравнения Эйнштейна для вязкости бинарных растворов малой концентрации, которое хорошо описывает экспериментальные температурные зависимости для Co - WC и Co - Ti.