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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

На базе растрового электронного микроскопа "Camebax", оптического монохроматора МСД-1 и цифровой CCD-камеры, персональной вычислительной машины создан комплекс для исследования микрокатодолюминесценции в локальных (~ 5 мкм) участках монокристаллов алмаза при температуре жидкого азота. Спектральное разрешение установки не хуже 0,6 нм, при использовании математической обработки повышается до 0,2 нм. Показано, что спектр катодолюминесценции отдельных зон роста синтетических алмазов типа Ib обладает максимумом полосы свечения в области 430 нм, т.е. совпадает с максимумом полосы природных алмазов типа Ia. По смещению линии 503,2 нм определены остаточные напряжения (максимальная величина составляет 0,5 ГПа) в локальных участках алмаза.

Изложены результаты многолетней работы СКТБ "Технолог" (г. Санкт-Петербург) в области технологии получения ультрадисперсных алмазов детонационного синтеза (УДА), химической очистки, модификации свойств УДА и, главное, по использованию УДА в различных областях техники.Основное внимание уделено природе УДА, получению износостойких металло-алмазных гальванических покрытий, упрочненных полимер-алмазных композиций.

Исследовано влияние технологии химической доочистки на поверхностные и электрохимические свойства наноалмаза динамического синтеза. Изучены адсорбционно-структурные характеристики двух партий порошков наноалмаза, их спектры ИК-поглощения, а также определена степень адсорбируемости ионов железа, никеля и хрома на поверхности алмазных частиц. Установлено, что при изменении технологии химической доочистки продукта детонационного синтеза можно получить партии наноалмазных порошков с различной химической активностью поверхности частиц.

Изучен процесс отжига алмазного порошка в азотсодержащей атмосфере при давлении до 1000 бар. При помощи Оже- и ИК-спектроскопии, рентгеноструктурного анализа и электронной микроскопии изучен полученный продукт. Содержание азота на отдельных участках достигает 25 - 30 %. Установлено наличие химической C - N-связи, а также внедрение азота в структуру графеновых слоев.

Описана структура промышленного комплекса по производству ультрадисперсных алмазов, созданного в НПО "Синта" (г. Минск, Республика Беларусь). Приведены основные технологические параметры используемого оборудования, а также описаны особенности процесса детонационного синтеза и химической очистки алмазного порошка.

Экспериментально исследована смачиваемость графита расплавом цинка в условиях высокого давления 8,0 ГПа и интервале температур 1900-3100 К. Установлена зависимость краевого угла смачивания графита расплавом цинка от температуры. На границе раздела в системе цинк-графит после термобарического воздействия в области термодинамической стабильности фазы алмаза обнаружен поликристаллический алмазный слой.

Изучена сорбционная активность по цезию наноалмазов, синтезированных из взрывчатых материалов с применением различных охлаждающих сред продуктов взрыва. Обнаружено, что сорбционная активность наноалмазов различна и находится в диапазоне от 0,01 до 0,7 ммоль/г. Сорбционные свойства наноалмазов по катионам зависят от состава взрывчатого материала, вида охлаждающей среды продуктов взрыва, а также условий их выделения из продуктов синтеза и, прежде всего, природы окислителя. Максимальные величины сорбционной активности наноалмазов, существенно превышающие широко распространенные природные сорбенты, соответствуют образцам, синтезированным с применением газовой охлаждающей среды и выделенным газофазной очисткой озоном. Наноалмаз может быть использован в качестве возможного сорбента радионуклидов цезия.

Метод динамического светорассеяния применен для изучения структуры и седиментационной устойчивости суспензий наноалмазов детонационного синтеза. Предложен математический аппарат расчета параметров полидисперсности для подобного рода коллоидных систем. Изучено влияние полярности среды на полидисперсность суспензий. Получены практически важные седиментационно-устойчивые суспензии наноалмазов в неполярных органических средах. Показана возможность приготовления суспензий фрактальных частиц наноалмазов в органических средах с дисперсностью, вплотную приближающейся к области нановеществ.

Метод динамического светорассеяния применен для исследования структуры ультрадисперсных алмазов (УДА) детонационного синтеза. Получены данные по структуре и стабильности суспензий наноалмазов в различных жидких средах в зависимости от ряда параметров (исходной концентрации наноалмазов, мощности, частоты и времени наложения ультразвукового поля). Особое внимание уделено методам стабилизации суспензий наноалмазов в неполярных органических жидких средах.