УДК 004.94:666.233:62-987

Н. В. Новиков, А. А. Лещук, А. И. Боримский (г. Киев)

Компьютерное моделирование зон кристаллизации алмазов различного габитуса в аппаратах высокого давления цилиндрического типа

Проведен анализ эффективности работы аппаратов высокого давления (АВД) цилиндрического типа на основании результатов компьютерного моделирования областей кристаллизации алмазов различного габитуса в зависимости от способа размещения реакционных компонентов, конструктивных особенностей реакционной ячейки и мощности тока нагрева.

УДК 666.792.6.621.921.34.025

И.А. Петруша, А.А. Шульженко, С.А. Клименко, Н.П. Беженар, А.С. Осипов, С.А. Божко, С.Н. Дуб (г. Киев)

Деформационно-упрочненный композит на основе cBN для лезвийной обработки никелевых сплавов

Получен новый композит cBN с деформационно-упрочненной тонкозернистой структурой. В его основной составляющей (частицы высокопрочного армирующего наполнителя из поликристаллического cBN) при спекании в условиях высоких давлений и температур в результате процессов деформации формируется структура с ультрадисперсными зернами размером от десятков до сотен нанометров. Вторая составляющая, выполняющая роль цементирующей частицы наполнителя матрицы, представляет собой керамический материал также на основе сBN, структура которого формируется в процессе обычного активированного спекания. Его твердость по Кнупу составляет 36—39 ГПа. Материал эффективно работает в условиях высоких температур резания никелевых сплавов.

УДК 548.736.15

В. Ю. Куликовский, А. В. Курдюмов (г. Киев)

Сверхтвердые углеродные пленки с графитоподобной структурой

Исследовано влияние ионной бомбардировки (ИБ) растущей поверхности углеродных пленок, получаемых магнетронным распылением графитовой мишени, на их твердость и структуру. На примере пленок, полученных в условиях ИБ, показана принципиальная возможность реализации сверхвысокой твердости углеродных пленок (HV до 50 ГПа) благодаря формированию специфической графитоподобной наноструктуры, а не за счет образования алмазных sp3-связей.

УДК 680.181

В. Ф. Бритун (г. Киев)

Структурные особенности мартенситных превращений графита в лонсдейлит и алмаз

Предложена обобщенная структурная модель бездиффузионных превращений гексагонального и ромбоэдрического графита в лонсдейлит и алмаз. Перестройки структуры рассматриваются как совокупность однотипных процессов деформации решетки исходной структуры. В рамках модели обсуждаются варианты ориентационных соотношений между фазами, а также причины высокой разупорядоченности лонсдейлита. Проведен анализ причины одновременного образования алмаза и лонсдейлита в кристалле.

УДК 62-987:666.233

А. И. Прихна (г. Киев)

Аппарат типа «цилиндр-поршень» для синтеза алмаза

Предложен аппарат высокого давления (аппарат) типа «цилиндр-поршень», изготовленный из стали, способный развивать давление до 6 ГПа. В отличие от традиционных аппаратов этого типа между секциями цилиндра и цилиндром и поршнем имеются зазоры, а на выступающую из цилиндра часть поршня установлена втулка из пластичного материала. Показаны преимущества аппарата в надежности создания давления и возможности независимого регулирования давления и температуры.

УДК 535.343.546.171

И. П. Фесенко (г. Киев)

Функциональные и конструкционные материалы на основе AlN

Исследованы закономерности получения керамических материалов на основе AlN методами горячего прессования и свободного спекания с использованием электронной микроскопии, рентгеноструктурного анализа, измерения механических, тепло- и электрофизических свойств. Приведены характеристики разработанных материалов: конструкционного с твердостью HV = 16,8 ГПа, трещиностойкостью K1c = 4,7—4,9 MПaм1/2, прочностью при изгибе (20 °C) s = 400—470 MПa; функционального для поглощения микроволн с диэлектрической проницаемостью e = 23 на частоте 3 ГГц и тангенсом диэлектрических потерь tg; d = 0,066 на частоте 3 ГГц; термостойкого и износостойкого композита AlN—TiN, сохраняющего высокий уровень механических свойств до 1200 °С.

УДК 666.3/7:621.931

В. Б. Шипило, А. Г. Дутов, Н. В. Шипило, В. А. Комар, И.И. Азарко, М. С. Целуевский (г. Минск)

Кинетические особенности кристаллизации алмазов из расплава системы Mn—Ni—C

Исследовано влияние времени синтеза на степень и скорость превращения графита в алмаз в системе Mn—Ni—C— азотнофосфорная добавка при р = 5,5 ГПа и Т = 1620 К, на размер и примесный состав алмазов и их прочность. Показано, что кинетика кристаллизации алмазов в рассматриваемой системе характеризуется в основном локальными изменениями пересыщения раствора углерода в расплаве металлов, вызывающими изменение параметров кристаллизации и свойств алмазов.

УДК 669.785.532:018.29.71

О. В. Пшеничная (г. Киев)

Получение нанокристаллических композиционных порошков азотированием алюминидов титана и циркония

Впервые предложен нетрадиционный метод получения высокочистых и однородных композиционных порошков AlN—TiN и AlN—ZrN с использованием алюминидов титана и циркония как фаз-предшественников, в которых исходные металлы смешаны на атомном уровне; исследовано их азотирование при 600—1400 °С в азоте и аммиаке. Показано, что процесс следует осуществлять при возможно более низкой температуре (1250 °С), что позволяет сохранить распределение элементов в получаемых порошках, близкое к таковому в фазе-предшественнике, а также предотвратить рост и агрегацию фазовых составляющих. Нанодисперсный композиционный порошок AlN—TiN с высокой чистотой и однородностью позволяет получать высокоплотный (> 93 ‰) и прочный материал не только горячим прессованием, но и спеканием в азоте без приложения давления.

УДК 621.923

А. И. Грабченко, В. А. Федорович (г. Харьков)

Влияние анизотропии свойств кристаллитов на процесс взаимного разрушения элементов системы СТПМ—зерно при шлифовании

Показано, что качество обработанной поверхности сверхтвердых материалов в значительной степени зависит от анизотропии физико-механических свойств составляющих их кристаллитов и алмазных зерен, которая определяет интенсивность и характер взаимного микроразрушения элементов системы СТПМ—зерно—связка. Ее необходимо учитывать при назначении режимов алмазного шлифования и характеристик кругов в производительном и прецизионном процессах обработки.

УДК 621.923

В. И. Лавриненко (г. Киев)

Угол направления действия касательных напряжений — ключ к инструменту из СТМ

Изложен новый взгляд на представления о рабочем слое инструмента из сверхтвердых материалов (СТМ) как о композите, в котором определяющим является направление действия касательных напряжений в процессе его формирования. Угол направления действия таких напряжений (p/4 или 3p/4) — ключ к пониманию структуры и характера тенденций к повышению износостойкости шлифовальных кругов из СТМ.

УДК 548.33

В. Л. Соложенко, О. С. Кондратенко, В. Г. Литовченко, Н. Л. Дмитрук (г. Киев)

К вопросу о показателе преломления кубического карбонитрида бора

УДК 666.764 А. С. Смоляр, Ю. И. Созин, В. А. Бархоленко, С. Н. Малоштан, В. А. Куц, В. Г. Гурин, А. П. Архипов, А. Ю. Герасимов, Н. А. Развадовский, А. Н. Титенко (г. Киев) К вопросу о существовании кубического графита