УДК 666.3:539.5

Т. О. Пріхна*, Т. Б. Сербенюк, В. Б. Свердун, В. І. Часник, М. В. Карпець, Т. В. Басюк (м. Київ)
Делліх Я. (Йена, Німеччина)
*prikhna@mail.ru

Закономірності формування структури керамічних матеріалів на основі AlN–SiC (стр. 3–11)

Методом вільного спікання одержано композиційні матеріали на основі AlN–SiC. Встановлено, що при формуванні структури AlN–SiC–Y₃Al₅O₁₂ алюмо-ітрієвий гранат розміщується по границям зерен SiC і AlN, перешкоджаючи взаємній розчинності AlN–SiC. Визначено, що збільшення кількості SiC від 20 до 50 % (за масою) приводить до зміни параметрів а (від 0,49821 до 0,49837 нм) і с (від 0,5046 до 0,498 нм) кристалічної ґратки AlN та до зростання поглинаючої здатності композита від 8,8 до 31,4 дБ/см (на частотах 9,5–10,5 ГГц).

Ключові слова: композит, AlN, SiC, мікроструктура, поглинаюча здатність, параметри кристалічної гратки, матеріал-поглинач.

 

УДК 621.793.1:620.17:620.18

А. О. Козак, В. І. Іващенко*, О. К. Порада, Л. А. Іващенко, О. К. Синельниченко, С. М. Дуб**, О. С. Литвин, І. І. Тимофєєва (м. Київ)
Г. М. Толмачева (м. Харків)
*ivash@ipms.kiev.ua
**sergey-dub@bigmir.net

Вплив потоку азоту на властивості тонких аморфних Si–C–N-плівок, отриманих магнетронним розпиленням (стр. 12–24)

Тонкі плівки Si–C–N осаджено на кремнієві підкладки реактивним магнетронним розпиленням кремній-вуглецевої мішені на постійному струмі та при різних співвідношеннях потоків азоту F_N2 і аргону F_Ar. Для дослідження структури, хімічних зв’язків, морфології поверхні та механічних властивостей отриманих Si–C–N-плівок використано рентгенівську дифракцію, інфрачервону спектроскопію, рентгенівську фотоелектронну спектроскопію, атомно-силову мікроскопію та наноіндентування. Встановлено, що всі отримані тонкі плівки Si–C–N є рентгеноаморфними. Шорсткість поверхні плівок слабо залежить від F_N2 і складає 0,23–0,28 нм. Збільшення F_N2 призводить до появи і посилення Si–N- і C–N-зв’язків та послаблення Si–C-зв’язків. Тонкі плівки містять невелику кількість кисню, який утворює зв’язки Si–O і C–O, причому останні послаблюються з ростом F_N2. Нанотвердість аморфних тонких плівок SiC дорівнює 23 ГПа, пружний модуль – 207 ГПа. Нанотвердість та модуль пружності тонких плівок Si–C–N зменшуються зі збільшенням потоку азоту, що пов’язано з ослабленням Si–C-зв’язків.

Ключові слова: тонкі Si–C–N-плівки, магнетронне розпилення, наноіндентування, хімічні зв’язки, рентгенівська фотоелектронна спектроскопія.

  

УДК 621.793:539.61:620.1

А. Д. Погребняк*, А. А. Демьяненко, А. В. Пшик, Ю. А. Кравченко (г. Сумы)
О. В. Соболь, В. М. Береснев (г. Харьков)
H. Аmekura, K. Kоnо, K. Oyoshi, Y. Takeda (Tsukuba, Japan)
И. А. Подчерняева (г. Киев)
*alexp@i.ua

Структурные особенности и физико-механические свойства аморфоподобных покрытий AlN–TiB₂–TiSi₂ (стр. 25–38)

Методом магнетронного распыления мишени получено покрытие системы AlN–TiB₂–TiSi₂. При высокотемпературном (900 и 1300 °C) воздействии на покрытие наблюдается его кристаллизация с образованием кристаллитов размером 11−25 нм. Аморфоподобная структура является перспективной при использовании таких покрытий в качестве диффузионных барьеров как самостоятельных элементов, так и контактирующего слоя в многослойных износостойких покрытиях. Использование полученного композита как эффективного защитного покрытия для режущего инструмента позволит повысить его износостойкость на более 30 % при температуре в зоне резания до 1300 °C.

Ключевые слова: нанокомпозитное покрытие, магнетронное распыление, фазовый и элементный состав, микротвердость, отжиг.

 

 УДК 669.295.539.121.537.534

У. С. Немченко, В. М. Береснев* (г. Харьков)
С. А. Клименко**, И. А. Подчерняева (г. Киев)
П. В.Турбин, А. А. Андреев (г. Харьков)
*beresnev-scpt@yandex.ru
**atmu@ism.kiev.ua

Износостойкость многокомпонентного покрытия системы (Ti–Zr–Hf–V–Nb–Ta)N при повышенной температуре (стр. 39–44)

Представлены результаты исследований покрытия из высокоэнтропийного сплава на основе системы (Ti–Zr–Hf–V–Nb–Ta)N, полученного вакуумно-дуговым осаждением. Методами растровой электронной микроскопии и рентгенодифракционного анализа исследованы свойства покрытия. Установлено, что возрастание температуры трибологических испытаний на воздухе от 20 до 460 °C способствует повышению износостойкости покрытия.

Ключевые слова: износостойкость, коэффициент трения, многоэлементное нитридное покрытие, трибологические испытания.

  

UDC 549.21:542.943

Kh. I. Kabel*, Ah. A. Farag, E. M. Elnaggar, A. G. Al-Gamala (Cairo, Egypt)
*drkhalid1977@yahoo.com

Improvement of graphene oxide characteristics depending on base washing (стр. 45–54)

Graphene oxide (GO) has been synthesized using Hummer’s method. This oxidation process decorates the graphene sheets by different types of functional groups, yet the harsh oxidation condition leads to introduce many of carbonaceous fragments, which decreasing GO efficiency in many faces, touched its applications. The synthesized GO has been washed by 10 M NaOH to produce (GO_n). Thereafter quality enhancement of GO has been studied by several analyses; the introduced hydroxyl and carboxyl groups into few-layer graphene (FLG) surface have been determined by Fourier transform infrared spectra (FTIR). Raman spectroscopy analysis identified the defect degree and the transition of graphite from a crystalline to an amorphous structure and vice versa. The interlayer spacings of FLG and GO_n were investigated by X-ray diffraction (XRD) and the thermal stability of as-received and modified materials were examined by thermal gravimetric analysis (TGA). The morphological structure was characterized by scanning electron microscopy (SEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The various investigations confirmed that the properties of GO were improved by neutralization impact, which may pave the way to new developments in the GO-based applications.

Keywords: oxidation, graphene oxide, few-layer graphene, carbonaceous fragments, electrostatic stabilization.

 

 UDC 535.377:661.883.1

E. Rubio (Puebla, México)
D. Mendoza (Estado de México, México)
V. Rodríguez (Pachuca, Hidalgo, México)
V. M. Castaño* (Santiago de Querétaro, México)
*meneses@unam.mx

Sulfur-enhanced thermoluminescence of g-radiated zirconia (стр. 55–61)

Sulfur-modified zirconia with various S contents have been characterized and analyzed for potential applications in dosimetry. The thermoluminescent signal induced by gamma radiation in pure zirconia and sulfated zirconia in the tetragonal phase has been considered. Experimental results show that the thermoluminescent glow peak depends on both the crystalline structure and sulfate concentration and that the response is linear for an ample range of irradiation.

Keywords: thermoluminescence, gamma radiation, pure zirconia, sulfated zirconia, crystalline structure.

 

 УДК 679.822:[539.533+539.56]

А. В. Волошин, Е. Ф. Долженкова*, Л. А. Литвинов (г. Харьков)
*dol@isc.kharkov.ua

Анизотропия процессов деформации и разрушения поверхности сапфира (стр. 62–68)

Изучены особенности процессов разрушения монокристаллов корунда при абразивном износе и царапании в зависимости от кристаллографической ориентации и технологических факторов. Cравниваются механические свойства сапфира и стекла Gorilla Glass. 

Ключевые слова: сапфир, шлифование, склерометрия, анизотропия, абразивное диспергирование.

  

УДК 621.923.6

А. А. Адамовский*, Н. С. Зюкин (г. Киев)
*adamovskyi@ipms.kiev.ua

Адгезионно-активная правка абразивных и алмазных шлифовальных кругов (стр. 69–74)

Разработан алмазный твердосплавный высокомодульный композиционный материал, на основе которого изготовлены алмазные карандаши. Испытания показали, что новые карандаши по производительности превосходят стандартные в 2,5 раза. Предложен инструмент для прецизионной правки алмазных кругов, исследовано избирательное разрушение тонких поверхностных слоев алмазного зерна. Показано, что после правки алмазные круги обеспечивают меньшую шероховатость шлифованных поверхностей.

Ключевые слова: абразивы, зерно, правка, абразивный инструмент.

  

УДК 621.919

С. Є. Шейкін* (Київ)
І. М. Погрелюк** (Львів)
Д. А. Сергач (Київ)
*sheykin2003@ukr.net
**pohrelyuk@ipm.lviv.ua

Модифікація робочої поверхні титанових компонентів вузлів тертя (стр. 75–82)

Вивчено можливість застосування титану у вузлах тертя штучних суглобів. Досліджено триботехнічні характеристики пари тертя титан/хірулен, розроблена технологія холодного поверхневого пластичного деформування (ХППД) сферичних деталей та термодифузійного азотування сферичних головок з чистого титану для ендопротезів кульшового суглоба людини. Показано, що попереднє ХППД забезпечує підвищення рівня приповерхневого зміцнення, що відображається у зміщенні кривих розподілу мікротвердості по перетину приповерхневих зміцнених шарів в область вищих значень твердості. Приповерхнева (на глибині ~ 5 мкм) мікротвердість азотованого шару зразків з накочуванням значно (до 30 %) перевищує мікротвердість необроблених ХППД.

Ключові слова: тертя, азотування, схоплювання, деформування, хірулен.

  

УДК 621.762

А. П. Возняковский*, А. В. Смирнов, Б. А. Федоров, А. Х. Хорева, Ф. А. Шумилов (Санкт-Петербург)
*voznap@mail.ru

Геометрические характеристики частиц детонационного углерода по данным рентгеновского малоуглового рассеяния (стр. 83–91)

Впервые методом малоуглового рентгеновского рассеяния изучена морфология продукта детонационного разложения смесевых взрывчатых веществ в условиях отрицательного кислородного баланса – детонационного углерода. Показано, что детонационный углерод представляет собой дискретный набор частиц, имеющих форму сплюснутого эллипсоида вращения (с соотношением осей 1:20…1:25), сформированных аморфной углеродной компонентой, в которые включают как минимум одну частицу кристаллической фазы – детонационного алмаза. Впервые рассчитаны геометрические размеры частицы.

Ключевые слова: детонационный синтез, детонационный углерод, детонационные наноалмазы, метод малоуглового рентгеновского рассеяния.