УДК 620.22

А. Ф. Лисовский (г. Киев, Украина)

О формировании тугоплавкого скелета в композиционных материалах (Обзор)

Проведен анализ работ, посвященных теоретическим и экспериментальным исследованиям формирования тугоплавкого скелета в композиционных материалах. Показано, что основными параметрами, которые описывают тугоплавкий скелет, являются смежность частиц и двугранный угол. В теории формирования тугоплавкого скелета достигнуты определенные результаты по взаимосвязи значений двугранного угла, смежности, содержания фаз, условий формирования скелета. Описан состав и структура межфазных границ тугоплавкого скелета и обоснована толщина контактной зоны частиц. Рассмотрены различные технологии, позволяющие активно влиять на формирование тугоплавкого скелета, и предложены пути последующих исследований в этой области.

Ключевые слова: композиционные материалы, тугоплавкий скелет.

УДК 666.233

В. Ю. Долматов (г. Санкт-Петербург, Россия)
Г. С. Юрьев (г. Новосибирск, Россия)
В. Мюллюмяки (г. Хельсинки, Финляндия)
К. М. Королев (г. Санкт-Петербург, Россия)

Почему детонационные наноалмазы маленькие

На основании картин рентгеновской дифрактометрии и оригинального расчета распределения атомов согласно предложенным компьютерным моделям сделан вывод о существовании качественных и некачественных детонационных наноалмазов. Показано, что качественные детонационные наноалмазы синтезируются малого размера и их структура соответствует структуре макроалмаза, некачественные – состоят из остова и оболочки, в которой распределение атомов нарушено и отличается от распределения атомов в макроалмазе.

Ключевые слова: детонационные наноалмазы, структура, размер, рентгеновская дифрактометрия, распределение атомов.

УДК 621.921.34:621.921.34-413:621.923.4:662.23.05

А. Н. Соколов, А. А. Шульженко, В. Г. Гаргин, А. В. Котко, В. П. Брикса, Р. К. Богданов, А. П. Закора, М. Г. Лошак, Л. И. Александрова (г. Киев)

Структура и физико-механические свойства CVD-алмаза различного кристаллического совершенства в материале гибридайт

Проведено сравнительное исследование субструктуры образцов CVD-алмаза различного структурного совершенства в материале гибридайт, полученном в условиях высокого давления и температуры. Изучена термостабильность материала и изменение твердости в результате формирования вокруг CVD-алмаза в условиях высокого давления и температуры поликристаллической оболочки из алмазного композиционного термостойкого материала. На основании полученных данных по работоспособности в инструменте гибридайта с CVD-алмазом различного структурного совершенства рекомендованы области его наиболее эффективного использования.

Ключевые слова: CVD-алмаз, субструктура, высокое давление и температура, комбинационное рассеяние света, твердость.

 
УДК 539.2.669.0176:669.018

Г. С. Олейник (г. Киев)

К механизму упрочнения вюртцитного нитрида бора под индентором

На основе анализа кристаллогеометрии решетки вюртцита рассмотрена возможность упрочнения вюртцитного BN_в за счет пластических сдвигов по базисной плоскости (0001) при индентировании нормально (0001). Сделано заключение, что упрочнение может быть обусловлено формированием базисных дефектов упаковки (как прослоек сфалеритной фазы BN) в результате пластических сдвигов непосредственно в двойных плотноупакованных слоях решетки вюртцита, а также появления напряжений размерного несоответствия параметров решеток вюртцитной фазы и образующейся из нее в результате кристаллоориентированного послойного превращения сфалеритной фазы.

Ключевые слова: вюртцит, слой, сдвиги, плоскость, спайность, дефекты упаковки.

 
УДК 532.64:669.046

І. М. Спиридонова, О. В. Сухова, Н. В. Карпенко, А. В. Дядьков (м. Дніпропетровськ)

Застосування сплавів Fe–P–B для створення зносостійких композиційних матеріалів

Досліджено структуру і властивості сплавів концентраційних трикутників Fe₃(P,B)–Fe₅PB₂–Fe₂Р, Fe₂B–Fe₃(P,B)–Fe₅PB₂, Fe₂B–Fe₃(B,P)–Fe₃(P,B) та Fe–Fe₃(P,B)–Fe₃P діаграми стану Fe–P–B. Для отримання композиційних матеріалів, що працюють в умовах абразивного зносу за підвищених температур, рекомендовано сплав-наповнювач Fe–12,0P–1,0B. Визначено закономір­ності формування структури та властивостей границь поділу між наповнювачем Fe–12,0P–1,0B і сплавами-зв’язками на мідній основі в композиційних матеріалах, отриманих методом просочення.

Ключові слова: наповнювач, структура, фазові перетворення, експлуатаційні властивості, абразивно-стійкі композиційні матеріали.

 
УДК 537.533:539.234

А. Д. Погребняк, Ю. А. Кравченко (г. Сумы)

Модификация механических свойств покрытий TiN/Al₂O₃ и TiN/Cr/Al₂O₃ при помощи низкоэнергетических сильноточных электронных пучков

Представлены результаты исследования структуры, элементного и фазового состава гибридных покрытий TiN/Al₂O₃ и TiN/Cr/Al₂O₃. Показано, что электронно-лучевая обработка поверхности гибридных покрытий позволяет увеличить микротвердость защитного слоя от 8,3 до 14,4 ГПа. Установлено, что повышение твердости гибридных покрытий связано с увеличением плотности материала и восстановлением a-фазы Al₂O₃ в составе защитного слоя под влиянием термической активации поверхности.

Ключевые слова: плазменно-детонационные защитные покрытия, низкоэнергетический сильноточный электронный пучок, электронно-лучевая обработка, морфология поверхности, фазовый состав, адгезия, микро- и нанотвердость.

 
УДК 537.533.35

О. Г. Лысенко, В. И. Грушко, В. Н. Ткач, Е. И. Мицкевич (г. Киев)

Оценка разрешающей способности сканирующего туннельного микроскопа с острием из легированного бором алмаза

На основании анализа зависимости туннельного тока от параметров системы алмазное острие–образец сканирующего туннельного микроскопа оценена разрешающая способность прибора при его работе в режиме сканирования. Установлены параметры сканирования и точность поддержания постоянного значения туннельного тока системой обратной связи прибора, при которых возможно наличие атомарного разрешения в случае единственного канала туннелирования. Предложено альтернативное (к наиболее известным публикациям) объяснение гексагональной структуры поверхности пиролитического графита, наблюдаемой с атомарным разрешением. Обсуждена проблема многоканального туннелирования, связанная с наличием в рабочей зоне алмазного зонда нескольких нановыступов, инициирующих туннелирование и ухудшающих разрешающую способность сканирующего туннельного микроскопа.

Ключевые слова: сканирующая туннельная микроскопия, алмазное острие, разрешающая способность.

УДК 621.9: 621.923

В. І. Лавріненко (м. Київ)

Структурозмінений поверхневий шар контактних поверхонь кругу з НТМ та виробу, що піддається обробці, як чинник підвищення їх зносостійкості (зміна елементного складу)

Досліджено утворення структурозміненого поверхневого шару контактних поверхонь кругу з надтвердих матеріалів та оброблюваного виробу при тепловому та плазмовому впливах за рахунок перерозподілу елементного складу матеріалу, що піддавався такому впливу. Показано, що зміна елементного складу має вплив на механічні характеристики контактних поверхонь і, як наслідок, дозволяє знайти умови підвищення їхньої зносостійкості.

Ключові слова: елементний склад, структурозмінений поверхневий шар, плазмовий вплив, контактна поверхня, зносостійкість.

 
УДК 679.822:544.723.237

А. В. Волошин, Е. Ф. Долженкова, Л. А. Литвинов, А. А. Петухов, Е. В. Слюнин (г. Харьков)

Влияние рН смазочно-охлаждающей технологической среды на производительность механической обработки сапфира

Изучено проявление эффекта Ребиндера при абразивной обработке сапфира в зависимости от рН смазочно-охлаждающей технологической среды. Изменение рН от нейтральной до кислой привело к увеличению скорости шлифования закрепленным абразивом в 1,8 раза. Щелочная среда также способствовала повышению скорости истирания поверхности закрепленным абразивом. Применение как смазочно-охлаждающей технологической среды кислого раствора привело к увеличению производительности процесса полирования сапфира, щелочной – к ее снижению.

Ключевые слова: сапфир, шлифование, полирование, смазочно-охлаждающая технологическая среда, эффект Ребиндера.