UDC 546.26-162:548.735

B. Tian*, B. Xu, Y. Xu
School of Materials Science & Engineering, Shandong Jianzhu University, Jinan, China
*btin198@163.com

Analysis of direct transformation from graphite to diamond crystal (стр. 3–10)

The lattice parameters of cubic diamond and rhombohedral graphite under the probable direct transformation synthesis conditions have been obtained by means of linear expansion coefficient and elastic constant. Based on the empirical electron theory in solid and molecules, the valence electron structures (VESs) of graphite and diamond, the covalent electron densities (CEDs), and the relative electron density differences (REDDs) of the diamond growth interfaces have been calculated. It has been found that the REEDs of graphite/diamond interfaces were awfully large and the CEDs were discontinuous at the first order approximation. Not any meaningful atomic state of graphite structure, which satisfied the bond length difference formula, existed on the detonation synthetic conditions. Accordingly, it was considered that the direct transformation from graphite to diamond could not come true from the perspective of VES. In addition, the mechanism of synthesis diamond by explosive detonation was discussed based on the VESs of graphite and diamond.

Keywords: graphite, diamond, direct transformation, HPHT, VES.

 

УДК 620.22-621.921.34

М. В. Новіков¹, В. А. Мечник^1, *, М. О. Бондаренко¹, Ю. В. Нестеренко², Б. А. Ляшенко³, М. О. Кузін^4
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Національний технічний університет України
“Київський політехнічний інститут”, м. Київ, Україна
³Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренка НАН України, м. Київ, Україна
⁴Львівська філія Дніпропетровського національного університету залізничного транспорту ім. ак. В. Лазаряна, м. Львів, Україна
*vlad.me4nik@ukr.net

Композиційні матеріали системи алмаз–(Co–Cu–Sn) з поліпшеними механічними характеристиками. Повідомлення 2. Вплив добавки CrB₂ на структуру і властивості композиту алмаз-(Co–Cu–Sn) (стр. 11–27)

Вивчено зміни структури перехідної зони алмаз-металева зв’язка і металевої зв’язки в композиті алмаз-(78,4Co–11,76Cu–7,84Sn–2CrB₂) після його спікання в прес-формі в середовищі водню за температури 800 °С впродовж 1 год залежно від параметрів гарячої допресовки та досліджено їх вплив на фізико-механічні та трибологічні властивості композитів. Показано, що додавання CrB₂ до складу вихідного композиту алмаз-(80Сo–12Cu–8Sn) в кількості 2 % (за масою) забезпечує підвищення границі міцності під час стискання з 816 до 1720 МПа, згинання з 790 до 1250 МПа, зносостійкості в 2,4 рази. Покращення властивостей композиту та підвищення його зносостійкості забезпечується формуванням нанокарбіду Cr₃C₂ в перехідній зоні і металевої зв’язки з рівномірно розташованими по її об’єму фазами Co, CrB₂ та включень CoSn.

Ключові слова: алмаз, кобальт, мідь, олово, диборид хрому, перехідна зона, фаза, композит, зневуглецювання, тиск, температура, структура, трибологічні властивості.

 

УДК 541.1+541.128

Е. В. Ищенко*, С. В. Гайдай, Т. М. Захарова, А. В. Яцимирский, Я. С. Шевчук
Киевский национальный университет им. Тараса Шевченко, г. Киев, Украина
*isch@voliacable.com

Изучение кинетических закономерностей окисления СО на Cu–Co–Fe оксидных катализаторах, массивном и нанесенных на углеродные нанотрубки (стр. 28–36)

Изучено влияние катализаторов синтеза углеродных нанотрубок, а также технологии нанесения активной оксидной Cu–Co–Fe-массы, на кинетические закономерности реакции окисления СО. Показано, что, как для массивных оксидных Cu–Co–Fe-катализаторов, так и для нанесенных на углеродные нанотрубки, экспериментальные данные согласуются с кинетической схемой Или-Ридила. На основании предложенного механизма рассчитаны эффективные константы скорости реакции разними методами и показана перспективность использования нанесенных на углеродные нанотрубки оксидных Cu–Co–Fe-катализаторов.

Ключевые слова: катализатор, монооксид углерода, кинетика, углеродные нанотрубки, оксидная Cu–Co–Fe-система.

 

УДК 691.327:666.973.6

М. А. Цысарь
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
ts_maxim@ukr.net

Исследование анизотропии поверхности поликристаллического покрытия нитрида галлия на туннельном микроскопе, оснащенном острием из алмаза, легированного бором (стр. 37–47)

Рассмотрены структурные особенности поликристаллического покрытия нитрида галлия, сформированного на подложке из оксида кремния. Экспериментально показано, что по мере роста у кристаллов изменяется не только морфология поверхности, но и кристаллическая структура, а также электрофизические параметры. Показано, что топография поверхности кристаллов на начальном этапе осаждения покрытия формируется за счет диффузионного массопереноса.

Ключевые слова: поликристаллическое покрытие нитрида галлия, вюртцит, сфалерит, диффузионный массоперенос, сканирующий туннельный микроскоп, полупроводниковое острие из алмаза, легированного бором.

 

УДК 621.762.242: 669.27

І. В. Андреєв
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
aigor@i.ua

Вплив швидкості охолодження вольфрамових важких сплавів типу W–Ni–Fe з температури спікання на формування їх фізико-механічних властивостей (стр. 48–53)

Проведено дослідження впливу умов охолодження після рідко­фазного спікання вольфрамових важких сплавів. Встановлено, що для забезпечення високої пластичності вольфрамового важкого сплаву швидкість охолодження з температури спікання повинна забезпечувати видалення основної частки водню, розчиненого в об’ємі важкого сплаву, в інтервалі температур існу­вання рідкої фази.

Ключові слова: вольфрамовий важкий сплав, спікання, фізико-механічні властивості, охолодження.

 

УДК 669.018.25:621.793.6:669.38’781

С. М. Чернега^1, *, І. А. Поляков^1, **, M. А. Красовський^2
1Національний технічний університет України “Київський політехнічний інститут”, м. Київ, Україна
²Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, м. Київ, Україна
*smchernega@ukr.net
**polykov_igor@ukr.net

Підвищення зносостійкості твердoго сплаву Т15К6 боруванням та боромідненням (стр. 54–62)

Подано результати дослідження з формування комплексних дифузійних боридних шарів порошковим методом на твердий сплав Т15К6. Визначено фазовий і хімічний склад, товщину та мікротвердість отриманих шарів на твердому сплаві Т15К6. Встановлено, що дифузійні шари, отримані в борувальному середовищі з додаванням мідновмісних сполук, що слугують за джерело міді, складаються з фаз TiB, CoB, WC та Cu. Борування дозволяє сформувати боридні фази в поверхневій зоні твердого сплаву з мікротвердістю до 33 ГПа, а бороміднення – до 25 ГПа порівняно із основним матеріалом (13,5 ГПа) і, таким чином, підвищити зносостійкість твердого сплаву Т15К6 в 2,0–2,2 рази.

Ключові слова: карбід бору, борування, боридний шар, твердий сплав, мідь, структура, дифузія, тертя, мікроструктура, мікротвердість, зносостійкість.

 

УДК 621.623

А. Ю. Филатов*, В. И. Сидорко, С. В. Ковалев, Ю. Д. Филатов, А. Г. Ветров
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*filatov@ism.kiev.ua

Шероховатость полированных поверхностей оптико-электронных элементов из монокристаллических материалов (стр. 63–76)

В результате исследований закономерностей формирования плоскостей монокристаллов с различной кристаллографической ориентацией установлено, что при полировании сапфира параметры шероховатости Ra, Rq, Rmax уменьшаются в ряду c > r > m > a при уменьшении диэлектрической проницаемости, коэффициента теплопроводности обрабатываемого материала, высоты частиц шлама и константы Лифшица, характеризующей энергию взаимодействия зерен полировального порошка с обрабатываемой поверхностью. Определены минимально допустимые значения параметров шероховатости атомарно гладких поверхностей, которые линейно зависят от межплоскостных расстояний и уменьшаются в ряду r > a > c > m.

Ключевые слова: полирование, частица шлама, параметры шероховатости.

 

УДК 621.922.34

М. Н. Шейко
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
max-kiev@i.ua

Форма зерен как фактор, определяющий параметры алмазно-гальванического покрытия правящего инструмента. Сообщение 3. Простейшая пространственная модель алмазного зерна – “бочка параболической и круговой клепки” (стр. 77–88)

Приведена простейшая пространственная модель алмазного зерна в алмазно-гальваническом покрытии правящего инструмента – “бочка параболической и круговой клепки”. Показано, что принятые представления о форме зерна позволяют, с одной стороны, адекватно описывать, в том числе на количественном уровне, известные из эксперимента соотношения параметров алмазно-гальванического покрытия, с другой стороны, получить более детальную информацию для их нанесения с заданными характеристиками.

Ключевые слова: алмазно-гальваническое покрытие, алмазный порошок, правящий инструмент, пространственная модель алмазного зерна.

 

UDC 546.273-31:536.42:539.89

V. Z. Turkevich^1, *, D. V. Turkevich¹, V. L. Solozhenko^2, **
¹Institute for Superhard Materials, National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, Ukraine
²LSPM–CNRS, Université Paris Nord, Villetaneuse, France
*vturk@ism.kiev.ua
** vladimir.solozhenko@univ-paris13.fr

Phase diagram of the B–B₂O₃ system at pressures to 24 Gpa (стр. 89–91)

The evolution of topology of the B–B₂O₃ phase diagram has been studied at pressures up to 24 GPa using models of phenomenological thermodynamics with interaction parameters derived from experimental data on phase equilibria at high pressures and high temperatures.

Keywords: B–B₂O₃ system, high pressure, high temperature, phase diagram.