УДК 539.89 : 620.178

Е. М. Супрун^1, *, В. А. Каленчук¹, С. А. Ивахненко¹,
А. М. Куцай¹, В. В Лысаковский¹, О. А. Заневский¹,
Ван Дуфу², Ван Шенлинь^2
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля
НАН Украины, г. Киев, Украина
²Компания “Best Environment Ltd”, г. Цзинань, Китай
*alona_suprun@mail.ru

Дефектно-примесный состав монокристаллов алмаза типа Ib кубического габитуса (стр. 3–8)

В условиях высоких давлений и температур выращены монокристаллы алмаза типа Ib размером до 5–6 мм и массой до 2,4 карат. С помощью инфракрасной и оптической микроскопии, а также метода избирательного травления исследованы дефектно-примесный состав и дислокационная структура таких кристаллов. Минимизация температуры выращивания позволила получать кристаллы типа Ib кубического габитуса, в которых находятся дефектные области в форме конуса с диаметром основания 0,2–1,8 мм и высотой 0,5–2,5 мм. Исследование конусообразных дефектных областей с применением избирательного травления показало, что ямки травления при выходе их на поверхность граней имеют тетрагональную форму, плотность дислокаций в них превышает в 70–100 раз плотность дислокаций в кристаллах, выращенных при обычных условиях. Наблюдаемые дефектные области образуются в процессе роста кристаллов алмаза при снижении температуры на ~ 30–35 °С на фронте кристаллизации из-за увеличения теплоотвода в направлении затравочного кристалла.

Ключевые слова: алмаз, монокристалл, габитус, дефектно-примесный состав, ИК-спектроскопия, метод избирательного травления.

УДК 620.22:669.018.25

А. Ф. Лисовский*, Н. А. Бондаренко, С. А. Давиденко
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля
НАН Украины, г. Киев, Украина
*lisovsky@ism.kiev.ua

Структура и свойства композита алмаз–WC–6Co, легированной 1,5 % (по массе) CrSi₂ (стр. 9–21)

На мезо-, микро- и субмикроуровне изучено влияние хрома и кремния на структуру композита алмаз–WC–Co, легированной дисилицидом хрома. Установлено, что в условиях формирования структуры композита алмаз–WC–Co + CrSi₂ хром и кремний не растворяются в частицах алмаза и карбида WC, образуют твердый раствор Со(W,C,Cr,Si), уменьшая при этом энергию дефекта упаковки, что способствует полиморфному превращению Со(_ГЦК)®Со_(ГПУ). Хром взаимодействует с атомами углерода в алмазе и карбиде WC, в результате чего исчезает слой графита в зоне контакта алмаз/Со-фаза, а в объеме WC–Со-матрицы образуется карбид Co₃W₃C. Хром и кремний обеспечивают хорошее удержание частиц алмаза WC–Со-матрицей, увеличивают значение предела прочности при сжатии композита алмаз–WC–Co + CrSi₂.

Ключевые слова: структура, энергия дефекта упаковки, композит, алмаз.

  

УДК 669.295.539.121.537.534

А. Д. Погребняк^1,*, С. О. Борьба¹, Я. О. Кравченко¹ ,
Е. О. Тлеукенов², С. В. Плотников², В. М. Береснев³,
Y. Takeda⁴, K. Oyoshi⁴, А. И. Купчишин^5
1Сумский государственный университет, г. Сумы, Украина
²Восточно-казахстанский государственный технический
университет им. Д. Серикбаева, г. Усть-Каменогорск, Казахстан
³Харьковский национальный университет им. В. Н. Каразина,
г. Харьков, Украина
⁴Национальный институт материаловедения, г. Цукуба, Япония
⁵Казахстанский национальный педагогический университет
им. Абая, г. Алматы, Казахстан
*alexp@i.ua

Влияние имплантации наноструктурного покрытия (TiHfZrVNbTa)N высокой дозой ионов N⁺ (10¹⁸ см^–2) на его микроструктуру, элементный и фазовый состав и физико-механические свойства (стр. 22–32)

Изучены структура и свойства наноструктурных многокомпонентных покрытий (TiHfZrNbVTa)N, имплантированных очень высокой (10¹⁸ см^–2) дозой ионов N⁺. В результате имплантации ионов в поверхностном слое наноструктурного покрытия формируется многослойная структура, состоящая из аморфных, нанокристаллических (диспергированного) и наноструктурных (с исходными размерами) нанослоев. В глубине покрытия формируются две фазы – ГЦК и ГПУ с небольшим объемным содержанием. Концентрация азота вблизи поверхности достигает 90 % (aт.) и затем уменьшается с глубиной. В исходном состоянии после осаждения нанотвердость покрытия, в зависимости от условий осаждения, имеет значения от 27 до 34 ГПa. В результате имплантации твердость уменьшается примерно на глубину проективного пробега ионов – до 12 ГПa, а дальше увеличивается с глубиной до 23 ГПa. Исследования проводили с помощью резерфордовского обратного рассеяния, растровой электронной микроскопии с микроанализом, высокоразрешающей электронной микроскопии (с локальным микроанализом), дифракции рентгеновских лучей, наноидентирования, тестов на износ.

Ключевые слова: имплантация, наноструктурное многокомпонентное покрытие, микроструктура, элементный и фазовый состав, физико-механические свойства.

  

УДК 666.762.93:536.2:546.281.26

В. Г. Кулич*, А. Л. Майстренко, В. Н.Ткач, Я. А. Подоба
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля
НАН Украины, г. Киев, Украина
*v.kulich@ukr.net

Насыщение капиллярных пор брикетов карбида кремния жидкофазными углеродосодержащими растворами перед реакционным спеканием (стр. 33–45)

Исследован процесс увеличения насыщения углеродом пористого брикета карбида кремния посредством многократной инфильтрации растворов нефтяного кокса вместо традиционно используемых твердофазного порошка ламповой сажи или мелкодисперсного порошка графита, предназначенных для обеспечения реакционного спекания карбида кремния с целью уменьшения доли свободного кремния, сохраняющегося в структуре после спекания.

Ключевые слова: реакционно-спеченный карбид кремния, углерод, нефтяной кокс, кремний, пропитка, коксование, вторичный карбид кремния.

 

UDC 621.921.34:546.27:536.4/.631:538.945

S. Tarelkin^{1, 2, 3, *}, V. Bormashov^1, 2, M. Kuznetsov¹, S. Buga^1, 2, S. Terentiev¹, D. Prikhodko^1, 2, Golovanov^1, 2, V. Blank^1
1Technological Institute for Superhard and Novel Carbon
Materials, Moscow, Troitsk, Russia
²Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, Moscow Region, Russia
³National University of Science and Technology MISiS, Moscow, Russia
*sergey.tarelkin@gmail.com

Heat capacity of bulk boron doped single crystal HPHT diamonds in the temperature range from 2 to 400 K (стр. 46–51)

Heat capacity С_р of boron-doped single crystal diamonds grown by the temperature gradient method was studied. Boron content was about < 10¹⁶, ~ 10¹⁸ and ~ 10²⁰ cm^–3. Heat capacity data for all tested crystals match well within the measurement accuracy (1 %) in the temperature range of 150–400 K and obey the Debye law. At low temperatures heat capacity follows linear law possibly due to metallic inclusions in diamond bulk. Using this data the amount of metal can be calculated for each sample.

Keywords: synthetic diamond, boron-doped diamond, superconductivity, heat capacity, cryogenic temperatures.

  

УДК 621.923: 621.922

В. І. Лавріненко^1, *, В. Ю. Солод^2, **
¹Інститут надтвердих материалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Дніпродзержинський державний технічний університет, м. Кам’янське, Україна
*lavrinenko@ism.kiev.ua
**v_solod@ukr.net

Окислення або оксидні матеріали в зоні обробки кругами з НТМ як чинник впливу на показники процесу шліфування (стр. 52–60)

Розглянуто застосування для процесів шліфування опосередкованих заходів, які стимулюють процеси окислення, а також використання в складі робочого шару кругів оксидів і матеріалів, схильних до окислення, оскільки пряме введення кисню в зону обробки, що є важливим чинником зміни трибо­технічних характеристик контактних поверхонь, викликає певні труднощі.

Ключові слова: окислення, зона обробки, шліфування, круги з надтвердих матеріалів, оксиди, плазмовий вплив, плівки.

  

УДК 666.792.34:539.89

В. З. Туркевич*, Д. А. Стратийчук, Д. В. Туркевич
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*vturk@ism.kiev.ua

Термодинамический расчет диаграммы состояния системы Al–В–С при давлении 7,7 ГПа  (стр. 61–65)

С помощью моделей феноменологической термодинамики с параметрами взаимодействия, полученными на основании экспериментальных данных по фазовым равновесиям при высоких давлениях и температурах, рассчитана диаграмма состояния системы Al–B–C при давлении 7,7 ГПа.

Ключевые слова: диаграмма состояния, высокое давление, высокотвердые композиты

 

 УДК 004.65:621.921.34

В. Н. Кулаковский, В. Н. Колодницкий^*, В. В. Цегельнюк, И. В. Скворцов
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*stmj@ism.kiev.ua

Об одном подходе к построению информационной системы управления научными знаниями в предметной области “Сверхтвердые материалы” (стр. 66–69)

Рассмотрен подход на основе эвристического метода распознавания образов к построению информационной системы управления научными знаниями, представленными в виде электронных документов различных типов. Описан алгоритм автоматической классификации документов по научным направлениям в предметной области “Сверхтвердые материалы”.

Ключевые слова: сверхтвердые материалы, информационная система, автоматическая классификация, электронные документы.