УДК 548.211

В. М. Квасниця^1, *, І. В. Квасниця^2, **
¹Інститут геохімії, мінералогії та рудоутворення ім. М. П. Семененка НАН України, м. Київ, Україна
²Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, ННІ “Інститут геології”, м. Київ, Україна
*vmkvas@hotmail.com
**ikvasnytsya@gmail.com

Циклічні двійники кристалів CVD алмазу (cтор. 3–12)

На прикладі циклічних двійників CVD алмазу описано їхні псевдопентагональні і ікосаедричні форми. Показано, що їхній загальний вигляд визначається габітусними простими формами росту індивідів (октаедр, куб) у разі циклічного двійникування за шпінелевим законом – по площині (111). Виділено різновиди циклічних двійників, надано топографічну характеристику граней куба і октаедра цих складних двійників, запропоновано моделі утворення псевдопентагональних і ікосаедричних форм кристалів алмазу.

Ключові слова: CVD алмаз, поліедри, циклічне двійникування, п’ятірники, ікосаедр.

 

УДК 669.018.25

Ю. Ю. Румянцева^1, *, В. Н. Бушля^2, **, В. З. Туркевич^1, ***
¹Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
²Division of Production and Materials Engineering, Lund University, Lund, Sweden
*yrumuanceva@gmail.com
**volodymyr.bushlya@iprod.lth.se
***vturk@ism.kiev.ua

Влияние микроволокон SiC и Al₂O₃ на свойства армированных композитов на основе кубического нитрида бора (cтор. 13–25)

Методом высокотемпературного спекания при высоком давлении было получено три вида композиционных материалов на основе cBN с добавлением TaN (без микроволокон, армированных микроволокнами Al₂O₃ и микроволокнами SiC). Были исследованы плотность, твердость, коэффициент Пуассона и трещиностойкость полученных материалов. Материалы на основе cBN, армированные микроволокнами, показали более высокий уровень механических свойств (твердость, трещиностойкость), чем неармированные.

Ключевые слова: микроволокна, армирование, cBN, трещиностойкость.

 

УДК 620.22-621.921.34

В. А. Мечник^1, *, Н. А. Бондаренко¹, В. Н. Колодницкий^1, **, В. И. Закиев², И. М. Закиев², С. Р. Игнатович², С. Н. Дуб¹, Н. О. Кузин^3
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
²Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина
³Львовский филиал Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта им. академика В. Лазаряна, г. Львов, Украина
*vlad.me4nik@ukr.net
**stmj@ism.kiev.ua

Формирование нанокристаллической матрицы Fe-Cu-Ni-Sn-VN вакуумным горячим прессованием для композиционного алмазосодержащего материала. Механические и трибологические свойства (cтор. 26–43)

Описано процессы формирования структуры, механических и трибологических свойств в условиях вакуумного горячего прессования смеси порошков железа, меди, никеля и олова дисперсностью 5-50 мкм с добавкой нанопорошка нитрида ванадия в зависимости от температуры. Установлено, что повышение температуры спекания от 800 до 1000 °С приводит к измельчению ферритного зерна до 20-400 нм, выделению первичных (d = 10-100 нм) и вторичных (d £ 10 нм) зерен VN, повышению твердости от 3,75 до 5,37 ГПа и параметров H/E от 0,021 до 0,043, H³/E² от 1,70 до 9,91 МПа, снижению модуля упругости с 176 до 125 ГПа, силы трения от 250 до 180 мН, уменьшению скорости износа от 8,15×10^-4 до 1,79×10^-4 мм³×Н^-1×м^-1. Механизм измельчения зерна и улучшения физико-механических свойств обусловлен a®g®a-превращениями, происходящими в условиях растворения VN в a-Fe и последующего охлаждения.

Ключевые слова: структура, температура, композит, износ, нанотвердость, модуль упругости, сила трения.

 

UDC 621.891:621.793

Wen Zhao, Shouyu Zhu, Dejun Kong*
School of Mechanical Engineering, Changzhou University, Changzhou, China
*kong-dejun@163.com

Friction–wear characterization of cathodic arc ion plated CrC coating under different lubrication conditions (cтор. 44–54)

A CrC coating was deposited on YT14 cutting tools using a cathodic arc ion plating. The surface and cross-section morphologies, chemical elements and phases of obtained CrC coating were analyzed using a field emission scanning electron microscope, energy disperse spectrometer, and X-ray diffractometer. The tribological properties of CrC coating under the dry, water and oil lubrication conditions were investigated using a wear test, the effects of lubrication conditions on the friction coefficient and wear properties of CrC coatings were also discussed. The results show that, the average friction coefficient of CrC coating under the dry, water, and oil lubrication conditions are 0.76, 0.11, and 0.35, respectively, the wear mechanism is abrasive wear. The average residual stresses of worn tracks under the dry, water, and oil lubrication conditions are –231.1±25.0, –210.4±23.0, and –205.9±2.0 MPa, respectively, of which the stress value under the oil-lubrication condition is the smallest, showing its reduction wear property.

Keywords: cathodic arc ion plating, CrC coating; lubrication condition, friction coefficient, wear mechanism.

 

УДК 544.01+544.07+544.7

Ф. А. Шумилов^1, *, В. С. Левицкий^{2, 3
1}Институт синтетического каучука им. С. В. Лебедева, г. Санкт-Петербург, Россия
²Научно-технический центр тонкопленочных технологий, г. Санкт-Петербург, Россия
³Санкт-Петербургский Государственный электротехнический университет “ЛЭТИ”, г. Санкт-Петербург, Россия
*itachi16@mail.ru

Иммобилизация единичных частиц детонационных наноалмазов в пленках Ленгмюра-Блоджетт на основе октадециламина (cтор. 55–65)

Исследована проблема выделения единичных частиц детонационных наноалмазов из ансамбля частиц. Решение проблемы основано на использовании метода Ленгмюра-Блоджетт. Особое внимание уделено процессу формирования обособленных частиц детонационных наноалмазов, приведены характеристики выделенных частиц.

Ключевые слова: детонационные наноалмазы, метод Ленгмюра-Блоджетт, атомно-силовая микроскопия.

 

УДК 622.24.051:536.2

В. А. Дутка*, А. Л. Майстренко, В. Г. Кулич
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ. Україна
*vadutka@ukr.net

Вплив конструктивних параметрів технологічної установки на перепад температури в заготовці при високошвидкісному спіканні під тиском (cтор. 66–81)

Методом скінчених елементів проведено комп’ютерне моделювання температурного поля в робочій комірці технологічної установки високошвидкісного спікання під тиском порошкових заготовок із карбіду бору. Враховано залежність теплофізичних властивостей порошкової заготовки від пористості та температури. З метою мінімізації перепаду температури в порошковій заготовці виконано комп’ютерне дослідження впливу схеми комірки на перепад температури в заготовці. За результатами комп’ютерних експериментів вибрано схему робочої комірки установки високошвидкісного спікання під тиском і відповідні режими нагрівання, при яких протягом 80–150 с досягається температура спікання заготовки 2000 °С, а перепад температури в заготовці на стадії витримки протягом 100–150 с знаходиться в межах 50–30 град. За результатами лабораторних експериментів встановлено, що використання вибраної схеми комірки дає змогу отримати практично однорідний розподіл мікротвердості матеріалу спеченого виробу.

Ключові слова: комп’ютерне моделювання, високошвидкісне спікання під тиском, карбід бору, мінімізація перепаду температури, однорідний розподіл мікротвердості.

 

UDC 539.31/.53:661.878

Junyu Li^1† , Jianling Zhao^2† , Cuiming Tang^3, *, Peng Chen¹, Shiquan Feng^1, **

 

¹College of Physics and Electronic Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou, China
²Division of Radiation Physics, State Key Laboratory of Biotherapy and Cancer Center, West China Hospital, Sichuan University, Chengdu, China
³Department of Physics and Electronic Engineering, Sichuan University of Science & Engineering, Zigong, China
*49273185@163.com
**2014079@zzuli.edu.cn

Theoretical investigation on the elastic properties, bond stiffness and hardness of WX₂ (X = B and N) (cтор. 82–90)

In this paper, we investigate the elastic properties, bond stiffness, hardness and Debye temperatures for hexagonal P6₃/mmc WX₂ (X = B or N). It is observed that these two compounds are stable in mechanics. Both these two have three typical bonds, W–X bonds, X–X and W–W bonds. By investigating the bond stiffness of these three types of bonds, we found that the bulk modulus of WX₂ is mainly determined by W–X and W–W bonds, while the shear modulus is mainly determined by X–X bonds. In addition, using a theoretical model, we evaluate the hardness of these two compounds. Results showed that the Vickers hardness of WN₂ is much lower than that of WB₂. What’s more, by calculating the Debye temperatures, we found the melting point of WN₂ is much lower than WB₂, and the overall chemical bonds in WB₂ are stronger than that of WN₂.

Keywords: superhard materials, elastic properties, bond stiffness, hardness, Debye temperatures.

 

УДК 621.923: 621.922

В. И. Лавриненко^1, *, В. Ф. Молчанов^2, **, В. Ю. Солод², Л. А. Проц^3
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
²Днепровский государственный технический университет, г. Каменское, Украина
³Институт электронной физики НАН Украины, г. Ужгород, Украина
*lavrinenko@ism.kiev.ua
**v_molchanov@ukr.net

Влияние твердых частиц шлама на показатели шероховатости обработанной поверхности при шлифовании и оценка вероятности возникновения царапин на ней (cтор. 91–102)

Рассмотрены вопросы влияния твердых частиц шлама, возникающих при шлифовании, на формирование шероховатости обработанной поверхности, что отражается на показателе Rmax. Выявлена особенность изменения соотношения параметров шероховатости Rmax/Ra в зависимости от затратности процесса шлифования. Проведена теоретическая оценка вероятности возникновения царапин при шлифовании.

Ключевые слова: частицы шлама, шлифование, шероховатость, царапины на поверхности при шлифовании, вероятность возникновения царапин.