УДК 620.22

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

Теория и практика формирования мезоструктур в композиционных материалах. Обзор (cтр. 3‒23)

Разработаны научные основы формирования мезоструктур в композиционных материалах. По структурному признаку эти материалы разделены на четыре класса, каждый из которых имеет присущие только ему особенности формирования структуры. Термодинамическими исследованиями определены условия формирования равновесных мезоструктур, особенности массопереноса жидкой фазы при взаимодействии мезоэлементов и матрицы, обоснованы условия получения мезоструктур в нанодисперсных композиционных материалах. Рассмотрены особенности получения мезокомпозиций в каждом из выделенных классов. Показано, что создание мезоструктур в композиционных материалах позволяет существенно улучшить свойства и эксплуатационные характеристики этих материалов и совершить технический прорыв в различных областях техники.

Ключевые слова: мезоструктура, композиционный материал, термодинамика, массоперенос.

 

УДК 666.233

В. Ю. Долматов^1,*, А. А. Малыгин², А. О. Дорохов³, А. С. Козлов¹, В. А. Марчуков¹, В. Г. Сущев¹, V. Myllymäki⁴, A. Vehanen^4
1Федеральное государственное унитарное предприятие “Специальное конструкторско-технологическое бюро “Технолог”, г. Санкт-Петербург, Россия
²Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), г. Санкт-Петербург, Россия
³АО “Завод “Пластмасс”, г. Копейск, Челябинская область, Россия
⁴Carbodeon Ltd. Oy, г. Вантаа, Финляндия
*diamondcentre@mail.ru

Разработка процесса получения детонационных наноалмазов с использованием тетрила и бинарных композиций на его основе (cтр. 24‒38)

Разработана технология получения детонационных наноалмазов (ДНА) из индивидуальных соединений (тетрил, пикриновая кислота) и бинарных составов с содержанием тетрила ≥ 50 % (по массе), достигнут выход ДНА до 7,5 % (по массе). Найдены основные закономерности зависимости выхода ДНА от содержания тетрила с тротилом, гексогеном, пикриновой кислотой. Определены зависимость содержания ДНА в алмазной шихте от состава взрывчатого вещества и давления в плоскости Чепмена-Жуге.

Ключевые слова: детонационные наноалмазы (ДНА), тетрил, пикриновая кислота, тротил, гексоген, чувствительность к внешним воздействиям ВВ, бинарные заряды, бронировка заряда, давление Чепмена-Жуге, дифрактограмма.

 

УДК 539.234:621.921.34:665.723:661.96:661.939.3

Бяо Дэнг, Цюпин Вэй*, Мингкун Йи, Ицзе Луо, Лян Ли, Кечао Чжоу, Ли Ма
State Key Laboratory of Powder Metallurgy, School of Powder Metallurgy, Central South University, г. Чанша, КНР
*qiupwei@csu.edu.cn

Влияние взаимодействия соотношений газов CH₄/H₂/Ar и расстояния горячая нить накала–подложка на рост нанокристаллического алмаза(cтр. 39‒50)

Из-за специальной формы режущих или шлифовальных инструментов, используемых в настоящее время, наличие расстояния между горячей нитью накала (ГНН) и подложкой, как правило, неизбежно в процессе химического осаждения алмаза из паровой фазы (HFCVD), что приводит к сложному процессу осаждения нанокристаллического алмаза (НКА). Для решения этой проблемы систематически изучено влияние взаимодействия газов CH₄/H₂/Ar в различных соотношениях и расстояния от ГНН до подложки на рост пленок НКА. Сканирующая электронная и рамановская спектроскопия использованы для анализа морфологии поверхности и содержания фазы sp³/sp²-алмазных пленок, нанесенных на разные участки каждого образца. Результаты показали, что оптимальное увеличение расстояния между ГНН и подложкой и концентрации CH₄ или Ar стимулирует рост НКА. При более низкой концентрации CH₄ или Ar осаждение НКА с однородными по размерам зернами также может быть реализовано в определенном диапазоне расстояний от ГНН до подложки. График, демонстрирующий условия роста МКА, МКА/НКА и НКА, получен путем творческого обобщения параметров осаждения и экспериментальных результатов. Представлен способ нанесения НКА с помощью HFCVD-метода на режущие или шлифовальные инструменты специальной формы.

Ключевые слова: химическое осаждение из паровой фазы, нанокристаллический алмаз, расстояние от горячей нити накала до подложки, размер зерна.

 

УДК 621.315

В. І. Часник¹, Д. В. Часник², І. П. Фесенко³, О. М. Кайдаш^3
1Державне підприємство “Науково-дослідний інститут “Оріон”, м. Київ, Україна
²Український НДІ спеціальної техніки та судових експертиз Служби безпеки України, м. Київ, Україна
³Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
igorfesenko@ukr.net

Дослідження теплопровідності, питомого електричного опору і поглинання мікрохвильового випромінювання вільноспечених композитів AlN–Y₂O₃–Мо і AlN–Y₂O₃–TiN (cтр. 51‒65)

Підібрано склади високотеплопровідних композитів AlN–Y₂O₃–Мо, AlN–Y₂O₃–TiN, призначених для об’ємних поглиначів мікрохвильової енергії у сповільнювальних системах. Визначено теплопровідність, питомий електричний опір і поглинання електромагнітної енергії вільноспечених AlN-композитів з різним об’ємним вмістом провідних частинок Мо і TiN.

Ключові слова: вільне спікання, нітрид алюмінію, молібден, нітрид титану, теплопровідність, електричний опір, поглинання електромагнітної енергії, сповільнювальна система, об’ємний поглинач мікрохвильової енергії.

 

УДК 546.26-162:620.178.152.341.4

С. М. Сичкар
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, г. Киев, Украина
stmj@ism.kiev.ua

Вызванная давлением металлизация алмаза при комнатной температуре (cтр. 66‒82)

Использованы четыре различных метода для проверки гипотезы о возможной численной эквивалентности между твердостью алмаза и критическим давлением металлизации. Первоначальный расчет внешнего давления во время моделирования искажения кристалла при одноосном напряжении дает нижний предел критического значения давления Pm(1) = 213 ГПа. Это значение сравнивали с полуэмпирическими результатами, полученными на основе модели Пенна для диэлектрика, Pm(2) = 187,67 ГПа. Экспериментально определено значение твердости по Виккерсу H_v(1) = 92 ГПа, при этом для сравнения использовали полуэмпирический подход. В рамках модели Пенна теоретическое значение твердости алмаза составляет H_v(2) = 92,22 ГПа.

Ключевые слова: алмаз, металлизация, твердость, критическое давление, модель Пенна.

 

УДК 534.631:539.32

Л. Н. Девин*, Н. П. Беженар, С. В. Рычев, Я. М. Романенко
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
*ldevin350@gmail.com

Влияние зернистости шихты на ударную прочность и демпфирующие характеристики композитов BN–Al (cтр. 83‒93)

Исследовано ударную прочность и демпфирующие характеристики композитов системы сBN–Al в зависимости от удельной поверхности (зернистости) порошков кубического нитрида бора. Установлено корреляцию между демпфирующими характеристиками композита и его фазовым составом. Показана зависимость фазового состава композита от удельной поверхности исходных порошков сBN. Максимальную ударную прочность имеют композиты с двухфазной структурой и наивысшими для такой структуры плотностью и твердостью.

Ключевые слова: поликристаллические сверхтвердые материалы, кубический нитрид бора, динамическая прочность, удельная поверхность исходной шихты, акустическая эмиссия, демпфирующие характеристики.

 

УДК 621.921.34-492.2:621.793.6:544.023.5:539.215

Г. А. Петасюк*, О. О. Бочечка**, В. І. Лавріненко, В. Г. Полторацький, В. П. Білоченко, Д. В. Соколюк
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*petasyuk@ukr.net
**bochechka@ism.kiev.ua

Пікнометрично-адитивний метод визначення ступеня покриття шліфпорошків надтвердих матеріалів з використанням екстраполяційно-афінної 3D-моделі зерна (cтр. 94‒99)

Проаналізовано методичні складові визначення ступеня покриття шліфпорошків синтетичного алмазу. Зазначається, що найбільш поширений ваговий метод визначення цієї характеристики має свої передумови і не може бути застосований для всіх способів нанесення покриття. Як альтернативу ваговому запропоновано пікнометрично-адитивний метод визначення ступеня покриття шліфпорошків надтвердих матеріалів з використанням екстраполяційно-афінної 3D-моделі зерна та додаткового ситового розділення. Показано результати застосування запропонованого методу для визначення ступеня покриття зерен шліфпорошків синтетичного алмазу оксидом бору і вольфрамом.

Ключові слова: покриття, ступінь покриття, об’єм, шліфпорошок, 3D-модель зерна, пікнометричне співвідношення, адитивна властивість.