УДК 539.216.2

О. О. Онопрієнко*, В. І. Іващенко
Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича,НАН України, м. Київ, Україна

*onopr@ipms.kiev.ua

Тверді розчини в плівках потрійних карбідів та нітридів перехідних металів IV–VI груп: структура та властивості. Огляд (стор. 3-23)

В огляді приведено результати теоретичних розрахунків та експериментальних досліджень структури, стану зв`язків між атомами, механічних властивостей, термічної стабільності та стійкості до окислення плівок потрійних нітридів і карбідів деяких перехідних металів IV–VI груп періодичної системи.

Ключові слова: покриття, нітрид, карбід, твердий розчин.

 

УДК 621.921.34-488:621.9.048.7

Yanling Liao¹, Fenglin Zhang^1,*, Peng Wang¹,Xiaozhu Xie¹, Yumei Zhou², Delong Xie^3
1School of Mechanical and Electronic Engineering, Guangdong University of Technology, Guangzhou, P. R. China
²School of Mechanical and Electronic Engineering, Zhongkai University of Agriculture and Engineering, Guangzhou, P. R. China
³Guangxi Key Laboratory of Superhard Materials, Guilin, P. R. China
*zhangfl@gdut.edu.cn

Експериментальне дослідження з виготовлення масивів мікроотворів на CVD алмазній плівці з використанням імпульсного лазера наносекундної тривалості (стор. 24-40)

Досліджено вплив на форму, розмір та морфологію мікроотворів решітки, просвердлених на CVD алмазній плівці за допомогою наносекундного імпульсного лазера його параметрів, таких як ширина імпульсу, швидкість сканування та час сканування. Було отримано масиви мікроотворів діаметром входу 49,1–56,3 мкм, діаметром виходу 4,6–10,6 мкм і кутом конусності менше 18,5° і встановлено, що ширина імпульсу лазера мало впливає на діаметр входу, однак зі збільшенням ширини імпульсу діаметр і глибина виходу мікроотвору збільшуються, тоді як кут конусності зменшується. Зі збільшенням швидкості лазерного сканування діаметр вхідного отвору мікроотвору дещо зменшився, а діаметр виходу та кут конусності мало змінився. Встановлено, що час сканування мало впливає на вхідний діаметр мікроотвору, але зі збільшенням часу сканування діаметр виходу мікроотвору збільшився, а кут конусності зменшився.

Ключові слова: лазерна обробка, мікроотворні решітки, наносекундний імпульсний лазер, CVD алмазна плівка, мікрообробка.

 

УДК 669.018.25

 

І. О. Гнатенко*, І. В. Андреєв, В. П. Бондаренко
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
*gnatenko_i@ukr.net

Аналіз впливу високих тисків і температур на формування структури та властивостей твердих сплавів типу WC–Co (стор. 41-45)

Розглянуто вплив баротермічної (HPHT) обробки на структуру та властивості карбідів тугоплавких металів та сплавів на їх основі. Визначено основні напрямки досліджень. Проведено порівняльний аналіз отриманих даних при дослідженні механічних властивостей твердих сплавів WC–Co після спікання при високих тисках та температурах. Визначено, що вирішальну роль у формуванні структури та механічних властивостей сплавів WC–Co при НРНТ обробці відіграє температура процесу, за умови постійного тиску.

Ключові слова: твердий сплав, спікання, високий тиск, структура.

 

УДК 622.24.051.64

Zhiming Wang, Xiaohong Fang*, Wucheng Sun, Longchen Duan, Songcheng Tan

Faculty of Engineering, China University of Geosciences, Wuhan, P. R. China
*duyaoff@163.com

D-оптимальне проектування суміші попередньо легованої матриці алмазного долота на основі Fe з низьким вмістом рідкої фази (стор. 46-61)

Досліджено нову систему складу компонентів алмазної матриці з трьох видів попередньо легованого порошку на основі Fe з низьким вмістом рідкої фази, що використовували для виготовлення матриці імпрегнованого алмазного долота. Для проектування схеми експерименту було застосовано метод D-оптимального проектування суміші з 16 груп зразків. Зразки виготовляли в однакових умовах спіканням і гарячим пресуванням, потім проводили випробування на твердість, міцність під час згинання та відносну густину. Результати проаналізовано за допомогою регресійного аналізу, встановлено взаємозв`язки і взаємодії компонентів складу з властивостями матриці. Поверхню руйнування зразків після випробування на міцність під час згинання досліджено за допомогою скануючого растрового мікроскопа. Було встановлено, що склад зразків FAM1020 (Fe–18Ni–2Co, середній розмір частинок – 38 мкм) та FAM2120 (Fe–6Ni–6Cu–3Sn, середній розмір частинок – 36 мкм) позитивно впливає на міцність під час згинання металевого матричного композита. Доведено, що склад зразка FAM2120 позитивно впливає на твердість матриці, але негативно – на міцність на під час згинання алмазного матричного композита. Взаємодія цих трьох видів порошків може поліпшити характеристики матриці. Відповідно до результату, попередньо легована матриця долота на основі Fe з низьким вмістом рідкої фази може відповідати вимогам матриці для алмазного долота. На підставі цього дослідницького експерименту оптимальна рецептура матриці складала 50 % X₁, 30 % Х₂, 20 % Х₃ (за масою).

Ключові слова: D-оптимальне проектування суміші, регресійний аналіз, імпрегноване алмазне долото, матриця на основі заліза, низький вміст рідкої фази.

 

УДК 661.873:543.21:66.046.4

Israf Ud Din^1, *, Tooba Saeed², Zahoor Ahmad², Abdul Naeem², Abdulrahman I. Alharthi¹, Mshari A. Alotaibi^1
1Department of Chemistry, College of Science and Humanities, Prince Sattam bin Abdulaziz University, Al-Kharj, Saudi Arabia
²National Centre of Excellence in Physical Chemistry, University of Peshawar, Pakistan
*drisraf@yahoo.com

Порівняльне дослідження впливу прожарювання на температурно-залежні магнітні властивості наночастинок фериту кобальту (стор. 62-69)

Мокрий хімічний метод було використано для синтезу наночастинок фериту кобальту (CFN) і подальшого прожарювання при 1000 °C. Вплив прожарювання на структуру, морфологію і кристалічність синтезованого матеріалу досліджено за допомогою різних методів визначення характеристик, таких як автоемісійна скануюча електронна мікроскопія, інфрачервоне перетворення Фур`є, термогравіметричний аналіз і дифракція рентгенівських променів. Показано, що після прожарювання при 1000 °C наночастинки фериту кобальту стають більш стабільними, мають більший розмір кристалітів, постійну решітки і більший розподіл катіонів між октаедричними і тетраедричними центрами в порівнянні з не прожареними вихідними наночастинками фериту кобальту. Магнітні властивості як вихідних, так і прожарених наночастинок фериту кобальту визначено за допомогою магнітометра з вібруючим зразком. Показано, що намагніченість насичення збільшувалася з прожаруванням, тоді як зворотне вірно для коерцитивної сили. Причиною зменшення коерцитивної сили є вплив пінінгу на границі посилення. Петля гістерезису повільно вирівнюється з наближенням температури до температури Кюрі.

Ключові слова: мокра хімічна технологія; магнітні властивості, наночастинки фериту кобальту, термогравіметричний аналіз, петля гістерезису.

 

УДК 622.23:621.921.1:620.178.162

Jialiang Wang*^{, 1}, Shaohe Zhang^{2, 3}, Xian Yang⁴, Fenfei Peng^1
1Hunan University of Science and Technology, National Local Joint Engineering Laboratory of Marine Mineral Resources Exploration Equipment and Safety Technology, Xiangtan, P. R. China
²Key Laboratory of Metallogenic Prediction of Nonferrous Metals and Geological Environment Monitoring (Central South University), Ministry of Education, Changsha, P. R. China
³School of Geosciences and Info-Physics, Central South University, Changsha, P. R. China
⁴School of Resource, Environment and Safety Engineering, Hunan University of Science and Technology, Xiangtan, P. R. China
*Jialiangwang2019@163.com

Вплив розподілу твердих крихких абразивів на продуктивність алмазного різання (стор. 70-83)

За допомогою випробування на знос тертям, сканувальної електронної мікроскопії, енергодисперсійної спектроскопії та інших методів у комбінації з теорією трибології та принципами мікромеханічної обробки досліджено вплив розподілення твердих крихких абразивів та алмазних зерен у гарячепресованих спечених зразках на ріжучі характеристики та руйнування алмазних зерен. Показано що розподілення твердих крихких абразивних матеріалів значно впливає на зносостійкість і характеристики виступу алмазних зерен по-різному і в різному ступені. Вплив більший, коли тверді крихкі абразиви та алмазні зерна стикаються між собою, ніж коли вони розділені та не контактують. Вплив контакту твердих крихких абразивів і алмазних зерен на продуктивність різання в задній, бічній і передній частинах алмазного зерна відбувається в порядку зменшення. Вплив можна розділити на три категорії: мікрозаглиблення, локальний знос та послаблення утримуючої сили, які синергетично впливають на продуктивність різання.

Ключові слова: імпрегноване алмазне долото, тверді крихкі абразиви, продуктивність різання, морфологія розподілу, знос тертям.

 

УДК 621.623

Ю. Д. Філатов*, В. І. Сідорко, С. В. Ковальов,В. А. Ковальов
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля  НАН України, м. Київ, Україна
*filatov@ism.kiev.ua

Вплив міжмолекулярної взаємодії частинок полірувального порошку з оброблюваним матеріалом на показники полірування оптичних поверхонь (стор. 84-92)

В результаті дослідження закономірностей впливу міжмолекулярної взаємодії між частинками полірувального порошку та оброблюваним матеріалом на продуктивність полірування і шорсткість полірованих поверхонь оптичних деталей та елементів зі скла, ситалів, оптичних і напівпровідникових кристалів встановлено, що продуктивність зняття оброблюваного матеріалу лінійно зменшуються при збільшенні сталої Ліфшиця і потенціалу міжмолекулярної взаємодії частинки дисперсної фази з оброблюваною поверхнею. Показано, що продуктивність полірування і параметри шорсткості оброблених поверхонь зменшуються при збільшенні енергії перенесення. Встановлено, що відношення η/Ra лінійно збільшується при зменшенні сталої Ліфшиця. Показано, що за умови використання дисперсної полірувальної системи з мікро- і нанопорошків можна досягнути необхідного рівня продуктивності полірування і шорсткості оброблених поверхонь.

Ключові слова: полірування, дисперсна система, продуктивність полірування, шорсткість поверхні.

 

УДК 666.3:539.5

І. П. Фесенко^1,*, Л. В. Відута², Д. В. Часник³, В. Б. Нечитайло², І. А. Петруша¹, О. М. Кайдаш¹,  Ю. Ю. Румянцева¹, В. В. Смоквина¹, В. І. Часник⁴,  В. В. Гаращенко¹, Ю. М. Туз⁵, В. П. Рукін⁴, Н. О. Мулявко^2
1Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України, м. Київ, Україна
²Інститут фізики НАН України, м. Київ, Україна
³Український НДІ спеціальної техніки та судових експертиз Служби безпеки України, (ІСТЕ СБУ), м. Київ, Україна
⁴ДП НДІ ОРІОН, м. Київ, Україна
⁵НТУ КПІ імені Ігоря Сікорського, м. Київ, Україна
*igorfesenko@ukr.net

Електричний опір острівцевої плівки золота на поверхні термобарично спеченої cBN-кераміки (стор. 93-96)

Повідомлено про електрофізичні властивості острівцевих плівок золота на поверхні кубічного нітриду бору. Обчислено значення електричного опору порівнюється з опором подібних плівок на діелектриках з різним значенням коефіцієнта теплопровідності (скло, сапфір, нітрид алюмінію).

Ключові слова: термобаричне спікання, кубічний нітрид бору, золото, острівцева плівка, електричний опір.