УДК 546.26:539.89

В. Д. Бланк, А. Н. Кириченко, В. Н. Денисов, Б. А. Кульницкий, К. В. Гоголинский, Н.И.Батова, В. Ф. Кулибаба, С. А. Терентьев (г. Троицк, Московская обл.)

Особенности структурного изменения графита в камере высокого давления с алмазными наковальнями

Методами просвечивающей электронной микроскопии, комбинационного рассеяния света, а также сканирующей силовой микроскопии исследовали графит, обработанный в алмазных наковальнях высоким (до 58 ГПа) давлением при комнатной температуре. Показано, что в результате такой обработки с одновременной деформацией сдвига на поверхности образуются игольчатые полосы, число которых растет с увеличением давления. Эти полосы представляют собой два типа двойников с плоскостями двойникования {103} и {115}. Предложена модель, объясняющая появление двойников образованием рядов атомов углерода в sp3-состоянии.

UDC 666.3:539.5

I. P. Fesenko, V. I. Chasnyk, N. V. Sverdun (Kiev)

Thermal conductivity and microwave dielectric properties of AlN-based ceramics containing conductive particles

Pressureless sintering of compositions consisting of AlN powder and conductive refractory additives was studied using yttrium oxide as a sintering aid. Samples of aluminum nitride—titanium nitride (AlN—25 wt‰ TiN), aluminum nitride—titanium carbide (AlN—20 wt‰ TiC), aluminum nitride—titanium diboride (AlN—20 wt‰ TiB2) were prepared by pressureless sintering of the composite green bodies at 1800—1900 °C in nitrogen for 1—2 hours. The host dielectric matrix of the composite samples is an AlN ceramic phase containing particles of the conductive refractory compounds. The AlN ceramic matrix reveals high thermal conductivity (137 W/(m×K)), low dielectric constant (7.7) and dielectric loss (0.021) at 3.23 GHz. The AlN-based composites containing TiN, TiC, and TiB2 possess a lower thermal conductivity (73—87W/(m×K)) and a higher Vickers hardness (HV = 10.5—12.6 GPa) as compared to the host matrix (9.5 GPa). The dielectric constants of the AlN—(TiN, TiC, TiB2) composites were measured to be in the range from 9.8 to 23.7. The AlN—25 wt‰ TiN composite has the highest dielectric constant (23.7) at 3.0 GHz. The microwave properties of the AlN ceramics and the AlN—TiN, AlN—TiC and AlN—TiB2 composites change only slightly in the 3—37 GHz frequency region.

УДК 546.264:546.171.1:539.53

Д. В. Батов, Е. В. Поляков (г. Троицк, Московская обл.)

О возможности получения сверхтвердого нитрида углерода (Обзор)

Представлен обзор экспериментальных данных по синтезу объемных образцов кристаллического нитрида углерода с помощью методов, использующих высокие, умеренные и обычные давления. Проанализированы причины, препятствующие успешному синтезу нитрида углерода. Рассмотрены предлагаемые стратегии синтеза. Приведены данные о получении аморфных и графитоподобных структур нитрида углерода, которые предполагается использовать в качестве основных для синтеза нитрида углерода под давлением.

УДК 621.793

А. В. Васин, А. В. Русавский, С. П. Старик, В. И. Кушниренко, А. М. Куцай, А. Н. Назаров, В. С. Лысенко (г. Киев) А. В. Семенов, В. М. Пузиков (г. Харьков) А. Г. Гонтарь, С. Н. Дуб (г. Киев)

Сравнительный анализ тонких пленок гидрогенизированного и негидрогенизированного аморфного карбида кремния

Описаны пленки a-SiC:H и a-SiC с составом, близким к стехиометрическому, полученные двумя методами — реактивным магнетронным распылением кремния в атмосфере Ar—CH4 и ионно-плазменным распылением с использованием модифицированного вакуумно-дугового источника из карбида кремния. Проведен комплексный сравнительный анализ морфологии поверхности, структуры, механических свойств, края фундаментального поглощения и люминесцентных свойств пленок, а также влияния на них температуры вакуумного отжига.

УДК 621.315.592

А. Н. Катруша, С. А. Ивахненко, О. А. Заневский (г. Киев) Т. Хайншванг (г. Вадуз, Лихтенштейн)

Применение термобарической обработки для управления дефектно-примесным составом природных монокристаллов алмаза

Представлены результаты исследования монокристаллов природных алмазов типов IaA/B, IaA, Ib, подвергнутых термобарической обработке в области термодинамической стабильности графита. Изучено влияние давления на трансформацию дефектно-примесного состава монокристаллов. Для алмаза типа Ib установлена практически полная трансформация диспергированного примесного азота в агрегатные центры А и В при параметрах обработки T=2000 °C, p=6,0 ГПа, означающая изменение типа алмаза в пределах физической классификации. Раскрыт механизм этого явления.

Исследовано влияние содержания примесного азота в дефектах А на изменение дефектно-примесного состава природных алмазов типа IaB. Определен граничный диапазон концентрации азота при которой под действием термобарической обработки в кристаллах начинают формироваться центры окраски (H3, N3), эффективно влияющие на оптическое поглощение алмаза.

УДК 62-987

А. И. Прихна (г. Киев)

Аппарат высокого давления для синтеза сверхтвердых материалов

Описан аппарат высокого давления в виде двух противоположно расположенных скоб, образующих при сближении полость в виде цилиндра с коническими основаниями.

УДК 539.374

Л. Н. Девин, Н. Е. Стахнив, А. Г. Сулима (г. Киев)

Исследование процессов врезания и выхода из зоны резания при точении алюминиевых сплавов резцами из ПСТМ

Приведены результаты исследования процессов врезания и выхода алмазно-твердосплавных резцов из зоны резания при точении алюминиевых сплавов. Установлен характер изменения составляющих силы резания, измерены величины максимальных напряжений на передней и задней гранях резца, а также рассчитаны вероятности разрушения инструментов при их врезании и выходе из детали. Показано, что при врезании изменяется соотношение между составляющими силы резания, на поверхностях резца достигаются предельные напряжения и увеличивается вероятность разрушения вершины резца.

УДК 621.923

П. Г. Матюха, В. Б. Стрелков, В. В. Полтавец (г. Донецк)

Определение режимов плоского шлифования твердых сплавов с использованием нового понятия о текущей лимитированной режущей способности круга

Предложена методика определения режимов плоского врезного алмазного шлифования твердых сплавов по жесткой схеме по критерию текущей лимитированной режущей способности круга, найденной с использованием упругой схемы шлифования, кинематика которой аналогична жесткой. Назначение режимов для жесткой схемы в соответствии с закономерностью изменения текущей лимитированной режущей способности круга позволяет повысить производительность шлифования вдвое.

УДК 621.922.079:678

С. В. Сохань (г. Киев)

Закономерности алмазно-абразивной доводки сферической поверхности керамических деталей

Методом компьютерного моделирования исследованы закономерности процесса алмазно-абразивной доводки сферической поверхности керамических деталей кольцевым притиром. Представлены графики основных переменных процесса на стадии согласования профилей притира и детали в зависимости от времени обработки и приращения площади притертых поверхностей. Показано, что с увеличением скорости вращения детали остаются постоянными уровень и диапазон изменения силовых факторов процесса и только с приращением площади притертых поверхностей возрастают. Зависимости момента и удельной мощности сил, действующих на притир, имеют экстремальный характер. Скорость свободного вращения притира увеличивается в процессе обработки.

УДК 669.018.25: 662.24.051.4

А. Ф. Лисовский, Ю. П. Линенко-Мельников (г. Киев)

Образование дефектов в твердосплавной вставке буровой коронки

Рассмотрена деградация структуры по высоте твердосплавной вставки при перфораторном бурении горной породы крепостью 250 МПа. После 119280 циклов нагружения во вставке образовалась зона (0,2—0,7 мм), в которой произошло зарождение дефектов на субмикро-, микро- и мезоуровнях, под ней  расположилась область (до 3 мм), в которой возникли дефекты только на субмикроуровне. За этой областью заметная деградация структуры спеченного твердого сплава не происходила.