УДК 62-987:666.233

М. В. Новіков, О. І. Боримський, О. О. Лєщук, С. Б. Полотняк, О.П.Антонюк (м. Київ)

Моделювання термомеханічного стану елементів апарата високого тиску для синтезу алмазів з розвинутою питомою поверхнею

Проведено дослідження по вдосконаленню конструкції апарата високого тиску типу «ковадла з заглибленнями» для синтезу порошків алмазів з розвинутою питомою поверхнею. З використанням методу скінченних елементів розраховано напружено-деформований стан апарата при його збиранні та створенні високого тиску, поля температури в апараті та зони кристалізації алмазів в реакційному об’ємі. Вдосконалення конструкції апарата направлено на створення оптимальних розподілів градієнта температури в реакційній комірці, ліквідацію випадків випресовки скріплюючих кілець апарата при його експлуатації.

УДК 666.792.34:539.89

Г. С. Олейник, А. А. Шульженко, Д. А. Стратийчук, В. Г. Гаргин, В. М. Верещака (г.Киев)

Особенности микроструктуры композита с повышенной вязкостью разрушения, полученного в системе B—C—Si при высоком давлении

Представлены результаты аттестации структурного состояния высокоплотного композита, полученного при р = 7,7 ГПа и Т = 1100 °С методом пропитки пористой прессовки карбида бора (размеры исходных частиц — 0,5—8,0 мкм) расплавом кремния. Установлено, что основным элементом микроструктуры композита являются зерна карбида бора размерами 0,5—3,0мкм; каждое зерно находится в оболочке твердого раствора В4С—Si; в оболочке содержатся нанодисперсные (20—50 нм) выделения на основе карбида бора, группы которых способствуют диспергированию оболочки на фрагменты размерами 0,2—0,5 мкм. Сделано заключение, что повышенная вязкость разрушения композита может быть объяснена главным образом сочетанием двух факторов — наличием мелкозернистой матрицы (на основе оболочек твердого раствора В4С—SiС) с малопрочными границами раздела, содержащими нанодисперсные выделения, и напряжений термической и упругой анизотропии в крупнозернистой составляющей.

УДК 544.344.012:539.89

В. З. Туркевич, О. Г. Кулик, А. Г. Гаран, И.А. Петруша, А. Н. Луценко, А. Н. Ващенко (г.Киев)

Диаграмма состояния системы Al—C при давлении 8 ГПа

Методами металлографического, рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов изучены фазовые равновесия в двойной системе Al—C при давлении 8ГПа на  образцах, полученных закалкой. Экспериментальные результаты были использованы для нахождения неизвестных параметров в феноменологических моделях фаз, конкурирующих при высоких давлениях. Выполнен термодинамический расчет и построена диаграмма состояния системы Al—C при давлении 8 ГПа. Установлено, что при давлении 8 ГПа инконгруэнтный характер плавления карбида Al4C3 сохраняется и в интервале температур от 2470 до 2800 К на диаграмме появляется двухфазная область Ж+А.

УДК 536.42:539.89

В. Л. Соложенко (г. Киев) А. А. Куракевич (г. Париж)

О фазовых превращениях турбостратных фаз системы B—C—N при высоких давлениях и комнатной температуре

Методами Ритвельдовского анализа и численного моделирования слоистых B—C—N-кластеров с различными типами дефектов решетки получены результаты, которые позволяют объяснить экспериментально наблюдаемую эволюцию дифракционных спектров турбостратного графитоподобного BC2N под давлением при комнатной температуре. Показано, что при давлении выше 20 ГПа происходит обратимое бездиффузионное превращение исходной турбостратной фазы в фазу высокого давления, образованную плотноупакованными гофрированными слоями с алмазоподобной структурой.

УДК 666.3:539.5

І.П.Фесенко, С. М. Дуб (м.Київ)

Механічні властивості AlN в полікристалі

Гарячим пресуванням, вільним спіканням та високотемпературним відпалом одержано щільні полікристалічні зразки AlN різного структурного стану. За допомогою методу наноіндентування визначено твердість та модуль пружності зерен AlN, а також обчислено параметр пластичності. Отримані значення дозволили розмістити нітрид алюмінію за зростанням параметра пластичності між нітридом титану та нітридом кремнію. Нітрид алюмінію при швидкості переміщення індентора 10 нм/с є більш пластичним, ніж нітрид титану, карбід титану, диборид титану та карбід кремнію.

УДК 621.921.34:666.233:548.211

С.Н. Шевчук, В.Н. Квасница, С.А. Ивахненко, И.С. Белоусов, О.А. Заневский, М.А.Серга (г. Киев)

Гексаоктаэдры на монокристаллах синтетического алмаза

Выполнены исследования морфологии монокристаллов алмаза, полученных методом температурного градиента при изменении температурного режима выращивания. С помощью микроскопических и гониометрических исследований изучена сложная огранка кристаллов, установлен ряд редких для алмаза простых форм — гексаоктаэдра {931}, {971} и др., изучена поверхность их граней. Показано, что появление простых форм на кристаллах алмаза связано с большим теплоотводом от фронта кристаллизации растущим кристаллом.

УДК 38.945:539.893

Т. А. Прихна, В. Б. Свердун, В. Е. Мощиль, Н. В. Сергиенко, А. А. Кордюк, Р. В. Визниченко, A.В.Власенко, С. Н. Дуб, Л. И. Александрова, А. Ю. Коваль (г. Киев) В. Гавалек, А. Б. Сурженко, М. Вендт (г. Йена, Германия) Л. С. Успенская (г. Черноголовка, Московской обл.)

Формирование сверхпроводящего соединения между блоками плавленой текстурированной керамики на основе иттрия

Представлены результаты исследования процесса формирования сверхпроводящих соединений между блоками плавленой текстурированной керамики на основе YBa2Cu3O7-d с использованием в качестве вспомогательного материала (припоя) порошкообразного соединения TmBaCu3O7-d. Оптимальные свойства — плотность критического тока через сверхпроводящее соединение и материал, равную 34 кА/см2 в нулевом магнитном поле при 77 К, прочность на изгиб 28—32 МПа, микротвердость шва и материала при нагрузке на индентор Виккерса 1,96 Н, соответственно, 4,57±0,82 ГПа и 4,82±0,45 ГПа — были получены в результате быстрого нагрева до температуры 1010 °С и охлаждения (исключая ступень текстурирования при плавлении). Модельные эксперименты с использованием колец из сверхпроводящего материала и изучение сверхпроводящих характеристик (зависящих от силы пиннинга) с применением различных методик позволяют сделать вывод о достоверности полученных результатов.

УДК 621.923

В. В. Скрябин, В. И. Сидорко, Ю. Д. Филатов (г. Киев)

Характер износа рабочего слоя инструмента при финишной обработке плоских поверхностей изделий из алюмосиликатных материалов

Приведены результаты исследования характера износа рабочего слоя инструмента при финишной обработке плоских поверхностей изделий из алюмосиликатных материалов. В результате анализа кинематических схем обработки камня показано, что наиболее равномерный износ рабочего слоя инструмента достигается при схеме, которая реализуется на мостовом шлифовально-полировальном станке, оснащенном феррасой. Для указанной схемы обработки определены параметры конструкции рабочего слоя инструмента, при которых обеспечивается его равномерный износ.

УДК 621.922.029: 661.65

В. С. Пташников (г. Санкт-Петербург)

Физическая и нормативная твердость абразивных инструментов из высокотвердых и сверхтвердых материалов. Часть 1. Физическая твердость абразивных инструментов

Путем перехода от качественной оценки механизма изнашивания абразивных инструментов при резании к количественной однопараметрической при помощи параметра диспергирования активных зерен и от стандартной однопараметрической оценки относительного расхода материала к его структуризации доказан линейно-упругий характер изнашивания и износа инструментов из КНБ, на основе которого установлен закон износа с упругим деформированием несущей системы связки, имеющий актуальное теоретическое и прикладное значение. На базе закона упругого износа впервые научно обоснована концепция физической твердости абразивных инструментов — сформулировано научное определение понятия физической твердости, определены критерий ее оценки и показатель твердости, обеспечивающие соблюдение принципа инверсии при измерении.

УДК 621.921

В. И. Лавриненко, В. Т. Федоренко (г. Киев)

Технологические и энергетические аспекты учета и обеспечения структурной ориентации в рабочем слое шлифовальных кругов из СТМ

Рассмотрены технологические (повышение стойкости кромки алмазного круга при условии его работы одновременно периферией и торцом, когда наибольшая нагрузка приходится на кромку круга, что приводит к наибольшему ее износу) и энергетические (условия спекания рабочего слоя круга, при которых возможно реализовать изменение структуры такого слоя) аспекты необходимости учета и обеспечения структурной ориентации в рабочем слое шлифовального круга из сверхтвердых материалов.