Выпуск №4, год 2006
УДК 544.344.012:539.89
В. З. Туркевич, А. Г. Гаран, Н. Н. Белявина (г.Киев)
Системы Al—Ni—C и Si—Ni—C при высоких давлениях: методики построения диаграмм состояния и синтеза алмаза
Методами металлографического, рентгеновского и микрорентгеноспектрального анализов изучены фазовые равновесия в тройных системах Al—Ni—C и Si—Ni—C при давлении 5,8—7,4ГПа на образцах, полученных методом закалки. Экспериментальные результаты были использованы для нахождения неизвестных параметров в феноменологических моделях фаз, конкурирующих при высоких давлениях. Выполнен термодинамический расчет и построены диаграммы состояния систем Al—Ni—C и Si—Ni—C при давлении 6 ГПа. Диаграммные данные сопоставлены с результатами экспериментов по синтезу алмаза в изученных системах. Описана методика построения диаграмм состояния при высоких давлениях, сочетающая экспериментальное изучение фазовых равновесий (в том числе равновесий с алмазом) и термодинамический расчет.
УДК 666.792.34:539.89
А. А. Шульженко, Д. А. Стратийчук, Г. С. Олейник, В. М. Верещака (г. Киев)
Структурные превращения при формировании сверхтвердого композита в системе В—С—Si
На основании результатов электронно-микроскопических исследований рассмотрены процессы и механизмы структурно-фазовых превращений в зоне контактирования частица алмаза—матрица В4С—Si при спекании композита исходного состава В4С + алмаз + Si. Показано, что формирование микроструктуры зоны по мере повышения температуры спекания в интервале 1300—2000 °С обусловлено такой последовательностью процессов: образование нанодисперсного вторичного карбида бора на поверхности частиц алмаза –› утолщения такого слоя за счет роста его зерен, реализуемого в результате диффузии бора из матричной составляющей к поверхности частиц алмаза –› трансформация образующегося слоя анизометричных зерен с образованием на первом этапе подслоя мелкозернистого строения в контакте с алмазом, а затем его полная перестройка с образованием мелкозернистой композиции карбид бора—карбид кремния. Представлена обобщенная схема формирования микроструктуры переходного слоя, возникающего в зоне контактирования на различных этапах спекания. Сделано заключение, что микропрочностные свойства композита определяются микроструктурой переходного слоя частица алмаза—матрица В4С—Si. Максимум этих свойств, определяемый наибольшей степенью алмазоудержания частиц матрицей, является характерным для случая образования слоя анизометричных (удлиненных) зерен карбида бора на поверхности частиц алмаза.
УДК 669.017.11:669.784.25.74
В. М. Перевертайло, О. Б. Логинова, О. Г. Кулик (г. Киев)
Формирование зоны контактного взаимодействия никелевых сплавов с углеродной поверхностью
Рассмотрены особенности формирования структуры контактной зоны в системах графит—расплавы никеля с добавками карбидообразующих металлов Fe, Mn, Cr, V, Ti, Mo, W в зависимости от строения диаграммы состояния, термодинамических и капиллярных характеристик контактной системы. Показано, что процессы взаимодействия на межфазной границе в значительной мере определяются строением диаграммы состояния, при этом каждая фазовая область характеризуется своей концентрационной зависимостью и скоростью изменения угла смачивания. Предложена схема формирования зоны контактного взаимодействия в металл-углеродных системах и сделаны рекомендации по выбору составов ростовых сред для получения кристаллов алмаза.
УДК 666.233
В. Ю. Долматов (г. Санкт-Петербург, Россия)
Современная промышленная технология получения детонационных наноалмазов и основные области их использования. Сообщение 3
Показана поразительная способность наноалмазов детонационного синтеза оказывать положительное воздействие на все объекты, куда эти наноалмазы входят. Усиливается комплекс позитивных свойств различных полимер-алмазных композиций, спеков-компактов, появляется возможность создания новых поколений различных лекарственных средств, новых лазеро-чувствительных композиционных инициирующих взрывчатых веществ, средств защиты от биоразрушения зданий, сооружений, памятников культуры.
УДК 621.762 -539.89-548.73
В. М. Волкогон, С. К. Аврамчук, А. С. Осипов, А. В. Кравчук, Т. Р. Балан (г. Киев)
Кинетика уплотнения и фазовых превращений при спекании в условиях высоких давлений порошков вюртцитного нитрида бора, деформированных прокаткой
Приведены результаты экспериментального исследования особенностей уплотнения и сопутствующих ему фазовых превращений компактов, формирующихся при спекании в условиях высоких статических давлений (р = 7,7ГПа) и температур (Т = 1200—1800 °С) порошков вюртцитного нитрида бора, подвергнутых предварительному уплотнению прокаткой с различной величиной напряжений деформации (р = 0,2—1,5 ГПа). Закономерности фазовых превращений и изменения плотности на различных этапах спекания изучены с использованием количественного рентгенофазового анализа и гидростатического взвешивания образцов. Установлено, что прокатка порошков BNв способствует интенсификации процесса уплотнения компактов при спекании, а также снижению количества графитоподобного нитрида бора, образующегося в результате термического воздействия. Величина напряжения деформации при прокатке определяет уровень проявления указанных эффектов.
УДК 539.893.621.317.4
Г. П. Богатырева, В. М. Маевский, Г. Д. Ильницкая, Г. Ф. Невструев, В. Н. Ткач, И. Н. Зайцева (г. Киев)
Примеси и включения в порошках синтетических алмазов марок АС4 и АС6
Элементный состав примесей и включений в порошках синтетического алмаза низкопрочных марок АС4 и АС6, разделенных в магнитном поле на магнитную и немагнитную фракции изучен методом рентгенофлуоресцентного интегрального анализа с использованием растрового электронного микроскопа. Выполненные исследования элементного состава примесей и включений в порошках алмаза марок АС4 и АС6 показали, что содержание элементов сплава-растворителя во включениях составляет 81,0—83,5 ‰ от общего количества имеющихся включений в порошках алмаза немагнитной фракции, а в магнитной фракции — 94,0—95,0 ‰. Методом электронно-парамагнитного резонанса исследована дефектная структура образцов алмаза марок АС4 и АС6 и показано, что ферромагнитные примеси и включения расположены преимущественно вблизи поверхности зерен, а их концентрация существенно превышает концентрацию азота. Полученные данные позволяют полагать, что основной причиной вариации прочности исследованных образцов является неравномерное распределение примесей по кристаллу алмаза особенно в приповерхностной области.
УДК 622.24
И. А. Свешников, В. Н. Колодницкий (г. Киев)
Оптимизация размещения твердосплавных резцов в корпусе бурового долота
Определено оптимальное расстояние между твердосплавными резцами бурового долота при целиковой схеме поражения забоя для нового и сильно изношенного резцов. Установлена закономерность изменения этого расстояния в зависимости от расстояния резца до оси долота.
21.762.5:661.657.5
Н. П. Беженар, А. А. Шульженко, Л. К. Шведов, С. А. Божко, Н. Н. Белявина (г. Киев)
Фазовый переход сBN –›hBN в нанопорошке под действием высокого квазигидростатического давления без термической активации
УДК 661.8.611.849
