УДК 678.044:678.063

В. Ю. Долматов (г. Санкт-Петербург)

Полимер-алмазные композиции на основе детонационных наноалмазов. Сообщение 1

Показана эффективность введения детонационных наноалмазов в полимерные пленки и резины на основе композиционного пластика (стеклониты и эпоксидная смола ЭД-20), полиамида, фторопласта, полифторированных эластомеров. Добавка от 1 до 5 ‰ (по массе) алмазосодержащей шихты в указанные полимеры обеспечивает увеличение предела прочности на разрыв в 1,5—3,0 раза, сопротивления истиранию и раздиру — в 2—3 раза, скорости вулканизации — на 30—50 ‰.

Введение наноалмазов позволило реализовать на практике труднодостижимый эффект сочетания высоких прочностных показателей при сохранении эластичности на уровне ненаполненных эластомеров.

УДК 621.002:548.571

А. В. Курдюмов, В. Ф. Бритун, А. И. Даниленко, В. Б. Зелявский, В. М. Волкогон (г. Киев)

Структура поликристаллов, полученных спеканием нанокристаллических порошков кубического и вюртцитного нитрида бора

Исследованы структура и некоторые свойства поликристаллов, полученных спеканием нанокристаллических порошков плотных модификаций BN ударно-волнового синтеза. Спекание проведено при статическом давлении 7,7ГПа и температурах 1100—1800 °С. Наиболее высокими значениями плотности (3 г/см³) и микротвердости (до 20 ГПа) обладали поликристаллы, полученные спеканием порошка, содержащего вюртцитную и сфалеритную модификации приблизительно в одинаковых количествах. В интервале температур 1100—1300 °С вюртцитная фаза превращалась в сфалеритную. Средний размер зерен BNсф изменялся в этом интервале температур от 20 до 50 нм. Для структуры спеков характерно наличие межзеренных (зернограничных) прослоек толщиной 2—5 нм.

УДК 539.89:621.762.5:621.921.34-492.2

А. А. Бочечка, Л. А.Романко, В. С. Гаврилова, С. М. Коновал, С. Н. Назарчук (г. Киев)

Особенности спекания алмазных порошков различной дисперсности в условиях высокого давления

Изучена зависимость плотности, пористости и твердости алмазных поликристаллов, спеченных при высоких давлениях и температурах из алмазных порошков различной зернистости, от длительности и температуры спекания. На основе полученных зависимостей высказана гипотеза о противодействии капиллярных сил уплотнению алмазных частиц за счет внешнего воздействия. Показано, что дегазация алмазного нанопорошка статического синтеза увеличивает твердость спеченных из него поликристаллов в два раза.

УДК 544.65:546.26-162

И. А. Новоселова, Е. Н. Федоришена, Э. В. Панов (г. Киев)

Электроды на основе алмазных и алмазоподобных материалов для электрохимического применения

Приведены обобщенные результаты исследования в водных растворах электрохимического поведения электродов, изготовленных из монокристаллов диэлектрического и полупроводникового синтетического алмазов, поликристаллических алмазных пленок, пленок аморфного и гидрогенизированного аморфного углерода, а также компактов из нано- и микродисперсных алмазных порошков. Показано, что определяющую роль при использовании таких электродов играют величина и тип электропроводности алмазных материалов, качество (сплошность) пленок, их коррозионная стойкость. Результаты работы показали перспективность использования исследованных материалов в электрохимических процессах.

УДК 621.922.079

В. И. Кущ, С. А. Иванов (г. Киев)

Экспериментально-теоретическая методика определения локальной плотности пористого материала

Предложен способ определения локальной пористости спеченных металлических изделий, основанный на измерении их твердости и сопоставлении полученных значений с данными теоретического анализа, включающего выбор модели пористого материала, идентификацию ее материальных и структурных параметров и численное решение контактной задачи, моделирующей измерение твердости по Роквеллу. Приведены результаты лабораторных и численных экспериментов по определению упруго-пластических свойств сплошного и пористого кобальта, полученного по технологии интенсивного электроспекания при повышенном давлении. Их удовлетворительное согласие подтверждает работоспособность методики, в том числе, возможность получения расчетным путем, при условии надлежащего задания материальных и структурных параметров модели, твердости пористого материала. Решение обратной задачи, состоящей в оценке пористости по измеренной твердости, является теоретической основой предлагаемой методики.

ДК 519.711.3:621.762.5

В. А. Дутка, А. Л. Майстренко, С. А. Іванов, В. П. Переяслов (м. Київ)

Моделювання процесу дифузії при інтенсивному електронапіканні під тиском порошкової суміші на металічну основу

Запропоновано комп’ютерну модель процесу дифузії, що протікає в зоні контакту порошкового композитного матеріалу з металічною основою в процесі інтенсивного електронапікання його на основу під тиском. Модель складається з двох частин: моделі температурного поля в досліджуваних об’ємах порошкових заготовок і моделі процесу дифузії в зоні контакту частинок порошкових заготовок з металічною основою при спіканні. В другій частині моделі при розв’язанні задачі дифузії використовується отримана в першій частині інформація про зміну в часі температури в зоні контакту. Адекватність моделі встановлено на основі узгодження результатів обчислень із даними лабораторних досліджень процесу дифузії між титановою порошковою заготовкою та мідною пластинкою при спіканні їх під тиском.

Розроблена модель може бути використана для дослідження структурних змін порошкових композицій в процесі інтенсивного електронапікання їх під тиском на металічну основу та оптимізації режимів технологічного процесу спікання виробів із порошкових композицій.

УДК 622.24.051.64

Р. К. Богданов, А. А. Шульженко, А. П. Закора, А. М. Исонкин, В. Г. Гаргин (г. Киев)

Новый сверхтвердый материал в буровом инструменте

Рассмотрены физико-механические свойства нового поликристаллического алмазного композиционного термостойкого материала и возможности его применения в породоразрушающем инструменте для бурения скважин в твердых горных породах. Приведены результаты исследований по установлению влияния размера вставок нового материала на работоспособность бурового инструмента. Установлен оптимальный размер вставки для оснащения рабочего торца буровой коронки, обеспечивающий повышение производительности бурения скважин в твердых породах по сравнению с существующими типами инструмента.