Выпуск №3, год 2011
УДК 621.921.34
Н. В. Новиков (г. Киев)
О достижениях Института сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины в области синтеза и спекания сверхтвердых материалов за 50 лет деятельности
Представлены основные достижения Института сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины в области синтеза и спекания сверхтвердых материалов при экстремально высоких p, T-параметрах за 50 лет деятельности.
Ключевые слова: синтез, сверхтвердые материалы, алмаз, кубический нитрид бора, высокие давления и температуры, монокристаллы, поликристаллы, нанокристаллы.
УДК 549.2: 539.1
С. Н. Дуб (г. Киев)
А. А. Гончаров (г. Краматорск)
С. С. Пономарев, В. Б. Филиппов (г. Киев)
Г. Н. Толмачева (г. Харьков)
А. В. Агулов (г. Краматорск)
Механические свойства нанокристаллических тонких пленок HfB2,7
Описаны проведенные методом наноиндентирования сравнительные испытания монокристалла HfB2 и нанокристаллической тонкой пленки HfB2,7, осажденной магнетронным распылением на стальную подложку. Показано, что сверхстехиометрия по бору и малый размер зерна приводят к резкому росту твердости и снижению модуля упругости тонкий пленки HfB2,7 по сравнению с массивным монокристаллом. Аномально высокое (87 %) для неорганических материалов упругое восстановление глубины отпечатка после разгрузки индентора в тонкой пленке HfB2,7 указывает на перспективность ее применения в качестве износостойкого покрытия.
Ключевые слова: диборид гафния, наноиндентирование, твердость, модуль упругости.
УДК 621.762.5
В. Т. Головчан, В. П. Бондаренко (г. Киев)
Макроскопическая модель кинетики уплотнения при неизотермическом спекании порошков
Кинетика уплотнения порошковой системы описана относительно несложным аналитическим выражением, которое содержит лишь два безразмерных параметра. Первый из них равен отношению величин максимальной скорости линейной усадки и полной усадки образца, умноженному на время, в течение которого происходит уплотнение; второй равен отношению времени для достижения максимальной скорости усадки к полному времени уплотнения. График зависимости скорости уплотнения от времени представлен кривой с одним или двумя максимумами в зависимости от величин входящих в модель параметров. Работа ориентирована на моделирование уплотнения при спекании твердосплавных смесей.
Ключевые слова: уплотнение, скорость уплотнения, твердосплавная порошковая смесь, математическая модель.
УДК 620.22:621.762
А. Ф. Лисовский (г. Киев)
Термодинамика спекания композиционных материалов с участием жидкой фазы
Описана термодинамика жидкофазного спекания композиционных материалов, состоящих из тугоплавких частиц и легкоплавкой связки. Получены выражения свободной энергии Гельмгольца для процессов перегруппировки частиц, формирования тугоплавкого скелета, коалесценции. Обосновано существование давления усадки в объеме спекаемого брикета. Выведено выражение давления усадки.
Ключевые слова: термодинамика, жидкофазное спекание, композиционные материалы.
UDS 661.888.3:548.736
Jianfu Li (Linyi, P. R. China)
Xiaoli Wang (Changchun, P. R. China)
Kai Liu, Daoyong Li, Li Chen (Linyi, P. R. China)
Crystal structures, mechanical and electronic properties of tantalum monocarbide and mononitride
With density functional theory, structural, electronic and mechanical properties of tantalum monocarbide (TaC) and tantalum mononitride (TaN) of the tungsten carbide (WC), nickel arsenide (NiAs), rock salt (NaCl), cesium chloride (CsCl), and zinc blende structure were investigated, respectively. Our results indicate that TaN of the WC-type structure (TaN–WC), which has a large bulk modulus, Young’s modulus, and a small Poisson’s ratio, is the most stable one among the considered compounds. The theoretical hardness of TaN–WC is 37.1 GPa, which indicates that TaN–WC is a potential candidate structure to be one of the ultraincompressible and hard materials.
Keywords: tantalum monocarbide, tantalum mononitride, elastic properties, crystal structure.
УДК 661.88
А. А. Сивков, А. Я. Пак, И. А. Рахматуллин (г. Томск, Россия)
Термографические исследования продукта динамического синтеза в системе С–N
Приведены результаты поисковых исследований методами электронной сканирующей и просвечивающей микроскопии, термографии и ИК-Фурье-спектроскопии ультрадисперсного продукта, синтезированного в гиперскоростной струе углеродной электроразрядной плазмы в азотной среде. Исследования проведены с целью очистки продукта от примесных углеродных фаз и оценки термостойкости ковалентного нитрида углерода.
Ключевые слова: динамический синтез, ультрадисперсный, кристаллический, ковалентный, нитрид углерода, термография.
УДК 621.744:666.798.2
М. А. Цысарь (г. Киев)
Компьютерное моделирование формирования трехмерного изображения поверхности пиролитического графита в методе сканирующей туннельной микроскопии с использованием алмазного острия, легированного бором
На основе разработанной физико-математической модели формирования изображения поверхности в методе сканирующей туннельной микроскопии с полупроводниковым алмазным острием, легированным бором, получено изображение поверхности пиролитического графита.
Ключевые слова: физико-математическая компьютерная модель, сканирующий туннельный микроскоп, пиролитический графит, полупроводниковое алмазное острие, легированное бором.
УДК 621.923
П. Г. Матюха, А. В. Бурдин (г. Донецк)
Определение силы поджима комбинированного образца к режущей поверхности круга, ограниченной механической прочностью алмазных зерен
Предложен метод аналитического расчета силы поджима комбинированного образца сталь–твердый сплав, ограниченной прочностью алмазных зерен, при плоском врезном шлифовании по упругой схеме.
Ключевые слова: комбинированный образец сталь–твердый сплав, зернистость, прочность зерна, сила поджима, врезное шлифование.
УДК 021.771.07.001.5
С. С. Самотугин (г. Мариуполь)
В. И. Лавриненко (г. Киев)
Е. В. Кудинова, Ю. С. Самотугина (г. Мариуполь)
Влияние технологии плазменного поверхностного модифицирования на структуру и фазовый состав инструментальных твердых сплавов
Представлены изученные закономерности формирования структуры и фазового состава твердых сплавов при воздействии на них высококонцентрированной плазменной струи с реализацией различных режимов плазменной поверхностной обработки. Показана возможность получения модифицированных слоев с ультрадисперсной композиционной структурой и повышенным уровнем эксплуатационных свойств.
Ключевые слова: плазменное модифицирование, твердые сплавы, структура, фазовый состав, свойства.
УДК 621.921.343
Г. П. Богатырева, М. А. Маринич, Г. С. Олейник, Г. А. Базалий, В. А. Билоченко, А. Н. Панова (г. Киев)
Влияние методов извлечения алмазных нанопорошков на их физико-химические свойства
Показано влияние методов извлечения (жидкостного окисления неалмазного углерода смесью серной и хромовой кислот, селективного газового окисления неалмазного углерода в присутствии катализатора солей меди и окисления неалмазного углерода смесью концентрированных серной и азотной кислот) алмазных нанопорошков из алмазоуглеродного продукта детонационного синтеза на физико-химические свойства алмаза, определяемые структурным состоянием его поверхности. Установлено, что для алмазных нанопорошков, извлеченных по различным технологиям, наблюдается уменьшение объемной доли агрегатов в частицах. Наноалмазы, извлеченные методом каталитического газофазного окисления в присутствии меди, отличаются наибольшей адсорбционной активностью, термостойкостью и электропроводностью за счет наличия углеродсодержащего покрова сложного состава. Даны рекомендации по использованию алмазных нанопорошков, извлеченных по различным технологиям.
Ключевые слова: наноалмазы детонационного синтеза, характеристики.
