Выпуск №3, год 2013
УДК 621.921.34:548.736.15
Т. В. Коваленко, С. А. Ивахненко (г. Киев)
Свойства алмазов, выращенных на затравке в системе магний–углерод
Исследованы особенности роста алмаза на затравке в ростовой системе на основе Mg–C при p ≤ 8,2 ГПа и Т = 1800–2000 °C. Выращенные алмазы были изучены методами рамановской, фотолюминесцентной и ИК-спектроскопии. Показано, что монокристаллы, полученные в этой системе, являются условно безазотными типа IIa + IIb. Рассмотрены причины захвата основных примесей – бора и кремния.
Ключевые слова: монокристаллы алмаза, системы на основе магния, затравка, кремний, бор.
УДК 661.689
А. А. Сивков, Д. С. Никитин, А. Я. Пак, И. А. Рахматуллин (г. Томск, Россия)
Получение ультрадисперсного кристаллического карбида кремния методом плазмодинамического синтеза
Реализован прямой плазмодинамический синтез ультрадисперсного кубического карбида кремния β-SiC в условиях воздействия сверхзвуковой импульсной струи углерод-кремниевой электроразрядной плазмы на медную преграду в среде аргона. Получен порошкообразный продукт с высоким содержанием β-SiC, монокристаллы которого со средним размером ~ 100 нм имеют правильную естественную огранку.
Ключевые слова: плазмодинамический синтез, ультрадисперсный карбид кремния, рентгеновская дифрактометрия, просвечивающая электронная микроскопия.
УДК 666.233
В. Ю. Долматов (г. Санкт-Петербург, Россия)
В. Мюллюмяки (г. Хельсинки, Финляндия)
А. Веханен (г. Вантаа, Финляндия)
Возможный механизм образования наноалмаза при детонационном синтезе
Предложен новый механизм образования частиц наноалмаза при детонационном синтезе по следующей схеме: распад молекул тринитротолуола на основные радикалы – радикалоподобный димер С2 и СН3•, молекул гексогена – на С2, молекул бензотрифуроксана – на С2; образование циклогексана из С2 или сразу молекул адамантана в радикальной форме; взаимодействие алмазоподобного ядра (радикала адамантана) с димером С2 и с метильным и другими моноуглеродными радикалами; рост частиц детонационного наноалмаза аналогично CVD-процессу. Показано, что зарождение радикалоподобных молекул адамантана происходит в диапазоне от середины зоны химпика до плоскости Чепмена-Жуге, одновременно растут алмазные частицы, их рост завершается в начальной стадии изоэнтропийного (тейлоровского) расширения газообразных продуктов детонации, захватывающих твердые частицы углерода.
Ключевые слова: механизм образования, ударная волна, зона химпика, детонационные наноалмазы, радикалы, циклогексан, адамантан.
УДК 548.74:681.723
А. П. Чепугов (г. Киев)
А. Н. Чайка (г. Черноголовка, Московская область, РФ)
В. И. Грушко, Е. И. Мицкевич, О. Г. Лысенко (г. Киев)
Легированные бором монокристаллы алмаза для зондов высоковакуумной туннельной микроскопии
Приведены результаты исследований структуры монокристаллов алмаза, выращенных методом температурного градиента, с целью получения образцов с наиболее однородными характеристиками для изготовления зондов для сканирующих зондовых микроскопов заданной аксиальной ориентации и с контролируемым распределением легирующей примеси. Применение подобных зондов в сканирующей туннельной микроскопии уменьшает вероятность возникновения случайных каналов туннелирования с участием поверхностных состояний, связанных с наличием атомов бора в структуре алмаза, и повышает достоверность экспериментальных данных. Результаты исследования поверхности графита (0001) методами сканирующей туннельной микроскопии демонстрируют высокую стабильность монокристаллических алмазных зондов и возможность достижения с их помощью атомарного разрешения.
Ключевые слова: сканирующий зондовый микроскоп, зонд СЗМ, полупроводниковый алмаз, высоковакуумная туннельная микроскопия.
УДК 621.726:669.018.45:533.92
С. Н. Дуб, Г. П. Кислая, П. И. Лобода (г. Киев)
Исследование механических свойств монокристалла LaB6 методом наноиндентирования
Методом наноиндентирования исследована специфика упругопластического перехода в монокристалле гексаборида лантана при локализации деформации в субмикронной области как при низкой (скол), так и высокой (механическая полировка) плотности дислокаций в образце. При испытаниях на сколе монокристалла по плоскости спайности (001) наблюдали резкий упругопластический переход (pop-in) в результате гомогенного зарождения дислокаций в области контакта при сдвиговых напряжениях, близких к теоретической прочности LaB6 при сдвиге. После механической полировки упругопластический переход при внедрении индентора происходил плавно в результате движения и размножения уже существующих в области контакта дислокаций. Деформационное упрочнение поверхности образца вызвало повышение твердости на 5 ГПа при глубине отпечатка 120 нм.
Ключевые слова: LaB6, сапфир, наноиндентирование, упругопластический переход, теоретическая прочность при сдвиге.
УДК 621.941
Н. Е. Стахнив (г. Киев)
Исследование влияния режимов резания на шероховатость обработанной поверхности при чистовом точении закаленных сталей резцами из композита на основе КНБ
Приведены результаты исследований процесса чистового точения закаленной стали ХВГ инструментом, оснащенным круглой режущей пластиной из композита на основе кубического нитрида бора (система cBN–Si3N4). На основании анализа шероховатости обработанной поверхности установлены режимы резания, обеспечивающие стабильные условия взаимодействия режущего инструмента с обрабатываемой заготовкой.
Ключевые слова: точение закаленных сталей, круглая режущая пластина, композит на основе КНБ, шероховатость обработанной поверхности.
УДК 621.922.34:615.477.2
Е. А. Пащенко, С. Е. Шейкин, Д. В. Ефросинин, А. Н. Черненко, Р. В. Милоцкий (г. Киев)
Инструмент для прецизионной алмазной обработки сферических головок эндопротезов из чистого титана
Разработаны абразивные композиты на основе модифицированных эпоксидных смол и синтетических алмазов, представляющие собой трехуровневые адаптивные системы, которые позволяют производить обработку технически чистого титана без схватывания. Инструмент, содержащий данные композиты, позволил создать эффективную технологию изготовления головок эндопротезов тазобедренного сустава из технически чистого титана.
Ключевые слова: головка эндопротеза тазобедренного сустава, абразивные композиты, технически чистый титан.
УДК 621.9.014
А. А. Виноградов (г. Киев)
О расчете сил резания и характеристик контактного взаимодействия стружки с инструментом при резании пластичных металлов
На основании сравнительного анализа экспериментальных и рассчитанных по двум различным зависимостям сил резания показано, что касательные напряжения в условной плоскости сдвига в процессе стружкообразования равны действительному пределу прочности обрабатываемого металла при его механическом испытании. Предложены способы оценки сил и напряжений раздельно на площадках пластического и упругого контакта стружки с инструментом, а также ряда других характеристик стружкообразования, по измеренной усадке стружки Kl. Предложено угол действия силы резания определять как сумму углов ω = (p /4 - Ф) +Δω , где Δω – уменьшается с увеличением переднего угла инструмента при γ ≥ 0, но практически не влияет на точность оценки главной составляющей силы резания Pz. Приведены примеры определения силы резания при обработке сталей марок 10 и 08Х18Н10Т инструментом с γ = 0 и 20°.
Ключевые слова: резание металлов, инструмент, положительный передний угол, силы резания, стружкообразование, расчет сил и напряжений.
УДК 558.21
Н. В. Новиков, Ю. Н. Кривошея, Л. К. Шведов (г. Киев)
Точность дифрактограмм, полученных на рентгеновском дифрактометре по методу Добровольского-Шведова в ячейке с алмазными наковальнями
Проведен анализ точности дифрактограмм, полученных на рентгеновском дифрактометре типа ДРОН-3 по методу Добровольского-Шведова в ячейке с алмазными наковальнями. В качестве образцов были использованы общепринятые эталонные материалы – поликристаллический кремний и NaCl, а долговременную стабильность проверяли на стальном образце.
Ключевые слова: рентгеноструктурный анализ, дифрактометр, дифрактограмма, ячейка с алмазными наковальнями.
