Инд. авторы: Богданов Д.Г., Плотников В.А., Богданов А.С., Макаров С.В., Винс В.Г., Елисеев А.П, Чепуров А.А
Заглавие: Консолидация нанокристаллов детонационного наноалмаза при термобарическом спекании
Библ. ссылка: Богданов Д.Г., Плотников В.А., Богданов А.С., Макаров С.В., Винс В.Г., Елисеев А.П, Чепуров А.А Консолидация нанокристаллов детонационного наноалмаза при термобарическом спекании // Вестник Московского университета. Серия 3: Физика. Астрономия. - 2018. - С.25-30. - ISSN 0579-9392. - EISSN 0579-9392.
Идентиф-ры: РИНЦ: 35000626;
Реферат: rus: Исследованы структурные и физико-механические свойства композиционных материалов, полученных спеканием детонационных наноалмазов в условиях высоких давлений и температур (P = 5 ГПа, T = 1200 °С). Наблюдается незначительный рост кристаллов алмаза после спекания с 4,5 до 5,2 нм. Показано, что прочность образцов локально достигает 14 ГПа. Высокая микротвердость материала обусловлена консолидацией нанокристаллов алмаза в прочные поликристаллические агрегаты за счет образования ковалентных связей между кристаллами в условиях высоких давлений и температур.
eng: The structural and physical and mechanical properties of composite materials made by sintering the detonation nanodiamonds under high pressure and temperature conditions (P = 5 GPa, T = 1200 °С) have been studied. There is a slight increase in diamond crystals after sintering from 4.5 to 5.2 nm. It was found out that strength of the samples locally reached 14 GPa. The high microhardness of the material is conditioned on the consolidation of the diamond nanocrystals as solid polycrystalline aggregates due to the formation of covalent bonds between crystals under the high pressure and temperature conditions.
Ключевые слова: консолидация нанокристаллов; high temperature; high pressure; thermobaric sintering; impurity atom; nanocrystal; consolidation; Detonation nanodiamond; термобарическое спекание; примесные атомы; детонационный наноалмаз;
Издано: 2018
Физ. хар-ка: с.25-30
Цитирование: 1. 1. Шульженко А. А., Ашкинази Е. Е., Богданов Р. К., Соколов А. Н., Гаргин В. Г., Закора А. П., Ральченко В. Г., Конов В. И., Ильницкая Г. Д., Супрун М. В., Хомич А. А., Кандзюба М. В. Гибридный алмазный композиционный поликристаллический материал и его свойства // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент — техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. К.: Изд-во ИСМ им. В. Н. Бакуля НАН Украины, 2010. В. 13. С. 214—223.
2. 2. Лаптев А. И., Атабиев Р. Х., Полушин Н. И., Елютин А. В., Перфилов С. А., Тлеужев А. Б., Кушхабиев А. С. Прочность алмазов при изготовлении бурового инструмента // Материаловедение. 2013. № 7. С. 40—43.
3. 3. Шульженко А. А., Соколов А. Н., Лошак М. Г., Александрова Л. И., Заика Н. И. Физико-механические свойства и структура алмазных поликристаллических композиционных материалов, полученных из порошков различной дисперсности // Сверхтвердые материалы. 2008. № 1 С. 31—37.
4. 4. Андриевский Р. А., Глезер А. М. Размерные эффекты в нанокристаллических материалах. II. Механические и физические свойства // Физика металлов и металловедение. 2000. Т. 89. № 1. С. 91—112.
5. 5. Лямкин А. И., Петров Е. А., Ершов А. П., Сакович Г. В., Ставер А. М., Титов В. М. Получение алмазов из взрывчатых веществ // ДАН СССР. 1988. Т. 302. № 3. С. 611—613.
6. 6. Plotnikov V. A., Makarov S. V., Bogdanov D. G., Bogdanov A. S. The structure of detonation nanodiamond particles // AIP Conf. Proc. 1785. 040045-1-040045-4.
7. 7. Долматов В. Ю. К вопросу об элементном составе и кристаллохимических параметрах детонационных наноалмазов // Сверхтвердые материалы. 2009. № 3. С. 26—33.
8. 8. Плотников В. А., Демьянов Б. Ф., Макаров С. В., Черков А. Г. Атомная структура нанокристаллов детонационного алмаза // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. № 4. С. 521—526.
9. 9. Витязь П. А. [и др.]. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение. Минск: Беларус. навука, 2013. С. 381.
10. 10. Губаревич Т. М., Костюкова Н. М., Сатаев Л. В., Фомина Л. В. Исследования микропримесного состава ультрадисперсного алмаза // Сверхтвердые материалы. 1991. № 5. С. 30—34.
11. 11. Кулакова И. И. Модифицирование детонационного наноалмаза: влияние на его физико-химические свойства // Российский химический журнал. 2004. Т. XLVIII. № 5. С. 97—106.
12. 12. Бочечка А. А. Влияние дегазации на формирование поликристаллов из алмазных нанопорошков детонационного и статического синтеза // ФТТ. 2004. Т. 46. С. 652—655.
13. 13. Долгушин Д. С., Анисичкин В. Ф., Комаров В. Ф. Ударно-волновое компактирование ультрадисперсных алмазов // Физика горения и взрыва. 1999. Т. 35. № 3. С. 143—145.
14. 14. Сенють В. Т., Мосунов Е. И. Исследование физико-механических свойств нанокристаллических материалов на основе ультрадисперсных алмазов // ФТТ. 2004. Т. 46. С. 746—748.
15. 15. Чепуров А. И., Федоров И. И., Сонин В. М. Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования. РАН, Сиб. отд-ние, Объед. ин-т геологии геофизики и минералогии, КТИ монокристаллов. Новосибирск: Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, 1997. 196 с.
16. 16. Гинье А. Рентгенография кристаллов. Теория и практика. М.: Государственное издательство физико-математичской литературы, 1961. 604 с.
17. 17. Gaebel T., Bradac C., Chen J., Say J. M., Brown L., Hemmer P., Rabeau J. R. Size-reduction of nanodiamonds via air oxidation // Diamond and Related Materials. 2012. V. 21 P. 28—32.
18. 18. Плотников В. А., Богданов Д. Г., Макаров С. В. Детонационный наноалмаз: моногр. Барнаул: Изд-во АлтГУ, 2014. С. 224.
19. 19. Алексенский А. Е., Байдакова М. В., Вуль А. Я., Дидейкин А. Т., Сиклицкий В. И., Вуль С. П. Влияние водорода на структуру ульрадисперсного наноалмаза // ФТТ. 2000. Т. 42. С. 1531—1534.
20. 20. Tomita S., Fujii M., Hayashi S., Yamamoto K. Transformation of carbon onions to diamond by low-temperature heat treatment in air // Diamond and Related Materials. 2000. V. 9. P. 856—860.
21. 21. Кидалов С. В., Шахов Ф. М., Швидченко А. В., Смирнов А. Н., Соколов В. В., Яговкина М. А., Вуль А. Я. Рост микрокристаллов алмаза по механизму ориентированного присоединения при высоком давлении и температуре // Письма в ЖТФ. 2017. Т. 43. С. 21—29.
22. 22. Руденко А. П., Кулакова И. И., Скворцова В. Л. Химический синтез алмазов. Аспекты общей теории // Успехи химии. 1993. Т. 62. С. 99—117.
23. 23. Кулакова И. И. Химия поверхности наноалмазов // ФТТ. 2004. Т. 46. С. 621—628.
24. 24. Богданов Д. Г., Макаров С. В., Плотников В. А. Десорбция примесей при нагреве детонационного наноалмаза // Письма в ЖТФ. 2012. Т. 38. С. 89—95.
25. 25. Григорович В. К. Твердость и микротвердость металлов. М.: Наука, 1976. С. 230.