Инд. авторы:	Витязь П.А., Сенють В.Т., Жорник В.И., Валькович И.В., Ковалева С.А., Мосунов Е.И., Афанасьев В.П.
Заглавие:	Синтез нанокомпозита на основе импактных алмазов и карбида кремния в условиях высоких давлений и температур
Библ. ссылка:	Витязь П.А., Сенють В.Т., Жорник В.И., Валькович И.В., Ковалева С.А., Мосунов Е.И., Афанасьев В.П. Синтез нанокомпозита на основе импактных алмазов и карбида кремния в условиях высоких давлений и температур // Механика машин, механизмов и материалов. - 2020. - № 4. - С.43-51. - ISSN 1995-0470. - EISSN 2518-1475.
Идентиф-ры:	DOI: 10.46864/1995-0470-2020-4-53-43-51; РИНЦ: 44344735;
Реферат:	eng: The article studies the structure, phase composition and physicomechanical characteristics of the nanocomposite based on impact diamonds. It is shown that the additions of a binder based on SiC and Si lead to reduction of the defectiveness of the nanocomposite and increase in the uniformity of its structure compared to the material without additives. Moreover, increase in the binder content also leads to the inversion of the structure type of the nanocomposite from polycrystalline to matrix. It is established that the addition of amorphous carbon black and boron affects the refinement of the nanocomposite matrix structure due to the formation of secondary fine-dispersed nanostructured SiC and boron carbide. Preliminary mechanical activation of the reaction mixture leads to structural changes in the synthesized material in comparison with the material obtained without the use of mechanical activation. In this case, the hardness of the samples obtained under comparable synthesis modes increases, which is associated both with the formation of a fine-grained structure of the material and with the phase transformation of lonsdaleite to diamond. An analysis of the microhardness and heat resistance of the obtained samples makes it possible to conclude that the achieved level of physicomechanical parameters of the diamond nanocomposite allows it to be used in a stone-processing tool for treating medium hard rocks. rus: В статье исследованы структура, фазовый состав и физико-механические характеристики нанокомпозита на основе импактных алмазов. Показано, что добавки связующего на основе SiC и Si приводят к снижению дефектности нанокомпозита и повышению однородности его структуры по сравнению с материалом без добавок. При этом увеличение содержания связующего приводит также к инверсии типа структуры нанокомпозита от поликристаллической до матричной. Установлено, что добавки сажи аморфной и бора влияют на измельчение структуры матрицы нанокомпозита вследствие формирования вторичного мелкодисперсного наноструктурного SiC и карбида бора. Предварительная механоактивация реакционной шихты приводит к структурным изменениям в синтезированном материале по сравнению с материалом, полученным без использования механоактивации. При этом возрастает твердость образцов, полученных при сравнимых режимах синтеза, что связано как с формированием мелкозернистой структуры материала, так и с фазовым превращением лонсдейлита в алмаз. Анализ микротвердости и термостойкости полученных образцов материала позволяет сделать вывод, что достигнутый уровень физико-механических параметров алмазного нанокомпозита позволяет использовать его в камнеобрабатывающем инструменте для обработки пород средней твердости.
Ключевые слова:	карбид кремния; высокие давления и температуры; импактные алмазы; синтез; нанокомпозит; mechanical activation; silicon carbide; high pressure and temperature; Impact diamonds; synthesis; nanocomposite; механоактивация;
Издано:	2020
Физ. хар-ка:	с.43-51
Цитирование:	1. Инструменты из сверхтвердых материалов / Г.П. Богатырева [и др.]; под. ред. Н.В. Новикова, С.А. Клименко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 2014. - 607 с. 2. Витязь, П.А. Алмазные и углеродсодержащие композиционные материалы и покрытия: получение, свойства, применение / П.А. Витязь, В.Т. Сенють, В.П. Афанасьев // Материалы II Междунар. конф. молодых ученых, работающих в области углеродных материалов: сб. тез. докл., г. Москва, г. Троицк, 29-31 мая 2019 г. - М., 2019. - С. 74-75. 3. Афанасьев, В.П. Попигайские импактные алмазы: новое российское сырье для существующих и будущих технологий / В.П. Афанасьев, Н.П. Похиленко // Инноватика и экспертиза. - 2013. - Вып. 1(10). - С. 8-15. 4. Получение методом термобарического спекания композитов на основе алмаза и КНБ, модифицированных Si и SiC / В.Т. Сенють [и др.] // Порошковая металлургия. - Минск: Беларус. навука. - 2015. - Вып. 38. - С. 142-150. 5. Жорник, В.И. Модельные представления процесса структурообразования поликристаллического сверхтвердого материала с бимодальной структурой на основе модифицированных алмазных порошков / В.И. Жорник, А.М. Парницкий, В.Т. Сенють // Механика машин, механизмов и материалов. - 2018. - № 3(44). - С. 83-91. 6. Synthesis of nanostructured composite material based on nanodiamonds modified by silicon / V.T. Senyut [et al.] // Materials Today: Proceedings. - 2018. - Vol. 5, Iss. 12. - Part 3. - Pp. 26018-26024. 7. Влияние армирующих добавок и температуры силицирования на структуру и некоторые свойства реакционно-связанной керамики на основе карбида кремния / А.Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия. - Минск: Беларуская навука. - 2015. - Вып. 38. - С. 132-141. 8. Состояние и перспективы работ по карбидокремниевой керамике в Институте порошковой металлургии / А.Ф. Ильющенко [и др.] // Порошковая металлургия в Беларуси: вызовы времени; под ред А.Ф. Ильющенко [и др.]. - Минск: Беларус. навука, 2017. - С. 193-200. 9. Витязь, П.А. Cинтез поликристаллических сверхтвердых материалов из модифицированных наноалмазов / П.А. Витязь, В.Т. Сенють, М.Л. Хейфец // Известия НАН Беларуси. Сер. физ.-техн. наук. - 2016. - № 3. - С. 5-10. 10. Берлин, Ю.Я. Обработка строительного декоративного камня: учеб. пособие для профтехучилищ / Ю.Я. Берлин, Ю.И. Сычев, И.Я. Шалаев. - Л.: Стройиздат. Ленингр. отделение, 1979. - 232 с.