Вплив AlB2 та AlB12 на НРНТ спікання надтвердої алмазовмісної кераміки інструментального призначення
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Об’єкт досліджень – фізико-хімічні процеси, що є основою формування фаз в
системі Al–В–C при високих тисках в широкому діапазоні температур.
Мета роботи – виявлення і вивчення властивостей нових надтвердих фаз в
системі Al–В–C.
Методи досліджень – техніка високих тисків, растрова електронна
мікроскопія, просвічувальна електронна мікроскопія в поєднанні з
мікродифракцією, рентгенівська дифрактометрія, методи визначення густини,
твердості, тріщиностійкості, термостабільності матеріалів на основі алмазу,
визначення розмірних та морфологічних характеристики алмазних порошків,
методика розрахунку термодинамічних характеристик фаз, статистична обробка
експериментальних даних.
Проведено експериментальне вивчення закономірностей формування фаз в
системі Al–В–C при високих тисках в широкому діапазоні температур. З
використанням отриманих даних виконано термодинамічний розрахунок і
побудовано діаграми стану системи Al–B–C при тиску 7,7 ГПа.
В роботі вивчено фазоутворення в умовах високих тисків (до 7,7 ГПа) і
температур (до 2200 С) в потрійній системі Al–B–C. Всі експерименти були
проведені в ІНМ ім. В. М. Бакуля в апаратах високого тиску типу тороїд в
спеціально розроблених комірках високого тиску. В якості вихідних речовин
прекурсорів були використані порошки, AlB2, AlB12, алюмінію, графіту та
аморфного бору. Загалом було розглянуто підсистем: Cалм–AlВ2, Cалм–AlВ12, Al–
Вам–Сгр. Було показано що починаючи із 1500С в підсистемі Салм−AlВ12 (AlB2)
розпочинається взаємодія між компонентами із утворенням нових фаз на
міжфазних границях. Найбільш активно така взаємодія протікає при T 1700С.
Показано що при тиску 7,7 ГПа диборид алюмінію розкладається на AlВ12 та
алюміній при температурі вище за 2200 С. Рідкий алюміній реагує з алмазом при
цьому спостерігається утворення сполуки Al8B41С7, яка у вигляді нановиділень
локалізується на міжфазних границях. На основі експериментальних результатів,
отриманих в даній роботі та літературних даних шляхом термодинамічного
розрахунку побудована діаграма стану системи Al–B–C при 7,7 ГПа. Аналіз
побудованої фазової діаграми показав, що шкідливий для полікристалічних
матеріалів карбід Al4C3 не утворюється при спіканні в підсистемах AlВ12–В4С та
AlВ12–Салм. Спіканням AlВ12 та алмазу отримано надтверду кераміку із найкращим
співвідношенням твердості (45–50 ГПа) та тріщиностійкості (4.7–5 МПа∙м1/2)
Опис
Ключові слова
алмаз, високий тиск, карбіди, діаграма стану, формування фаз, фазові перетворення, алмазні порошки, провідність, термостабільність
Бібліографічний опис
Лебідь, О. І. Вплив AlB2 та AlB12 на НРНТ спікання надтвердої алмазовмісної кераміки інструментального призначення : дипломна робота ... бакалавра : 132 Матеріалознавство / Лебідь Олексій Ігорович. - Київ, 2024. - 98 с.