Вплив AlB2 та AlB12 на НРНТ спікання надтвердої алмазовмісної кераміки інструментального призначення

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorТуркевич, Володимир Зіновійович
dc.contributor.authorЛебідь, Олексій Ігорович
dc.date.accessioned2024-06-24T13:49:25Z
dc.date.available2024-06-24T13:49:25Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractОб’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)
dc.description.abstractotherThe object of research is the physical and chemical processes that are the basis of the formation of phases in the Al–B–C system at high pressures in a wide temperature range. The purpose of the work is to identify and study new properties of superhard phases in the Al–B–C system. Research methods – high pressure technique, raster electron microscopy, transmission electron microscopy combined with microdiffraction, X-ray diffractometry, methods for determining the density, hardness, crack resistance, thermal stability of diamond-based materials, determining the dimensional and morphological characteristics of diamond powders, methods for calculating the thermodynamic characteristics of phases, statistical processing of experimental data. An experimental study of the patterns of phase formation in the Al–B–C system at high pressures in a wide temperature range was conducted. Using the obtained data, a thermodynamic calculation was performed and state diagrams of the Al–B–C system were constructed at a pressure of 7.7 GPa. The paper studied phase formation under conditions of high pressures (up to 7.7 GPa) and temperatures (up to 2200 C) in the ternary system Al–B–C. All experiments were carried out at the Institute of Informatics named after V. M. Bakulya in toroid-type high-pressure devices in specially developed high-pressure cells. AlB2, AlB12, aluminum, graphite, and amorphous boron powders were used as precursors. In general, the following subsystems were considered: Calm–AlB2, Calm–AlB12, Al–Vam–Sgr. It was shown that starting from 1500C in the Salm-AlB12 (AlB2) subsystem, the interaction between the components begins with the formation of new phases at the interphase boundaries. This interaction is most active at T 1700С. It is shown that at a pressure of 7.7 GPa, aluminum diboride decomposes into AlВ12 and aluminum at a temperature above 2200 С. Liquid aluminum reacts with diamond, while the formation of the compound Al8B41C7 is observed, which is localized at the interphase boundaries in the form of nanoseparations. Based on the experimental results obtained in this work and literature data, a state diagram of the Al–B–C system at 7.7 GPa was constructed by thermodynamic calculation. Analysis of the constructed phase diagram showed that Al4C3 carbide, which is harmful to polycrystalline materials, is not formed during sintering in AlB12–B4C and AlB12–Salm subsystems. Superhard ceramics with the best ratio of hardness (45–50 GPa) and crack resistance (4.7–5 MPa∙m1/2) were obtained by sintering AlВ12 and diamond.
dc.format.extent98 с.
dc.identifier.citationЛебідь, 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.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/67390
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectалмаз
dc.subjectвисокий тиск
dc.subjectкарбіди
dc.subjectдіаграма стану
dc.subjectформування фаз
dc.subjectфазові перетворення
dc.subjectалмазні порошки
dc.subjectпровідність
dc.subjectтермостабільність
dc.titleВплив AlB2 та AlB12 на НРНТ спікання надтвердої алмазовмісної кераміки інструментального призначення
dc.typeBachelor Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Lebid_bakalavr.pdf
Розмір:
3.79 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Бакалаврські роботи (ВТМПМ)
Бакалаврські роботи