Исследование структуры и свойств системы NI-SI- алмаз и получение композиционных материалов на её основе

• Автор: Лаптев, Александр Александрович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1 Методы получения и свойства АПКМ
1Л. 1 АПКМ спеченные из микропорошков алмаза
1Л .2 Многослойные поликристаллические АПКМ
1Л .3 АПКМ полученные инфильтрацией
1Л .4 АПКМ полученные при умеренных давлениях
1.2 Влияние различных факторов на процесс спекания
и свойства АПКМ
1.2Л Особенности спекания алмазных порошков
1.2.2 Характеристики алмазных порошков
1.2.3 Холодное уплотнение алмазной прессовки
1.2.4 Влияние параметров термобарического воздействия
на спекание алмазных порошков
1.2.5 Формирование структуры АПКМ при спекании алмазных порошков
1.2.6. Спекание АПКМ с применением активирующих добавок
1.2.7 АПКМ спеченные из порошков алмаза наноразмерного диапазона
1.3 Свойства сплавов №-Б1
1.3.1 Взаимодействие сплавов системы никель-кремний
с алмазом и карбидом кремния
1.4 Заключение к обзору литературы
2 АППАРАТУРА И МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
2.1 Этапы проведения процесса получения АПКМ методом инфильтрации расплавом прессовки алмазного
порошка при высоких давлениях и температурах
2.1.1 Исходные материалы

2.1.2 Получение сплавов на основе системы Мі-Бі 5
2.1.3 Анализ микропорошков алмаза, применяемых в работе
2.1.4 Методика определения удельной поверхности
2.1.5 Изготовление контейнера для спекания АПКМ
2.1.6 Сборка реакционной ячейки для спекания АПКМ 65 2.2 Прессовые установки, камеры высокого давления,
средства создания давления и температуры
2.2.1 Прессовые установки
2.2.2 Контроль давления и температуры в КВД
2.3 Методы исследования АПКМ
2.3.1 Подготовка образцов к исследованиям
2.3.2 Проведение фрактографического анализа
2.3.3 Проведение металлографического анализа
2.3.4 Определение несгораемого остатка
2.3.5 Рентгенофазовый анализ
2.3.6 Методика измерения прочности
2.3.7 Методика определения плотности АПКМ
2.3.8 Методика определения шероховатости АПКМ
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Определение реальных условий получения АПКМ
3.2 Влияние условий получения АПКМ на его свойства
3.2.1 Влияние состава связки на свойства АПКМ
3.2.2 Влияние размера алмазных порошков на свойства АПКМ
3.2.3 Результаты фактографического и металлографического анализов АПКМ, полученных с применением различных алмазных микропорошков
3.2.4 Зависимость шероховатости АПКМ от размера исходного алмазного микропорошка

3.2.5 Влияние легирования связки наноалмазами и титаном
на свойства АПКМ
3.2.6 Зависимость плотности образцов АПКМ от состава металлической связки
3.2.7 Зависимость шероховатости полученных образцов АПКМ от состава металлической связки
3.3 Свойства АПКМ
3.3.1 Химические свойства АПКМ
3.3.2 Механические свойства АПКМ
3.3.2.1 Испытание АПКМ на микротвердость
3.3.2.2 Испытание АПКМ на прочность
3.3.3 Испытание АПКМ на термостойкость
3.3.3.1 Изучение процесса окисления поликристаллических алмазов
3.3.3.2 Влияние нагрева на структуру и механические свойства поликристаллических алмазов
3.4 Структурное строение АПКМ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЯ

мм/ход., охлаждение 3%-й раствор соды в воде. Из данных таблицы 1.5 следует, что наибольшей износостойкостью обладают алмазные образцы, спеченные при 2270-2470 К, износостойкость их в 90-95 раз выше, чем у твердых сплавов марки ВК-8.
1.2.5 Формирование структуры АГЖМ при спекании алмазных порошков
При спекании порошков алмазов большой интерес представляют структурные изменения, протекающие при высоких давлениях и температурах. Это интересно как с теоретической, так и практической точек зрения. В алмазе практически невозможна пластическая деформация при нормальной температуре. В этом его отличие от других порошковых материалов. Поэтому установленные закономерности по формированию структуры АПКМ помогут глубже понять природу спекания алмазных порошков. В работе [32] были описаны исследования по влиянию р,Т-параметров спекания и зернистости алмазных порошков на структуру спеченного АПКМ и ее связь с физическими и механическими свойствами образцов. Алмазные микропорошки фракции 5/3 спекали под давлением 5,5-10 ГПа при 1000-2800 К. Из спеченных образцов готовили плоскопараллельные пластины с высоким качеством поверхности для определения твердости и рентгеновских исследований. Характеристики субструктуры в алмазных образцах определяли по интегральной ширине линий алмаза (220) и (331). При воздействии высокого давления при комнатной температуре происходит дробление алмазных зерен. Ширина дифракционных линий (220) и (331) при этом изменяется незначительно. Повышение температуры с 923 до 1000 К при давлении 9,0 ГПа также не приводит к значительному уширению алмазных линий, следовательно, такие термодинамические параметры слабо влияют на микроструктуру алмазных порошков. При 1270 К спекаются уже более плотные образцы серого цвета. Алмазные зерна приобретают более округлую форму. Дифракционные линии