Разработка научных и технологических принципов формирования адгезионных подслоев на твердосплавном инструменте для осаждения алмазных покрытий

• Автор: Степаненко, Екатерина Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

1.1 Методы получения алмаза

1.1.1 Детонационный синтез алмаза

1.2 Основы метода газофазного осаждения алмаза.

1.2.1 Метод термического газофазного осаждения НСУТ.

1.2.2 Метод плазмохимического газофазного осаждения

1.2.3 Механизм гомоэпитакстального роста алмаза из газовой фазы

1.3 Зародышсобразование алмаза при газофазном осаждении на неалмазной

поверхности

1. Механизм зародышеобразования в газовой фазе

1.3.2 Механизм зародышеобразования на нсалмазной поверхности.

1.3.3 Классификация материалов подложки

1.3.4 Методы предварительной обработки подложки для увеличенияскорости зародышеобразования
1.3.5 Применение детонационных наиоалмазов для создания центров зародышеобразования алмаза.
1.4 Особенности подготовки поверхности твердого сплава перед осаждением алмазного покрытия.
1.4.1 Способы предварительной подготовки поверхности.
1.5 Элекгроискровое легирование ЗИЛ
1.5.1 Современные представления о процессе электроискрового легирования ЗИЛ
1.5.2 Пробой.межэлектродного промежутка
1.5.3 Электрическая эрозия.
1.5.4 Формирование вторичной структуры на аноде
1.5.5 Электроискровое легирование вольфрамодержащих твердых сплавов
1.5.6 Электроискровое легирование как метод создания промежуточных покрытий для осаждения алмазных покрытий.
Глава 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1 Исходные компоненты.
2.2 Получение и исследование алмазных суспензий.
2.2.1 Подготовка алмазных суспензий с применением ультразвука.
2.2.2 Анализ размера частиц.
2.3 Нанесение покрытий методом ионноплазменного распыления.
2.4 Нанесение покрытий методом электроискрового легирования ЭИЛ
2.4.1 Получение электродных материалов
2.4.2 Нанесение покрытий методом ЭИЛ
2.4.3 Исследование кинетики массопереноса электродных материалов
2.5 Газофазное осаждение алмазных покрытий
2.6 Исследование свойств материалов и.покрытий
2.6.1 Рентгеноструктурный анализ РСА
2.6.2 Спектроскопия комбинационного рассеяния КР света
2.6.3 Сканирующая электронная микроскопия.
2.6.4 Оптическая эмиссионная.спектрометрия
2.6.5 Измерительное царапаиие скратчтестирование.
2.6.6 Измерение шероховатости.
2.6.7 Оценка адгезии алмазных покрытий
2.6.8 Испытания на резание твердосплавными пластинами с алмазным
покрытием.
Глава 3 ВЛИЯНИЕ ПРИРОДЫ И ДИСПЕРСНОСТИ ЦЕНТРОВ ЗАРОДЫШЕОБРАЗОВАНИЯ НА СВОЙСТВА СУЛАЛМАЗА
3.1 Выбор концентрации алмаза, растворителя и продолжительности ультразвуковой УЗ обработки при получении алмазных суспензий
3.2 Начальные стадии роста алмазной пленки на наноразмерных алмазных
частицах
Глава 4 ВЛИЯНИЕ СОСТАВА И СТРУКТУРЫ МАГНЕТРОННЫХ
ПОДСЛОЕВ НА АДГЕЗИЮ АЛМАЗНОГО ПОКРЫТИЯ
4.1 Структура и свойства магнетронных подслоев состава СгК.
4.2 Структура и свойства алмазных покрытий, осажденных на подслои состава
Глава 5 СВОЙСТВА АЛМАЗНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ТВЕРДОМ СПЛАВЕ С ПОДСЛОЕМ, ПОЛУЧЕННЫМ МЕТОДОМ ЭЛЕКТРОИСКРОВОГО ЛЕГИРОВАНИЯ
5.1 Получение алмазосодержащего электродного материала для ЭИЛ
5.2 Изучение кинетики массопереноса
5.3 Фазовый состав ЭИЛ подслоев
5.4 Свойства алмазных покрытий, осажденных на ЭИЛ подслои.
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


В литературе отсутствует информация о применении подслоев, полученных методом электроискрового легирования ЗИЛ, позволяющего формировать адгезионнопрочные подслои на твердом сплаве. В связи с вышеизложенным работа по созданию и практическому применению твердосплавного режущего инструмента с СУТалмазным покрытием, имеющим высокую адгезию к основе за счет применения подслоев, является актуальной. Сг. СУХ алмазными покрытиями, осажденными на разработанные подслои. Исследование процесса импульсного электроискрового модифицирования металлических поверхностей при использовании ианоструктурированных электродов в рамках Аналитической ведомственной программы Развитие научного потенциала высшейшколы Рособразование . Государственный контракт . Проект МНТЦ р Разработка экологически чистого сухого процесса механической обработки г. СУХ алмазного покрытия с твердым сплавом. СУОалмазных покрытий. V . ТИ1Г на процесс производства твердосплавных неперетачиваемых пластин с СУО алмазным покрытием . ООО НПО Булат г. Королев, Московскийобл. А0 А1Б1 твердосплавными неперетачивасмыми пластинами марки ВК6 с СУО алмазными покрытиями. Показано, что нанесение подслоев, методом . Установлены закономерности влияния природы и дисперсности алмазных зерен, применяемых в качестве центров зародышеобразования, на свойства V алмазного покрытия, выражающиеся в том, что на начальных стадиях роста алмазная пленка наследует структуру зародышей применение в качестве центров зародышеобразования монокристаллических алмазных нанопорошков, полученных дроблением синтетического алмаза, обеспечивает рост более совершенных поликристаллических алмазных пленок с меньшим содержанием неалмазной фазы по сравнению с дезагрегированными детонационными наноалмазами. Выявлена связь между структурой однослойная, двухслойная, градиентная ионноплазменных магнетронных подслоев на подложке из твердого сплава, и адгезией. V алмазных покрытий к ним, проявляющаяся в том что при переходе от однослойной структуры подслояк градиентной наблюдается рост адгезии к. V алмазного покрытия с поверхностью подложки. Обнаружено увеличение адгезионной прочности сцепления Vалмазных покрытий с твердым сплавом более чем в 3 раза при нанесении адгезионных подслоев, методом электроискрового легирования с использованием электродов из хрома с алмазных порошков с размером частиц 0,2 или мкм, чем при использовании ионноплазменных магнетронных подслоев, что обусловлено присутствием в подслоях фаз i. Сг7Сз. Диссертация состоит из введения, главы аналитического обзора литературы, главы материалы и методы исследования, трех глав экспериментальной части, списка использованных источников и приложений. Апробация работы. VII международной РоссийскоКазахстанско Японской научной конференции. Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматсриалов Россия, Волгоград, . Ii i iii v i i, Россия Москва, . Всероссийской с международным участием школесеминаре по структурной макрокинетике для. Электроэрозионные и электрохимические технологии, в производстве наукоемкой продукции, посвященной 0летию со дня рождения академика Б. XIX Менделеевском съезде по общей и прикладной химии Россия, Волгоград, . Основное содержание диссертационной работы изложено в публикациях 2 статьях в рецензируемых журналах, тезисах и статьях в сборниках трудов конференций 1 международном патенте. Работа изложена на 2 страницах машинописного текста, содержащего таблиц, рисунков, список использованных источников из 5 наименований. В настоящее время алмазы синтезируют с применением различных технологий, определяемых фазовой диаграммой углерода в координатах давление температура Р Т рисунок 1 в области термодинамической устойчивости алмаза при Р 4 ГПа, Т К и метастабильных для алмаза условиях при РПаиТ 0 К. В первом случае образование алмаза из углеродсодержащих материалов происходит либо при приложении статического давления, т. Во втором случае образование алмаза происходит при конденсации углерода из газовой фазы на подложку метод газофазного осаждения ГФО 1.