ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ НАНОАЛМАЗНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Михаил Львович Хейвец, Алексей Георгиевич Колмаков, Петр Александрович Витязь, Владимир Тадеушевич Сенють, Сергей Анатольевич Клименко

Анотація


На основе физико-химического анализа фазовой диаграммы состояния углерода исследованы термодинамические условия и определены технологические параметры синтеза алмазных наноматериалов из порошков наноалмазов детонационного синтеза. Согласно рассмотренной топологической модели подтверждается, что синтез алмазных материалов осуществляется по прямому или каталитическому механизмам с возможностью перехода одного механизма на другой. Отмечено, что в случае кристаллов графита и алмаза малых размеров, для которых вклад поверхностной энергии в термодинамический потенциал значителен, условия фазового равновесия графит–алмаз существенно отличаются от предсказанных принятой фазовой диаграммой состояния углерода. Экспериментально изучены условия и режимы синтеза алмазных поликристаллических материалов на основе частиц наноалмазов, модифицированных неалмазными формами углерода.
В результате термообработки модифицированных наноалмазов получен новый вид сверхтвердых материалов – поликристаллические частицы алмаза субмикронных и микронных размеров с наноструктурой.

Ключові слова


физико-химический анализ; наноалмазные материалы; фазовая диаграмма; термодинамические условия; углерод

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Аносов В.Я. Основы физико-химического анализа / В.Я. Аносов, М.И. Озерова, Ю.Я. Фиалков. – М., 1976. – 504 с.

Курнаков Н.С. Введение в физико-химический анализ / Н.С. Курнаков. – М.–Л. : АН СССР, 1940. – 562 с.

Горощенко Я.Г. Физико-химический анализ гомогенных и гетерогенных систем / Я.Г. Горощенко. – К. : Наукова думка, 1978. – 490 с.

Хейфец М.Л. Проектирование процессов комбинированной обработки / М.Л. Хейфец. – М. : Машиностроение, 2005. – 272 с.

Витязь П.А. Синтез и применение сверхтвердых материалов / П.А. Витязь, В.Д. Грицук, В.Т. Сенють. – Минск : Белорусская наука, 2005. – 359 с.

Structure, Properties, and Applications of Ceramic Composite Produced of Nanostructured Powders of Composition ZrO2 + 3 % Y2O3 / A.G. Kolmakov, V.I. Antipov, S.A. Klimenko at oll. // J. of Superhard Mater. – 2013. – Vol. 35. – № 6. – Рр. 399–407.

Systematic Description of Nanomaterial Structure / A.G. Kolmakov, K.A. Solntsev, P.A. Vityaz’ at oll. // Inorganic Мaterials: Applied Research. – 2013. – Vol. 4. – № 4. – Pp. 313–321.

Systematic Description of Nanomaterial Structure / A.G. Kolmakov, K.A. Solntsev, P.A. Vityaz’ at oll. // Inorganic Materials: Applied Research. – 2013. – Vol. 4. – № 4. – Pp. 322–327.

Технологии конструкционных наноструктурных материалов и покрытий / П.А. Витязь, А.Ф. Ильющенко, М.Л. Хейфец, и др. ; под общ. ред. П.А. Витязя и К.А. Солнцева.– Минск : Белорусская наука, 2011. – 283 с.

Гленсдорф П. Термодинамическая теория структуры, устойчивости и флуктуации / П.Гленсдорф, И.Пригожин. – М. : Мир, 1973. – 280 с.

Берже П. Порядок в хаосе : О детерминистическом подходе к турбулентности / П.Берже, И.Помо, К.Видаль. – М. : Мир, 1991. – 368 с.

Синтез алмазов / Н.В. Новиков, Д.В. Федосеев, А.А. Шульженко, Г.П. Богатырева ; под ред. Н.В. Новикова. – К. : Наукова думка, 1987. – 158 с.

Синтетические сверхтвердые материалы : В 3-х т. Т. 1. Синтез сверхтвердых материалов / редкол. : Новиков Н.В. (отв. ред.) и др. – К. : Наукова думка, 1986. – 175 с.

Витязь П.А. Термодинамика процессов синтеза и технологии производства наноструктурных алмазных материалов / П.А. Витязь, М.Л. Хейфец, В.Т. Сенють // Перспективные материалы и технологии. Гл. 8 ; под ред. В.В. Клубовича. – Витебск : ВГТУ, 2013. – С. 152–171.

Gamarnik M.Y. Energetical preference of diamond nanoparticles / M.Y. Gamarnik // Phys. Rev. B. – 1996. – 54, № 3. – Pр. 2150–2156.

Чайковский Э.Ф. Фазовая диаграмма углерода и возможность получения алмаза при низких давлениях / Э.Ф. Чайковский, Г.Х. Розенберг // ДАН СССР. – 1984. – Т. 279, № 6. – С. 1372–1375.

Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / П.А. Витязь, В.И. Жорник, А.Ф. Ильющенко и др. ; под общ. ред. П.А. Витязя. – Минск: Бел. навука, 2013. – 381 с.

Кристаллизация алмаза / Д.В. Федосеев, Б.В. Дерягин, И.Г. Варшавская, А.С. Семенова-Тян-Шанская. – М. : Наука, 1984. – 136 с.