Отримання надтвердих алмазних композитів та визначення їх термостійкості методом диференційного термічного та термогравіметричного аналізу
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.12.057Ключові слова:
алмазні композити, диференційний термічний аналіз, по- двійні карбіди, полікристал, термостійкістьАнотація
В умовах високих р,Т-параметрів (7,7 ГПа та 1950 ℃) у результаті рідкофазного спікання в системах Салм—(Ti4WC5)—Si, Салм—(Nb—Cr—C)—Si, Салм—(Ta—Cr—C)—Si, Салм—(V—Cr—C)—Si отримано над тверді композиційні матеріали на основі алмазу, визначено їх фазовий склад та деякі фізичні характеристики. У проточному струмені сухого повітря в температурному інтервалі 400—1200 ℃ методом диференційного термічного та термогравіметричного аналізу досліджено процеси окиснення отриманих алмазовмісних композитів і визначено їх термостійкість. Показано, що всі отримані матеріали починають окиснюватися на повітрі при температурі 850—900 ℃, а найбільш інтенсивно процеси термодеструкції відбуваються в температурному інтервалі 950—1100 ℃ і на перших стадіях мають переважно поверхневий характер. В усіх випадках зафіксовані відповідні екзоефекти “горіння” Салм та окиснення подвійних карбідів, які входять до складу досліджувальних матеріалів. Найбільш термостійкими виявилися композити, отримані в системах Салм—(Ta—Cr—C)—Si та Салм—(Nb0,33Cr0,66C0,92)—Si.
Завантаження
Посилання
Scott, D. E. (2006). The history and impact of synthetic diamond cutters and diamond enhanced inserts on the oil gas industry. Ind. Diamond Rev., No. 1, pp. 48-55.
Clarc, I. E. & Bex, P. A. (1999). The use of PCD for petroleum and mining drilling. Ind. Diamond Rev., No. 1, pp.43-49.
Philbin, P. & Gordon, S. (2005). Characterization of the wear behaviour of polycrystalline diamond (PCD) tools when machining wood-based composites. J. Mater. Process. Technol., 162-163, pp. 665-672. Doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.02.085
Novikov, N. V. (Ed.). (2001). Superhard tools. Kyiv: V.N. Bakul Institute for Superhard Materials of the NAS of Ukraine (in Russian).
Saketi, S., Sveen, S., Gunnarsson, S., M’Saoubi, R. & Olsson, M. (2015). Wear of a high cBN content PCBN cutting tool during hard milling of powder metallurgy cold work tool steels. Wear, 332-333, pp. 752-761. Doi: https://doi.org/10.1016/j.wear.2015.01.073
Wang, S. & Zhang, H. T. (2005). Study on mechanism of thermal damage on PCD compacts induced by induction heating. Mater. Sci. Tech., 13, pp. 492-495.
Joshi, A., Nimmagadda, R. & Herrington, J. (1990). Oxidation kinetics of diamond, graphite, and chemical vapor deposited diamond filmsby thermal gravimetry. J. Vac. Sci. Technol. A, 8, 2137. Doi: https://doi.org/10.1116/1.577028
Crumpton, D. M., Laitinen, R. A., Smieja, J. & Cleary, D. A. (1996). Thermal analysis of carbon allotropes. J. Chem. Educ., 73, No. 7, pp. 590-591. Doi: https://doi.org/10.1021/ed073p590
Pat. 2014/0130418 A1 USA, IC E21B 10/567 B24D 18/00 B24D 3/06. Method of making carbonate PCD and sintering carbonate PCD on carbide substrate, Bao, Y., Garan, A., France, M. D. & Belnap, J. D. Publ. 15.05.2014.
Masina, B. N., Forbes, A., Ndwandwe, O. M., Hearne, G., Mwakikunga, B. W. & Katumba, G. (2005). Thermally induced defects in polycrystalline diamond layer on a tungsten carbide substrate. Physica B, 404, pp. 4485-4488. Doi: https://doi.org/10.1016/j.physb.2009.09.036
Pat. 2013/0043078 A1 USA, IC B24D 3/06 B23B 51/00 E21B 10/46 B24D 18/00. Polycrystalline diamond compact including a carbonate-catalyzed polycrystalline diamond table and applications therefor, Qian, J., McMurray, E., Mukhopadhyay, D., Wiggins, J. K., Vail, M. & Bertagnolli, K. E. Publ. 21.02.2013.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
