автореферат диссертации по металлургии, 05.16.06, диссертация на тему:Процессы и технологии синтеза алмазных поликристаллических композиционных материалов на основе разработанных сплавов-катализаторов Ni-X(Mo, Cr, Ti, B)

На правах рукописи

Лаптев Александр Иванович

ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА АЛМАЗНЫХ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ РАЗРАБОТАННЫХ СПЛАВОВ-КАТАЛИЗАТОРОВ №-Х(Мо, Сг, Л, В)

Специальность 05.16.06 - Порошковая металлургия и композиционные материалы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

1 з НОЯ

Москва 2009

003483879

Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учре ждении высшего профессионального образования "Национальный исследове тельский технологический университет "МИСиС"

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор

член корреспондент РАН, Костиков Валерий Иванович

доктор физико-математических наук,

профессор Бланк Владимир Давидович

доктор химических наук,

профессор Спицин Борис Владимирович

Ведущая организация: Открытое акционерное общество "Московское производственное объединение по выпуску алмазного инструмента" (ОАО "МПО по ВАИ")

Защита диссертации состоится 09 декабря 2009 г. В 14 30 в аудитори

К-541 на заседании диссертационного совета Д 212.132.05 при Федерально

государственном образовательном учреждении высшего профессионально1

образования "Национальный исследовательский технологический универсип

"МИСиС" по адресу: 119049, Москва, Крымский вал, д.З.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального гос; дарственного образовательного учреждения высшего профессионального обр зования "Национальный исследовательский технологический универсип

'МИСиС'

Автореферат разослан ' А?_2009г.

Справки по 64

Ученый секретарь диссертационного совета

Т. А. Лобова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Развитие современной промышленности невозможно без использования сверхтвердых материалов, в частности, поликристаллических алмазов в различных областях: машиностроении, строительстве, геологоразведке. Одним из перспективных направлений получения поликристаллических алмазов является их синтез из углеграфитовых материалов. Приоритет синтеза поликристаллических алмазов принадлежит отечественной физике высоких давлений. Впервые в мире поликристаллы типа карбонадо были синтезированы коллективом ученых Института физики высоких давлений РАН под руководством академика Л.Ф. Верещагина. Эти поликристаллы обладают уникальной твердостью. Однако для получения высококачественных поликристаллов требуются экстремально высокие параметры синтеза (давления выше 10 ГПа при температурах выше 2000К). Достижение таких условий в настоящее время является трудной технической задачей. Твердосплавная технологическая оснастка под действием огромных нагрузок быстро разрушается, что приводит к повышенному расходу твердого сплава и из-за изменения режимов синтеза поликристаллы получаются нестабильного качества. Поэтому требуется применение дорогостоящего контроля механических свойств каждого синтезированного образца, что приводит к значительному увеличению себестоимости. Кроме этого, невысокая термостойкость поликристаллических алмазов из-за большого содержания сплавов-катализаторов сдерживает широкое их использование в алмазном инструменте. Механизмы образования поликристаллических алмазов, формирования их структуры и влияния на нее условий синтеза, состава и свойств сплава-катализатора, свойств исходного углеродного материала и других факторов до настоящего времени остаются дискуссионными. Поэтому разработка эффективных процессов синтеза алмазных поликристаллических композиционных материалов (АПКМ) для применения в различном алмазном инструменте несомненно является актуальной.

Цель работы.

Изучение механизма и кинетики формирования алмазных поликристаллических композиционных материалов при использовании сплавов-катализаторов системы №-Х(Мо, Сг, И, В) и на этой основе разработка технологий и организация серийного производства АПКМ повышенной прочности широкой области применения.

Для достижения поставленной цели в работе решали следующие задачи:

- исследование закономерностей синтеза АПКМ и механизмов инфильтрации расплавов-катализаторов в зависимости от условий синтеза;

- изучение физических, химических и механических свойств, особенностей структуры АПКМ в зависимости от условий их получения и состава;

- разработка новых составов катализаторов, позволяющих повысить прочность, износостойкость и термостойкость АПКМ.

- исследование влияния генезиса искусственных графитов на синтез АПКМ и разработка критерия их выбора для синтеза высококачественных алмазных композитов;

- создание и внедрение в производство технологии изготовления легированных катализаторов методами порошковой металлургии и последующего синтеза АКПМ с изготовлением алмазного инструмента повышенной износостойкости различного назначения.

Методики исследования.

Работа выполнена с применением современной аппаратуры высокого давления (до 12 ГПа), привлечением современных физико-химических методов анализа: химического, спектрального и микрорентгеноспектрального, рентге-нофазового и рентгеноструктурного, электронно-оптического, металлографического, фрактографического, дифференциально-термического; с использованием современных методов определения механических свойств и абразивной стойкости алмазных поликристаллов. Определение технологических параметров разработанного алмазного инструмента проводилось на современных стендах и серийном оборудовании. В работе также использовалась вычислительная техника для расчета рентгенограмм и профилограмм, а также обработки полученных экспериментальных зависимостей.

Научная новизна.

1. Предложен механизм формирования алмазного поликристаллического композиционного материала, основанный на том, что в процессе плавления сплава-катализатора при высоком давлении формирование фронта кристаллизации алмаза происходит за счет градиентов давлений, возникающих из-за объемного эффекта полиморфного превращения графита в алмаз, что приводит к инфильтрации расплава по внутренним межкристаллитным каналам и по поверхности растущего композита, значимость вклада каждого из которых определяется давлением синтеза.

2. Обнаружено образование промежуточных фаз (лонсдейлита) при синтезе алмазного поликристаллического композиционного материала в области термодинамической стабильности алмаза при полиморфном превращении графита в алмаз, которое протекает как в жидкой, так и твердой фазах и определяется структурными свойствами графита.

3. Установлены закономерности изменения структуры алмазного поликристаллического композиционного материала в процессе синтеза, выражающиеся в снижении упорядочения алмазных кристаллитов в направлении роста [110] с увеличением давления синтеза от 6,0 ГПа до 10-12 ГПа, что позволяет управлять свойствами получаемых композитов.

4. Установлена связь между химическим составом сплавов-катализаторов и

механическими свойствами синтезируемых алмазных поликристаллических композиционных материалов, выражающаяся в том, что с повышением прочности сплава-катализатора наблюдается упрочнение металлической связки АПКМ, а также алмазного композита в целом.

5. Выявлена связь между стойкостью к окислению алмазного поликристаллического композиционного материала и химическим составом его металлической связки, заключающаяся в том, что с увеличением содержания боридов в связке стойкость АПКМ к окислению возрастает из-за формирования защитных оксидных слоев на поверхности алмазных композитов при их нагреве.

Практическая ценность.

1. Разработаны составы сплавов-катализаторов, применение которых позволяет синтезировать алмазные поликристаллические композиционные материалы с повышенной прочностью и износостойкостью; повысить температуру начала окисления поликристаллических алмазов с 910 до 1040 К и замедлить скорость их окисления при более высоких температурах за счет образования поверхностных оксидных пленок; увеличить температуру начала разупрочнения АПКМ с 970 до 1220 К за счет снижения термонапряжений, возникающих в них при нагреве. Разработанные методы получения и составы сплавов-катализаторов защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

2. Разработаны критерии оценки прочностных свойств синтезируемых алмазных поликристаллических композиционных материалов по их структурным и магнитным свойствам. В первом случае пригодность для изготовления ответственного однокристального инструмента оценивается по полюсной плотности и параметру рассеяния текстуры алмазного композиционного материала, во втором - по магнитным свойствам. Для определения магнитных свойств рекомендован к использованию широкодиапазонный измеритель "Магнит 704", предназначенный для определения количества ферромагнитных включений в абразивных материалах. Данный метод применим для оценки пригодности АПКМ как в однокристальном, так многокристальном инструменте.

3. Установлено влияние давления синтеза алмазных поликристаллических композиционных материалов на их прочность. Определено оптимальное давление синтеза, позволяющее синтезировать алмазные высокопрочные композиты при умеренных давлениях, что позволяет более чем в 2 раза уменьшить расход твердого сплава.

4. Разработаны технологии синтеза высокопрочных и термостойких АПКМ с использованием сплавов катализаторов сложного химического состава для применения в алмазном инструменте расширенной области применения.

Разработанные технологии изготовления легированных катализаторов, технологии синтеза АПКМ с их использованием, были внедрены на ЭМЗ г. Лермонтов, лаборатории НИЛ ВТМ МИСиС. На ЭМЗ было синтезировано более 8 млн. каратов алмазных композитов с повышенной абразивной способностью, что позволило выпустить более 38 тыс. алмазных буровых коронок типа КСК и 47 тыс. шлифовальных головок типа ШГК, что подтверждено соответствую-

щими актами.

5. Разработаны технологии производства широкой номенклатуры высокоэффективного алмазного инструмента. Режущий, выглаживающий, конструкционный и сотовой инструменты с использованием модифицированных АПКМ используются в военной области, геологоразведке, машиностроении и стройиндустрии.

Разработанные технологии изготовления резцов, выглаживателей, контактных опор, наконечников активного контроля, сопел с использованием высокопрочных АПКМ применяются в лаборатории НИЛ ВТМ МИСиС и на Томилинском заводе алмазного инструмента (ТЗАИ). Алмазные шлифпорошки, полученные из разработанных АПКМ, используются при изготовлении буровых коронок и шлифовального инструмента на опытном производстве ИФВД РАН.

Разработка технологии и освоение опытно-промышленного выпуска АПКМ и инструмента из них в условиях лаборатории ВТМ МИСиС позволило с 2000 года и по настоящее время выполнить хозяйственных договоров по поставке НТП более чем на 10 млн. рублей. Разработка технологии алмазных формообразующих сопел для газо- и жидкостно-абразивной резки различных материалов из опытных АПКМ была отмечена дипломом Министерства науки и технологий РФ.

Основные положения, выносимые на защиту:

- установленные закономерности и механизм формирования алмазного поликристаллического композиционного материала;

- результаты исследований структурных особенностей АПКМ и влияние на них условий синтеза;

- результаты исследований по влиянию происхождения и свойств графита на процесс синтеза и свойства поликристаллических алмазов, установленный критерий выбора графита для синтеза алмазов, закономерности образования АПКМ из пирографита;

- закономерности влияния составов сплавов-катализаторов на процесс синтеза, состав АПКМ, его прочностные свойства и термостойкость;

- результаты исследований процесса окисления АПКМ и влиянию на него состава металлической связки;

- закономерности изменения магнитных свойств АПКМ в зависимости от состава сплава-катализатора и условий синтеза;

- методики определения механических свойств АПКМ и их абразивной стойкости;

- конструкции алмазных инструментов и технологии их изготовления;

- результаты испытаний алмазных инструментов в машиностроении, геологоразведке и строительной промышленности и рекомендации по их применению.

В совокупности перечисленные положения составляют новые научные представления о механизме процесса синтеза алмазных поликристаллических

композиционных материалов и влиянию на этот процесс различных факторов (свойств сплава-катализатора, исходного углеродного материала, условий синтеза).

Личный вклад автора.

Автор непосредственно принимал участие во всех этапах выполнения работы по исследованию процесса образования алмазных поликристаллических композиционных материалов, изучению их структурных, механических, физических, химических, эксплуатационных свойств и термостойкости; созданию метода получения катализаторов сложного химического состава; разработке конструкций алмазного инструмента на основе полученных АПКМ и проведению его стендовых испытаний.

При непосредственном участии автора созданы опытные и промышленные технологии изготовления алмазных поликристаллических композиционных материалов и инструмента на их основе. Автор участвовал во внедрении разработанных технологий и проведении их производственных испытаний на промышленных предприятиях.

Автор осуществляет постоянный контроль над внедренными технологиями и оказывает научно-техническую помощь производителям инструмента.

Апробация работы. Основные положения результатов работы докладывались на Уральской региональной конференции по порошковой металлургии и композиционным материалам (Пермь, 1985); XV Всесоюзной научно-технической конференции (Киев, 1985); Российской научно-технической конференции "Композиционные, керамические, порошковые материалы и покрытия" (М.: МГАТУ, 1995), 50-й ежегодном конгрессе Бразильской Ассоциации Металлургии и Материалов (Бразилия, Сан-Педро, 1995), XXXVIII European High Pressure Research Group Meeting 2000 (Germany, Kroster Banz, 2000), V Всероссийской конференции (M.: МИФИ, 2000), International Science and Technology Conference (Киев, ИСМ, 2001); XXXIX European High Pressure Research Group Meeting (Santander, Spain, 2001); научно-технической конференции по современным проблемам производства и эксплуатации углеродной продукции (Челябинск, 2000); EVRO РМ 2002 European Conference on Hard Materials and Diamond Tools (Lausanne, Switzerland, 2002); V (2002), VI (2003), VII (2004), VIII (2005), IX (2006), X (2007), XI (2008), XII (2009) международных конференциях "Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент- техника и технология его изготовления и применения" ИСМ им. В.Н. Бакуля НАН Украины; III (2004), IV (2005) и V (2006) Международных конференциях "Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология" М.: МГУ им. М.В. Ломоносова.

Публикации. По теме диссертации опубликованы 67 научных трудов, из них 27 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 11 авторских свидетельств и 2 патента РФ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 8 глав, общих выводов, списка литературы и 11 приложений. Материалы диссертации изложены на 383 листах, включают 133 рисунка, 103 таблицы и список литературы из 484 наименований.

В первой главе рассмотрено современное состояние методов получения углеродных материалов, их термодинамические и структурные свойства, термодинамические основы синтеза алмазных материалов (порошков и поликристаллов), сформулированы требования к камерам высокого давления для синтеза алмазных поликристаллических композиционных материалов.

Во второй главе рассмотрены состав и свойства природных и синтетических поликристаллических алмазов, методы синтеза алмазных поликристаллов. Проведено изучение состава сплава-катализатора на условия получения и состав АПКМ. Описаны методы и результаты изучения структурных свойств и текстуры АПКМ в зависимости от условий их синтеза.

Третья глава содержит результаты исследований по влиянию структуры и химического состава исходных углеродных материалов на процесс алмазообра-зования. Описаны результаты работы по синтезу порошков и поликристаллов алмаза из различных природных и искусственных графитов, показана взаимосвязь между этими процессами синтеза, разработан критерий выбора углеродного материала для различных процессов синтеза, изучен механизм образования поликристаллического алмаза из пирографита.

Четвертая глава содержит результаты исследований по влиянию термодинамических условий синтеза и химического состава катализатора на свойства АПКМ, результаты изучения адгезионных свойств сплавов-катализаторов и их влияние на процесс образования алмазного композита. Проведено изучение синтеза АПКМ в различных металлических системах и сформулированы требования к свойствам исходных сплавов-катализаторов.

Пятая глава содержит результаты исследований по изучению процесса окисления АПКМ. Показано, что процесс окисления является многостадийным процессом, его интенсивность зависит от используемого сплава-катализатора. Нагрев АПКМ, как в вакууме, так и в окислительной атмосфере приводит к снижению его прочности. Введение бора в катализатор приводит к образованию боридов и повышению термостойкости алмазных композитов. Термостойкость АПКМ может быть повышена при использовании высоких давлений при их нагреве, например при изготовлении инструмента.

Шестая глава содержит результаты исследований магнитных свойств АПКМ и влиянию на них условий синтеза и состава сплава-катализатора. Показано, что количество ферромагнитных включений снижается с повышением давления синтеза.

Седьмая глава содержит результаты исследований по кинетике и механизму формирования алмазных поликристаллических композиционных материалов. Установлена линейная зависимость размера композита от времени синтеза. Давление синтеза определяет скорость образования АПКМ.

Восьмая глава содержит результаты исследований по механическим, технологическим и эксплуатационным свойствам АПКМ и инструмента, изготовленного с их применением. Сформулированы представления о применяемых режимах изготовления и эксплуатации разработанного алмазного инструмента. Показана перспективность и эффективность серийного применения разработанной технологии для изготовления широкого класса алмазных инструментов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1 Методы получения, состав и строение поликристаллических алмазов

Основой классификации природных поликристаллических алмазов являются разновидности их структуры. Структура поликристалла зависит от условий его роста и определяет физические, механические и эксплуатационные его свойства, поэтому в литературе изучению структуры алмазных поликристаллов уделяется большое внимание. Природный карбонадо впервые был обнаружен в Бразилии в 1843 г. Характерный размер карбонадо из Бразилии: 3-5 мм вдоль длинной оси, весом 0,6 каратов, хотя встречаются и крупные карбонадо весом в сотни каратов. Рентгеновская дифракция показывает наличие беспорядочно ориентированных алмазных зерен, присутствие четко очерченного ореола от аморфного углерода, наличие интенсивного фона, полученного от присутствия графитизации зерен.

Второй промышленно применяемой разновидностью природных поликристаллических алмазов является баллас. Баллас представляет собой поликристаллический алмаз круглой формы с радиально-лучистым строением кристаллитов. Размер кристаллитов 10-200 мкм, среднее значение - 30-40 мкм. Отличие балласов - это многократное двойниковое срастание кристаллитов.

Синтетические поликристаллические алмазы, синтезируемые из углеродных материалов в присутствии металлов-катализаторов, получили название "баллас" и "карбонадо" из-за сходства структуры с природными поликристаллическими алмазами. Синтез алмазных поликристаллов "баллас" и "карбонадо" проводят при статических давлениях в аппаратах высокого давления (АВД) типа "наковальня с углублениями". Давление в реакционной зоне создается в результате пластического истечения материала контейнера из полости углублений. Наиболее широко в отечественной промышленности представлены два типа этих АВД - "чечевица" и "тороид". АВД "чечевица" предназначена для создания давлений до 6,5 ГПа и применяется для синтеза поликристаллов "баллас" (АСБ). АВД "тороид" имеет дополнительное тороидальное кольцо, которое позволяет повысить давление до 11-12 ГПа, и применяется при синтезе поликристаллов "карбонадо" (АСПК). Как для получения АСБ, так и для получения АСПК характерна схема сборки камеры высокого давления, при которой металл-катализатор на основе металлов Бе, Со и их сплавов в виде стержня устанавливают в углеродсодержащем материале. Один из концов этого стержня имеет электрический контакт с охлаждаемыми участками АВД.

Условия образования алмаза определяются конструкцией используемой камеры, типом исходного углеродного материала, составом катализатора, давлением и температурой. Влияние каждого из перечисленных факторов весьма существенно. Проще всего влиять на условия образования алмаза изменением температуры процесса. Определению минимальной температуры алмазообра-зования для различных сплавов-катализаторов при синтезе монокристаллов и порошков уделено достаточно большое внимание. Это обусловлено требованием получения качественных монокристаллов алмаза, процесс образования которых продолжается длительное время, до нескольких суток. Для получения качественного монокристалла скорость переноса углерода к растущему алмазу должна быть сбалансирована со скоростью его роста. За минимальную температуру образования алмаза принимается температура образования жидкой фазы в системе расплав-углеродный материал при определенном давлении синтеза. Определение минимальной температуры образования алмазов важно как с научной, так и с практической точки зрения, поскольку температура контактного плавления при атмосферном давлении, например, в системе железо-углерод отличается от температуры плавления чистого железа почти на 400 градусов. Повышение температуры синтеза требует перехода на новую камеру, позволяющую создать значительно более высокие давления. Обычно ошибочно оценивают температуру образования алмазного поликристалла по температуре контактного плавления в системе сплав-графит.

В настоящей работе синтез алмазных поликристаллов проводили при давлениях 6,0-12,0 ГПа. Выбор сплавов-катализаторов проводили на основе анализа литературных данных по их химическим и механическим свойствам, влиянию на синтез алмаза. За основу были выбраны никелевые сплавы, легированные молибденом, хромом, титаном, танталом, кобальтом, углеродом и бором. Сплаву Х20Н80 было уделено повышенное внимание, т.к. он нашел наиболее широкое применение в промышленности. Но, поскольку обоснования по выбору этого сплава-катализатора в литературе представлено не было, то в настоящей работе проводили дополнительное изучение сплавов системы №-Сг с содержанием Сг до 50 %. Р, Т - области синтеза алмазных поликристаллов "АСБ" и "АСПК", установленные нами экспериментально, представлены на рисунке 1.

Определение минимальной температуры начала образования (Таобр.) АПКМ проводили при их синтезе го графита МГОСЧ при давлении 8,0 ГПа в камере типа "тороид" в присутствии различных сплавов-катализаторов. Тн.0бР. определяли по началу уменьшения мощности, потребляемой КВД, вследствие превращения графита в алмаз. Для сплавов-катализаторов на основе систем никель-хром, никель-молибден различного состава и Х20Н80 с добавками углерода, бора, титана, молибдена и тантала установлено, что Тцобр. АПКМ значительно превышает минимальную температуру алмазообразования. Например, при использовании в качестве катализатора никеля минимальная температура алмазообразования равна 1700К, а Т„.0бр. АПКМ - 1850К, при использовании хрома -2400К и 2600К соответственно. При введении в сплав Х20Н80 углерода

Тно6р АПКМ уменьшается до 1550 К при содержании углерода 3,5 %. Такое содержание углерода в сплаве Х20Н80 соответствует эвтектическому составу системы №-Сг-С с температурой плавления 1318 К. При сопоставлении экспериментальных данных с диаграммами состояния систем №-Сг, №-Мо, №-Сг-С, №-Сг-П, №-Сг-Та, №-Сг-Мо можно сделать вывод, о том что Тно6р АПКМ определяется температурой плавления сплава-катализатора. Видимо, в процессе синтеза АПКМ значительного насыщения сплава-катализатора углеродом не происходит из-за скоротечности процесса. Об этом красноречиво свидетельствует уменьшение Т„.0бр. АПКМ при введении углерода в сплав Х20Н80. Увеличение содержания углерода в сплаве Х20Н80-С до эвтектического состава приводит к уменьшению температуры его плавления, в то время как температура контактного плавления в системе Х20Н80-графит остается неизменной.

"Баппас"

АПКМ, полученные при минимальных температурах синтеза, имеют небольшие размеры. Для получения их удовлетворительных размеров для инструментального применения необходимо увеличение температуры, превышающей минимальную на 100-200 градусов. Больший перегрев приводит не к дальнейшему увеличению размера АПКМ, а, главным образом, к ухудшению их качества из-за смещения области его образования к области стабильности графита.

Синтезируемые АПКМ состоят из алмазной и металлической фаз. Количество последней может достигать 20 %. В ряде работ отмечается сходство химических составов исходного сплава (сплава-катализатора), способствующего превращению графита в алмаз, и металлической фазы АПКМ. Нужно отметить,

"Карбонадо"-8,5 "Карбонадо"-12 Рисунок 2 - Структура АПКМ

Рисунок 1 - Р,Т -область синтеза АПКМ "АСПК" и "АСБ"

К

что, поскольку состав металлической фазы поликристалла существенно влияет на его прочностные свойства, необходимо знать влияние состава сплава-катализатора на количество и состав металлической фазы алмазного поликристалла. Анализ литературных данных по обсуждаемому вопросу затруднен тем обстоятельством, что часто названия "баллас" и "карбонадо" присваиваются поликристаллам не по их структурным свойствам, а по применяемым технологическим процессам. В этой связи необходимо уточнить, что условия получения поликристаллов оказывают определяющее влияние на его структуру и свойства.

Подробное изучение влияния состава исходного металла-катализатора на состав неалмазной фазы АПКМ проводилось нами при использовании в качестве катализаторов никеля, сплавов на основе систем никель-хром, никель-молибден. Содержание металлов в АПКМ определяли методом количественного спектрального анализа после механического удаления непрореагировавшей части стержня сплава-катализатора.

Данные количественного спектрального анализа алмазных композитов, синтезированных с использованием сплавов-катализаторов системы никель-хром и легированных бором, титаном, танталом и молибденом, показали, что состав металлической фазы при введении добавок до 10 % соответствует исходному сплаву-катализатору. Дальнейшее повышение содержания молибдена и тантала в катализаторе приводит к некоторому обеднению композитов данным легирующим элементом, возможно, из-за неполного проплавления металлического стержня во время образования АПКМ. Содержание молибдена и тантала, обнаруженное в алмазных композитах, соответствует их содержанию в жидкой фазе сплава-катализатора.

Результаты по изучению строения синтетических "балласов" и "карбонадо", полученные в различных работах, часто находятся в некотором противоречии. Также, в литературе имеются отдельные данные, которые свидетельствуют о существовании преимущественного направления роста кристаллитов при синтезе АПКМ. Однако каких либо систематизированных исследований по изучению влияния условий формирования алмазных композитов на их текстурное строение не проводилось. Поскольку направление роста кристаллитов влияет на механические свойства АПКМ и эксплуатационные характеристики инструментов, изготовленных из них, нами было проведено изучение структурных особенностей строения алмазных композитов и влияния на них условий синтеза. В качестве объекта исследования были выбраны АПКМ "баллас", синтезированные при давлении 5,5-6,5 ГПа; "карбонадо", синтезированные при давлении 8,5 ГПа ("карбонадо"-8,5) и при давлении 12 ГПа ("карбонадо"-12). В качестве катализатора использовали никель. Поликристаллы "баллас" представляли собой цилиндры диаметром 5,5 мм, высотой 3 мм; "карбонадо" - цилиндры диаметром 4 мм, высотой 4 мм.

Изучение сколов АПКМ (рисунок 2) показало, что "баллас" состоит из крупных столбчатых кристаллитов, расположенных перпендикулярно основа-

нию цилиндра. Кристаллиты, слагающие "карбонадо"-8,5; также направлены ориентированно от катализатора к периферии АПКМ. Но их размер значительно меньше и они разориентированы в направлении роста. Еще более эта тенденция проявляется для "карбонадо"-12. Для некоторых образцов наблюдается слабо выраженная преимущественная ориентация кристаллитов, для других она отсутствует.

Для изучения текстуры алмазов были изготовлены шлифы на поверхности АПКМ в соответствии с рисунком 3. Применяли метод панорамного рентгено-структурного анализа. Панорамную съемку проводили со стороны торцевой поверхности АПКМ (рисунок 3, вид А). В таблице 1 приведены результаты количественного фазового анализа АПКМ. Как следует из представленных в таблице 1 данных, текстура алмазных кристаллитов в АПКМ существенно изменяется при изменении условий синтеза от ярко выраженной [110] для "бал-ласа" до слабой [110] или даже [111] для "карбонадо"-12. С целью определения распределения содержания никеля в поликристаллах проводили съемку АПКМ "карбонадо"-8,5 с торцевой поверхности после синтеза до изготовления шлифа и после изготовления шлифа. Количество никеля в поверхностной зоне нешлифованного "карбонадо"-8,5 составило 18,3 % против 11,1 % для шлифованного; размер ОКР -52,6 нм для нешлифованного против 34,3 нм для шлифованного. Полюсная плотность в направлении [110] составила 1,55; параметр рассеивания -20° для шлифованного; для нешлифованного "карбонадо"-8,5 текстуры обнаружено не было. Из этих данных следует, что текстура в направлении роста [110], четко выраженная для шлифованного АПКМ, для нешлифованного АПКМ не проявляется, т.е. поверхность АПКМ покрыта слоем нетекстур иро-ванных мелких кристаллитов алмаза. Кроме того, содержание никеля (по данным количественного рентгенофазового анализа) на поверхности растущего композита значительно превышает его содержание во внутренних областях.

При изучении структурного строения АПКМ применяли метод локального рентгеноструктурного анализа. Локальные исследования проводили с использованием специального коллиматора, создающего диаметр рентгеновского зонда ~ 1 мм. Точки локальной съемки обозначены цифрами (рисунок 3, вид А, вид Б). Интервал съемки 20 = 49-54° и 89-93°, шаг съемки 0,2°, экспозиция 30 секунд, излучение -СоКа. Для "балласа", из-за его увеличенного диаметра, точка 2 (рисунок 3) была разбита на две точки 2' (ближе к центру) и 2" (ближе к краю). Обобщенные результаты рентгеновского анализа приведены в таблице 2.

Анализ данных, приведенных в таблице 1, позволяет заключить, что наиболее однородной по объему структурой обладают поликристаллы типа "баллас", получаемые при относительно низком давлении, с невысокими скоростями роста. Причем направление [110] параллельно направлению роста АПКМ и параллельно оси камеры высокого давления. Никель, присутствующий в композите, закономерно текстурирован (таблица 2) и распределен довольно равномерно по его объему. Текстура отдельных областей "карбонадо"-12 значитель-

но слабее выражена и изменяется от [110] до [111]. Включения никеля распределены неоднородно и менее текстурированы, чем у "балласа". Для различных образцов "карбонадо"-12 текстура отдельных частей, даже центральных, меняется от [110] до [111]. Структура "карбонадо"-8,5 является промежуточной между "балласом" и "карбонадо"-12. Распределение никеля неравномерное. Центральная часть имеет текстуру [110]. На периферии композита встречаются области диаметром до 1мм с текстурой [110] и [111] в зависимости от выхода на поверхность композита центрального тела столбчатого кристаллита.

Вид А

Сощпифсиаянык .¿"материал Тею

ТшюшриЕтглла

JB

* Катализ агор

БндБ

® О

Рисунок 3 - Схема расположения шлифов и точек съемки при использовании локального рентгеновского зонда

Вид А

Рисунок 4 - Схема строения синтетических АПКМ

Строение АПКМ можно представить следующей схемой (рисунок 4). Цифрами обозначены алмазные столбчатые кристаллиты, растущие от области металла-катализатора. Столбчатые кристаллиты, центральные тела дендритов, состоят из закономерно ориентированных кристаллитов алмазов в направлении [110] параллельном направлению роста. Пространство между столбчатыми кристаллами зарастает кристаллитами алмаза закономерно к ним ориентированными. При снижении давления синтеза скорость роста алмазного композита замедляется и текстура становится более четко выраженной. При повышении давления происходит увеличение скорости роста алмазных композитов, измельчение алмазных кристаллитов, и при очень высоких давлениях (-12 ГПа) текстурных закономерностей в направлении роста алмазных кристаллитов не выявляется. Области неравномерности при этом сравнимы с размером рентгеновского зовда. В результате изучения структурных особенностей строения АПКМ установлено, что для измельчения размеров алмазных кристаллитов и снижения их текстурованности необходимо синтез АПКМ проводить при высоких давлениях и возможно более высоких скоростях роста, строение АПКМ необходимо учитывать при изготовлении их них алмазного инструмента.

Таблица 1 — Данные количественного фазового анализа АПКМ (метод Ритвельда)

№ Образец Фаза Количество Параметры с >азы Описание текстуры алмаза

об. % % о а, А ОКР 6,% Направление Полюсная плотность Параметр рассеяния текстуры, град.3

1 "Баллас" Алмаз 94,9 88 3,570 640 0,044 100 0,5 25

Никель 5,1 12 3,547 270 0,099 ПО 3,2 15

111 0,25 15

2 "Карбонадо"-8,5 Алмаз 93,1 84,2 3,571 600 0,023 100 0,5 25

Никель 6,9 15,8 3,548 250 0,123 110 2,7 15

111 0,35 15

З1 "Карбонадо"-8,5 Алмаз 95,6 89,6 3,567 460 0,059 100 0,98 -

Никель 4,4 10,4 3,539 280 0,126 110 1,85 12

111 0,65 15

4 "Карбонадо"-12 Алмаз 93,7 85,5 3,573 560 0,088 100 1,15 7

Никель 6,3 14,5 3,558 220 0,134 110 0,95 -

111 1,45 12

52 "Карбонадо"-12 Алмаз 91,8 81,8 3,568 460 0,056 100 0,6 12

Никель 8,2 18,2 3,551 270 0,155 110 1,15 15

111 0,45 15

Примечание 1. №3 -"карбонадо"-8,5. Начальный период роста АПКМ, высота образца -2,5мм. Примечание 2. №5 -"карбонадо"-12. Съемка поверхности без изготовления шлифа.

Примечание 3. Параметр рассеяния текстуры оценивали по углу а, при котором полюсная плотность уменьшается в два раза.

Таблица 2 - Результаты локального рентгеноструктурного анализа

Точки съемки Линия алмаза /а(220) Линия] опселя ¡к ¿(220) /а(111) 7а(220)

1(111) 1(220) 1а{\11) Ьп) 1(220) /т(22о;

Ш "Баллас"

1 0,4 44 110 4,8 38 7,9 0,084 1,16

2' ] 0,46 411 893 2,1 111 53 1 0,22 3,7

2" 0,8 180 225 2,2 145 66 0,36 1,24

3 0,3 217 723 1,3 215 165 0,23 1,0

4 23,8 1,6 0,067 5,4 9,8 0,18 0,44 0,164

5 6,1 0,4 0,065 20,5 4,5 0,22 0.3 0,087

№2 "Карбонадо"-8,5

1 14,9 12,5 0,84 35,9 12,6 2,1 3,8 1,0

2 28,2 303 1 10,7 44 126 2,86 0,64 2,4

3 54,6 8,0 1 0,15 62,5 22,3 0,36 0,87 0,36

4 2,9 0,24 1 8,3 8~2 8,26 1,0 0,35 0,02

5 292 2,36 0,008 166 18,8 0,11 1,76 0,12

№3 "Карбонадо"-8,5 Зачало синтеза.

1 14,3 20,3 1,4 13,9 18,8 1,35 1,03 1.08

2 1,9 1,2 0,63 0,5" з,.о 6,0 3,8 0.4

3 3,4 23,6 6.9 5,4 17,2 3,2 0,63 1,37

4 20,0 593 29,7 26,3 368 14,0 0,76 1,61

№4 "Карбонадо"-12

1 256 21 0,082 82 8 3,12 3.12 2,6

2 16 5,6 0,35 21 2.8 0,76 0.76 2

3 421 3,9 0,009 133 108 3,16 3,17 0,036

4 15 502 33,5 22 120 0,68 5,68 4,2

5 651 558 0,86 106 118 6.14 6,1 4,7

2 Применение графитов различных марок для синтеза АПКМ

Многими исследователями отмечается важное значение влияния структуры исходного графита на алмазообразование. Например, в литературе широко распространена коллоидная теория синтеза алмазов. Основными положениями которой, являются:

1. Синтез алмазов происходит преобразованием графитовой структуры в алмазную. При этом углеродный материал с неупорядоченной структурой должен быть графитирован.

2. Только те металлы могут служить катализаторами процесса через раствор, которые в расплавленном состоянии способны растворять углерод так, чтобы вместе с атомарным углеродом в нем присутствовали микрогруппировки с графитной структурой (коллоидные частицы).

Напротив, Уэнторф считает, что исходный графит не обязательно должен иметь совершенное строение. По нашему мнению вопрос по влиянию кристаллического строения исходного графита на процесс алмазообразования до настоящего времени является дискуссионным и требует подробного освещения.

При изучении синтеза алмазных порошков из природных углеродных материалов нами установлено, что для осуществления этого процесса возможно применение природных графитов, предварительно термообработанных в вакууме при температуре не ниже 900 °С с целью удаления газовых примесей. При этом степень структурного совершенства их не изменилась. Использование для синтеза алмазов термоантрацита с содержанием летучих веществ до 25 % не представляется возможным. Применение отжига при 2000-2400 °С в вакууме приводит к снижению несгораемого остатка состоящего из оксидов Si, Al, Ti, Mg, Mn, V с 5,4 до 0,14 % и возможности алмазообразования при синтезе алмазов из термоантрацита. Существенное влияние на процесс синтеза алмазов оказывает как структурное строение углеродного материала, так и химический состав, и количество примесей, присутствующих в углеродном материале.

Влияние свойств графита на процесс синтеза и свойства АПКМ изучено значительно меньше. Нужно отметить, что только при синтезе алмазных композитов практически весь углерод исходного графита превращается в алмаз. Поэтому свойства АПКМ зависят не только от условий их получения, но и от свойств исходной графитовой заготовки.

В настоящей работе для изучения влияния свойств исходных графитов на свойства АПКМ для синтеза были выбраны четыре типа графитов: три партии графитов марки МГОСЧ, одна партия графита МГ-ЮСЧ, одна партия графита Ml 11-6 и пироуглерод. Повышенное внимание к графиту МГОСЧ уделено потому, что он является базовым для синтеза поликристаллических алмазов. Отличие графитов МГ-1 и МПГ-6 от графита МГОСЧ состоит в отличие технологии их изготовлении для повышения плотности и прочности.

Синтез АПКМ "карбонадо" проводили при давлении 8,0-9,0 ГПа, температуре 1800-2000 К, в качестве катализатора использовали никель. После синтеза "карбонадо" дробили, отсеивали фракции 1000/800, 630/500 и 400/315 и проводили испытания на прочность по ГОСТ 9206-80.

Изучение структуры графитов проводили до и после синтеза АПКМ на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3 в Си-Ка излучении с графитовым мо-нохроматором, в режиме пошагового сканирования (шаг 0,1°, экспозиция в точке от 3 до 10 сек.). Обработка результатов проводилась по специальным программам PHAN %, OUTSET и PROFILE (МИСиС).

Анализ процесса синтеза АПКМ показал, что при применении графита МПГ-6 необходимо увеличение температуры нагрева на 50-100 градусов для его осуществления. Кроме того, наблюдается протекание инкубационного периода в течение 1,5-2 секунд, т.е. после создания давления и температуры в КВД синтез алмаза начинается не сразу, а по истечении определенного времени. При синтезе из графитов МГОСЧ и МГ-ЮСЧ инкубационный период образования композитов не наблюдался. Наличие инкубационного периода наблю-

далось и ранее при синтезе алмазных поликристаллов из углеродных материалов, не прошедших стадию высокотемпературной графитации.

При образовании АПКМ не вся графитовая заготовка превращается в алмаз. Непрореагировавший графит представляет собой цилиндр диаметром 4 мм, высотой 2 мм. Рентгеновская съемка образца с торцевой поверхности, со стороны алмазного композита, параллельно оси камеры высокого давления, показала, что графит приобретает высокую текстуру в направлении [0001], параллельном оси камеры высокого давления, где имеет место градиент по давлению. Полюсная плотность для графита в этом случае составляла 4-8 ед. по сравнению с 1-1,5 ед. в исходном состоянии.

Необходимо отметить особенности структурных изменений в графите после термобарической обработки. При изучении фазового состава графитов в исходном состоянии оказалось, что все они представляют собой неоднородные материалы и имеют несколько фаз с разной степенью графитации. В связи с этим большое значение имеет выбор метода расчета интегральной степени графитации. Расчет степени графитации различных фаз графита, полученный из центра масс линии с1оо2, проводили по формуле (1):

_ 3,44-¿002 , .

У1Мгосч1 > (.1;

3,44 - 3,354

где: Ушгосч1 - степень графитации первой фазы графита МГОСЧ первой партии; с1оо2 - межплоскостное расстояние данной фазы графита, 3,44 -максимальное межплоскостное расстояние графитированной фазы, при превышении данного расстояния считали фазу со степенью графитации у =0; 3,354 -межплоскостное расстояние графита с совершенной структурой.

Кроме того, определяли усредненную степень графитации для различных графитов из отношения интегральных интенсивностей линий 1т/1по и по графику, представленному Касаточкиным В.И. и Каверовым А.Т. (Доклады АН СССР. -1957. -т. 117, № 5. -С. 837-840). Результаты ренггеноструктурного изучения графитов представлены в таблице 3.

После термобарической обработки структура всех графитов претерпевает частичное разрушение, что находит свое проявление в изменении их дифракто-грамм. Линии (101) значительно размываются. Многофазность графитов всех марок сохраняется.

Были проведены прочностные испытания порошков алмазов (АРК4), полученных дроблением композитов, и результаты измерений представлены в таблице 4. Степени графитации для всех используемых графитов примерно одинаковы и не могут служить критерием их пригодности для синтеза АПКМ. Графит МПГ-6 содержит самое большое количество (18%) неграфитированной фазы с большим межплоскостным расстоянием (^-3,479). Это оказывает влияние на протекание процесса синтеза: появляется инкубационный период, характерный для графитов, не прошедших стадию высокотемпературной обработки, что сказывается на прочностных свойствах АПКМ. Относительно небольшое количество неграфитированной фазы (6 % для графита МГ-ЮСЧ) практически не влияет на процесс синтеза и свойства АПКМ "карбонадо".

Таблица 3 - Результаты рентгеноструктурного изучения графитов до термобарической обработки. _^_|____

№. Марка графита Фю2 интегр. У интегр. % ^002 У ^цЛпо УОшЛцо)

МГОСЧ I 58 3,3605 0,92

1 3,4228 0,20 42 3,4435 0 1,12 0,76

МГОСЧ 32 3,3815 0,68

2 3,4141 0,30 33 3,4450 0 1,16 0,78

ii 35 3,3750 0,76

МГОСЧ П1 54 3,3605 0,93

3 3,4265 0,16 46 3,454 0 1,09 0,74

МГ- юсч 51 3,3555 0,98

4 3,4185 0,25 6 3,4825 0 0,98 0,69

43 3,4245 0,18

45 3,3605 0,93

5 МПГ-6 3,4233 0,19 18 3,479 0 1,1 0,75

37 3,4055 0,40

Таблица 4 - Прочность алмазов АРК4, изготовленных из различных графитов

№ Марка графита Прочность по ГОСТ 9206-80 (±5%), Н

1000/800 630/500 400/315

1 МГОСЧ, 723 192 76

2 МГОСЧп 717 180 77

3 МГОСЧщ 660 163 72

4 МГ-ЮСЧ 597 . 152 68

5 МПГ-6 556 140 65

3 Синтез АПКМ "карбонадо" из пирографита

Для получения "карбонадо" удовлетворительного качества содержание остаточного графита в композите должно быть не более 2-3 %. Поэтому для синтеза используют высококачественный изотропный поликристаллический графит МГОСЧ. Тем не менее, данный 1рафит неоднороден, состоит из двух и более фаз различного структурного совершенства. Оценка влияния каждой фазы на процесс образования алмазных композитов представлена в предыдущем разделе. Наиболее совершенные и однородные по структуре графиты (пирографита) получают осаждением углерода на подложку при разложении углеводородов при высокой температуре, равной 2100°С и более. Пирографит обладает резко выраженной анизотропностью. Плоскости (0001) в гексагональной ре-

шетке графита направлены для всех его кристаллитов в одну сторону, обеспечивая очень высокую текстурированность образцов пирографита. Использование пирографита для синтеза АПКМ проводилось нами впервые. Ранее пиро-графит применяли для синтеза порошков и монокристаллов алмазов.

Для синтеза АПКМ графитовую заготовку изготавливали методом формования из измельченного порошка пирографита. Плотность формованной заготовки составляла 2,1 г/см3. Проводили изучение исходного пирографита, формованной заготовки и остаточного (непрореагировавшего) графита после синтеза на рентгеновском дифрактометре ДРОН-3. Использовали отфильтрованное от Р-лини и Си-Ка и Со-Ка излучение. Съемку формованной заготовки, остаточного графита и образовавшегося АПКМ проводили перпендикулярно базовой поверхности, параллельно оси камеры высокого давления для определения текстуры как графита, так и алмаза. Для сравнения влияния пирографита на структуру композитов проводили изучение "карбонадо", синтезированного из графита МГОСЧ. В таблице 5 представлены результаты рентгеноструктурного и рентгенофазового изучения различных пирографитов, а в таблице 6 - АПКМ, из которых следует, что наибольшей текстурой в направлении [0001] обладает формованная заготовка из пирографита. После термобарической обработки степень текстуры непрореагировавшей части исходной заготовки снижается, хотя степень графитации существенно не изменяется. В синтезированном композите (таблица 6) наблюдается некоторая, очень слабая, текстура алмазных кристаллитов в направлении [111]. При использовании графита МГОСЧ, АПКМ, синтезированный в тех же условиях, обладает ярко выраженной текстурой в направлении [110]. Изучение сколов АПКМ показало различный характер их структуры. Композиты, синтезированные из пирографита, не имеют характерного радиально-лучистого строения и сложены из равноосных кристаллитов алмаза (рисунок 5а). АПКМ, синтезированные из графита МГОСЧ,

а б

Рисунок 5 - Структура АПКМ, синтезированного из пирографита (а), графита

МГОСЧ (б)

Таблица 5 - Данные количественного фазового анализа пирографитов

X Тип образца ¿002, А интегр. У> интегр. % ¿002, А у,% Текстура 1шДцо уОпгДпо)

Направление П.п а, град.

1 Пирографит дробленый 3,3746 0,76 63 3,3563 0,97 [0001] 6,2 25 1,39 0,90

37 3,4169 0,27 [0001] 3,2 20 .

2 Пирографит формованный 3,3652 0,87 10 3,4083 0,37 [0001] 2,9 15 1,20 0,80

32 3,3628 0,90 [0001] 2,7 12

58 3,3579 0,96 [0001] 13,5 20

3 Пирографит после р,Т -обработки 3,3622 0,90 26 3,3897 0,58 [0001] 3,2 30 1,41 0,90

74 3,3562 0,97 [0001] 6,6 22'

Таблица 6 — Данные количественного фазового анализа АПКМ

№ Тип образца Фазовый состав Описание текстуры

Алмаза Никеля Графита

Алмаз Никель Графит Направление П.п. Направление П.п Направление П. п.

1 АПКМ целый из пирографита 75 13 11 [111] 0,2 [110] о,з [0001] 0,1

2 АПКМ целый из МГОСЧ 77,7 8,2 14,1 [110] 2,7 [001] 2,8 [0001] 0,6

3 АПКМ дробленый из пирографита 73 13,5 13,5 нет текстуры

4 АПКМ дробленый из МГОСЧ 88 11 1 нет текстуры

состоят из алмазных кристаллитов лучисто-дендритной формы (рисунок 56).

На рисунке 6 представлены участки дифрактограмм АПКМ из пирографита и МГОСЧ в диапазоне 2ВСи от 40 до 50°. Для АПКМ из пирографита (рисунок 6а) вблизи пика линии (111) алмаза наблюдается пик (002) лонсдейлита. При использовании 1рафита МГОСЧ лонсдейлита не обнаружено. На дифракто-граммах порошка дробленых "карбонадо" пиков, характерных для лонсдейлита, также не обнаружено. Это свидетельствует о том, что лонсдейлит находится в высоко текстурованном состоянии в небольшом количестве. Плоскость (002) лонсдейлита перпендикулярна оси камеры высокого давления. При изучении процесса образования АПКМ было установлено, что их синтез из пирографита в отличие от графита МГОСЧ сопровождается некоторым инкубационным периодом (2-3 с) после набора давления и достижения температуры плавления металла-катализатора, после чего начинается процесс образования композита.

При дроблении АПКМ "карбонадо", полученных из пирографита, образуется большое количество пластинчатых частиц. Однако, несмотря на их повышенное содержание, значения прочности зерен оказались на уровне показателей для "карбонадо", синтезированных по существующей технологии при таких же р,Т,т -условиях. Содержание графита в АПКМ, синтезированном из пирографита, составляло 12-15 %. Это значительно выше, чем в "карбонадо", синтезированных при тех же параметрах по существующей технологии - 1-4 %. Такое содержание остаточного графита характерно для АПКМ, синтезированных при 6,0-6,5 ГПа. Содержание никеля во всех АПКМ одинаково и составляет 10-12 % (по данным количественного рентгенофазового анализа).

Рисунок 6 - Дифрактограммм АПКМ На ОСНОвании литературных и "карбонадо" из пирографита (а) и нацшх экспериментальных данных графита МГОСЧ (б) можно представить, что процесс

образования АПКМ "карбонадо" из пиротрафита протекает следующим образом. После нагружения и нагрева ячейки высокого давления некоторая часть гексагонального графита проходит через стадию образования ромбоэдрического графита и претерпевает мартен-ситное превращение в лонсдейлит. При достижении температуры плавления катализатора происходит перекристаллизация остаточного графита и образование поликристаллического алмаза. Различные кинетические условия формиро-

вания "карбонадо" определяют их особенности структуры. "Карбонадо", полученные из МГОСЧ, имеют ярко выраженную текстуру алмазных кристаллитов в направлении [110]. "Карбонадо", полученные из пирографита, не имеют текстуры в направлении [110]. С этим же связано отсутствие радиально-лучистого строения АПКМ и их высокая прочность несмотря на большое содержание остаточного графита.

4 Влияние условий получения АПКМ на их прочностные свойства Целью наших исследований было изучение влияния давления, количества и состава металлической составляющей на прочностные свойства синтезируемых АПКМ. Синтез проводили при различных давлениях (6,0 - 12,0ГПа) из графита МГОСЧ с применением катализатора - никеля, легированного хромом и молибденом; сплава Х20Н80, легированного углеродом, бором, титаном, танталом и молибденом; сплава Н85М15 легированного УДП частицами А1203 и ТШ и другими катализаторами.

F.H 100

90

80

70

60

50

40

'" ■ М

100

80

60

40

20

< Г*

.,.1Ц........._,,...<

6,0 8,0 10,0 Ша 1-га>очкэся ксходаи, 2- после тритаккя

0 12 3

Рисунок 7 - Зависимость прочности АРК4 Рисунок 8 - Заыкииость прочности АРК4

500/400 от «ремени химической обработай

400/315 от даиккЕм синтеза

Изучали влияние химической обработки (травление АРК4 500/400 проводили в кипящей смеси кислот HCl: HN03 (3:1) в течение различного времени) и давления синтеза на состав и свойства АПКМ, синтезированных в системе никель-графит. Результаты прочностных испытаний АПКМ, с различным количеством металлической составляющей, представлены на рисунке 7, синтезированных при различных давлениях - на рисунке 8. О влиянии времени химического травления на состав АПКМ судили по количеству несгораемого остатка, проводимому в соответствии с ГОСТ 9206-80 (таблица 7). Нужно отметить, что при сжигании цилиндрических заготовок АПКМ их внешняя форма не изменяется. На рисунках 9-10 представлены фотографии шлифа АПКМ "карбонадо" и "волокнистой структуры" оксида никеля (никель-катализатор синтеза АПКМ) до (рисунок 9) и после (рисунок 10) определения несгораемого остатка. Из ко-

Для определения вклада межфазного взаимодействия на границе связка-алмаз проводили изучение адгезионного взаимодействия расплава катализатора с углеродным материалом (пирографитом). Исследования проводили на плоскости осаждения, которая представляет собой плоскость гексагональных графитовых колец. Краевые углы смачивания пирографита расплавами и поверхностное натяжение расплавов определяли в атмосфере гелия высокой чистоты. При определении краевых углов смачивания использовали вариант эксперимента, предусматривающий раздельный нагрев капли расплава и подложки из пирографита и приведение их в контакт при температуре на 20-50К, лревы-

торых следует, что по объему АПКМ сквозные включения металла распределены довольно неравномерно, а синтетические АПКМ "карбонадо" представляют собой композиционный материал, состоящий из алмазной матрицы и сквозных металлических включений, которые выполняют роль связки. Металлическая связка, как более пластичная составляющая, играет роль своеобразного амортизатора при разрушении алмазного композита. Такое представление о структуре АПКМ согласуется с наблюдаемым снижением прочности после их травления.

б Рисунок 10 - структура несгораемого остатка АДШ

Рисунок 9 ■ Структура шлифа АПКМ "карбонадо" (а) и распределение № по его поверхности (б)

"карбонадо" (л) и распределите С. О и № на его поверхности (б)

а 5500

тающей температуру плавления сплава. После соприкосновения жидкого металла и пирографита, сформировавшуюся каплю фотографировали. Обмер фотоснимков производили на измерительном микроскопе УИМ-21. Такая методика позволяет измерять краевые углы с точностью ±3°.

Таблица 7 - Влияние продолжительности химической обработки на массу не-

Время травления, мин. Массовая доля, несгораемого остатка, %

Без хим. обработки 22,1

5 19,1

20 13,8

60 11,0

180 8,4

300 8,2

9. град-

О ж.г.,мДжЛя2 2000

1600

Сг,%

140 120 100 80 60 40 20 0

Х20Н80 5

X

( / У с

А <В-

' 1 «гй

г""

-L -L _ Мс

Та]

1200 Ni

! 1 1 |

Lii 1 I-

f f

I I 1 1

10

2400

20 30

40 50 Сг, %

2000

1600

Ю 15 20 25Х,%

1200

Та

Mo

В

с Ti

Рисунок 11- КЬндакхракиоккыа зашсимости углов смачивания пирографита pacrmaiajfm

Х20Н80 5 10 15 20 X, ат. %

Рисунок 12 -КЬнаднтрацнокниг 2аикнмоии по1врхкосткой энергии (Ожг) расюшох

Определение поверхностного натяжения проводили методом покоящейся капли с принудительным формированием на цилиндрической подложке из оксида алюминия при температуре на 20-50 К, превышающей температуру плавления сплавов. Результаты определения краевых углов смачивания, поверхностной энергии и работы адгезии приведены на рисунках 11-13. При изучении распределения элементов в контактной зоне расплав-пирографит методом микрорентгеноспектрального анализа установлено некоторое обогащение контактной зоны хромом в системе №-Сг-Т1, хромом в системе №-Сг-Мо, хромом

и танталом в системе №-Сг-Та, что в целом не меняет достаточно равномерного распределения элементов по плоскости шлифа.

Прочность алмазов АРК4 630/500, синтезированных при давлении 8,0 ГПа, с применением катализаторов системы никель-хром, Х20Н80 - углерод, титан (тантал, молибден) представлены на рисунках 14-15.

К.Н

3200

№ Ю 20 30 40 50 4 Сг, "Л

200 180

160

140

120

100

44 !

и у 1

\ 1

4000

3200

2400

Ш 10 20 30 40 Сг, % _ а

210

190

170

1600

Х20Н80 5

150

130

X, ат. %

Х20Н80 2

8 С, %

Рисунок 14 - Влияние содержания хрома, х имела (а) и ухперорд х спше Х20Н80 (6) ка прочноси АРК4 630/500

Рлсунох 13-Конце нтрадконные зависимости работа! адгезии С$Га) рааишо I к пнрографнту

Свойствам никельхромовых сплавов в литературе уделяется большое внимание. Одной из задач по улучшению их свойств является повышение прочности никелевой матрицы. Наибольший эффект по упрочнению наблюдается при введении элементов, образующих растворы замещения, что сопровождается увеличением межплоскостного расстояния в твердом растворе на основе никеля и достигает максимальных значений при максимально возможных значениях периода решетки.

В настоящей работе было проведено изучение влияния титана, тантала и молибдена в катализаторе на основе Х20Н80 и молибдена в никеле на период решетки твердого раствора на основе никеля (у), присутствующего в АПКМ. Для расчета а у -раствора на основе никеля в качестве эталона использовали алмаз. Результаты исследования представлены на рисунке 16 и в таблице 8.

200 180

160

Мо

. Та

1 Т1

140 Х20Н80 2

а, н-10 3,56

8 10 12 24

3,55 3,54 3,53

I | 3

1 Та,! Мо

/ ! .....1

Т1'

Х20Н80 2

Содержат» Но, Т1 и Та. х катализаторе, ат. %

б 8 10 12 24 ат. %

Рисунок 16 - Влияние содержатся Мо, Т1 и Рисунок '15- Влияний содержат« молибдена, Та i катализаторе на основе Х20Н80 ка титана и такгаха х катализаторе ка оскохе период решетки а твердого распора на

сгаша Х20Н80 к! прочность АРК 4 630/500 основе кике ля, ярисутстхующего I АПКМ

Таблица 8 - Значение периода решетки твердого раствора на основе никеля в АПКМ (10"'°м)._

Содержание Мо в исходном катализато] ре, %

0 5 10 15 20 30

Период решетки а у-раствора на основе никеля 3,541 3,548 3,555 3,561 3,561 3,561

При сравнении данных, представленных на рисунках 15 и 16 видно, что увеличение прочности композитов наблюдается при таком содержании легирующего металла, при котором наблюдается увеличение периода решетки у -раствора, а, следовательно, и прочности никелевой связки. Если содержание легирующего металла в сплаве-катализаторе выше количества, соответствующего его предельной растворимости в сплаве Х20Н80, то увеличение прочности композитов не наблюдается, а в случае, если легирующим металлом является титан, то наблюдается снижение его прочности. Введение титана в количестве, превышающем его растворимость в у -растворе, приводит к образованию т) -фазы (интерметаллида №3Т1 с гексагональной плотноупакованной решеткой), которая выделяется по границам зерен или кристаллизуется в пластинчатой форме. Выделение т) -фазы отрицательно влияет на механические свойства сплава. Следовательно, введение титана более 6-7 ат. % в сплав Х20Н80 приводит к выделению Т1 -фазы (растворимость титана в сплаве Х20Н80 составляет 2 % (2,4 ат. %) при ЗООК и 6 % (7,5 ат. %) при 1500К) и снижению механических свойств сплава, и, как следствие, прочности АПКМ.

Легирование никеля молибденом более 15 % не целесообразно, поскольку не способствует повышению прочности связки и композита в целом. Избыток молибдена (свыше 15 %) в процессе синтеза образует высокотемпературные карбиды МоС1.х. Образование значительного количества фаз, охрупчивающих связку АПКМ, приводит к снижению прочности АПКМ при легировании ис-

ходного катализатора молибденом свыше 30 %. Дальнейшее упрочнение связки АПКМ проводили легированием катализатора УДП частицами А1203 и ТШ.

Как неоднократно было отмечено ранее состав связки существенно влияет на свойства АПКМ. Для их синтеза применяются, главным образом, сплавы на основе никеля, но могут быть применены и другие сплавы-катализаторы. Нами было проведено подробное изучение влияния свойств различных сплавов-катализаторов на фазовый состав и механические свойства АПКМ "карбонадо".

Результаты изучения влияния широкой гаммы сплавов-катализаторов на механические свойства АПКМ приведены в таблицах 9-10. Таблица 9 - Условия синтеза АПКМ "карбонадо" в различных металлических системах и их прочность (прочность АРК4 для фракции 630/500; время синтеза

10 с)

№ Катализатор Условия синтеза и прочность карбонадо

Тип р, ГПа Т,К Размер, карат ЪН

1 Никель АСПК-2 8,5-9,0 19 00 0,8-1,0 192

2 Никель АСПК-9 8,5-9,0 1900 2,5-3,0 151

3 Кобальт АСПК-2 8,5-9,0 2000 0,8-1,0 181

4 Железо АСПК-2 8,5-9,0 1900 0,8-1,0 131

5 Х20Н80 АСПК-2 8,5-9,0 1900 0,8-1,0 158

6 Н50Г50 АСПК-9 8,5-9,0 1500 2,5-3,0 122

7 Марганец АСПК-9 8,5-9,0 1600 2,5-3,0 99

5 Термостойкость АПКМ и влияние на нее различных факторов

При изготовлении и эксплуатации алмазного инструмента алмазные кристаллы подвергаются нагреву до высоких температур. Причем высокая температура, развиваемая в зоне резания, является одним из основных факторов, влияющих на износ алмазного инструмента. Термостойкость можно разделить на два больших класса по причинам ухудшения свойств при нагреве: из-за гра-фитизации и окисления алмазной составляющей и снижения механических свойств без изменения массы алмаза из-за возникновения в алмазе трещин и разупрочнения металлической связки. Изучение термостойкости АПКМ "бал-ласов" и "карбонадо" и влияния на нее различных факторов: количества и состава примесей, свойств исходного углеродного материала, условий получения инструмента тем более важно, поскольку они имеют в своем составе большое количество металлических примесей сплава-катализатора.

Процесс окисления АПКМ и влияние на него состава сплава-катализатора изучали на алмазных порошках АРК4. Окисление алмазов кислородом воздуха проводили в неизотермических условиях на дериватографе системы Паулик-Паулик-Эрдей. Эталоном служил прокаленный при 1700 К оксид алюминия. Изучение процесса окисления состояло из двух частей: изучения характера окисления алмазных порошков АРК4 и изучения стойкости к окислению порошка АРК4, полученного в разных металлических системах, которую оцени-

вали по потере массы при нагреве до 1270 К. Термограмма окисления указанных алмазных порошков говорит о сложности процессов, протекающих в исследуемой системе. Начальная стадия окисления "карбонадо" при температуре выше 850 К сопровождается экзотермическим эффектом (кривая ДТА), убылью массы (ТО и увеличением скорости реакции (ДТГ). Экзотермический эффект достигает максимума при температуре 1030-1050 К. В результате дальнейшего нагрева уменьшается тепловыделение, а скорость окисления изменяется незначительно. При температуре 1120-1150 К на кривой ДТА наблюдается еще один экзотермический максимум одновременно с резким увеличением скорости окисления (ДТГ). Начиная с температуры 1170 К скорость окисления, достигнув максимума, несколько уменьшается, после чего практически не изменяется. При температуре около 1300 К наблюдается локальный эндотермический минимум (ДТА), что связано с плавлением металлической фазы алмазных композитов. Плавление эвтектики сопровождается некоторым увеличением скорости окисления, что находит свое проявление не только на кривой ДТГ, но и на кривой ДТА, которая смещается в сторону экзотермичности процесса окисления.

Таблица 10 - Фазовый состав АПКМ "карбонадо", синтезированных в различных системах

№ Используемый Обнаруженные Количество

катализатор фазы %, (об.) %, (масс.)

Алмаз 93,4 89,2

1 Никель Графит Никель 1,0 5,6 0,6 11,2

Алмаз 94,4 91,3

2 Кобальт Графит Со (3, Т>400°С) 2,8 2,9 1,8 6,9

Алмаз 88,6 84,1

3 Железо Графит Ее (мартенсит) Ре3С 6,2 0,5 4,7 3.8 2,2 9.9

Алмаз 88,1 81,3

4 Х20Н80 Графит Никель 4,2 44,5 2,5 10,6

СгзС* 3,2 5,6

Алмаз 81,7 78,2

5 Н50Г50 Графит Мп(№)7С3 Мп(№ЬС6 Никель 10,5 5,9 1,6 0,3 6,4 11,6 3,2 0,6

Алмаз 91,1 87,0

6 Марганец Графит Мп7С3 Мп304 3.2 3.3 0,8 2,0 6,6 1,0

На рисунках 17-18 представлены зависимости влияния содержания хрома в сплавах системы никель-хром, углерода и бора в сплавах системы Х20Н80 - С (В), используемых для получения алмазных композитов, на потерю массы при нагреве до 1270 К, нагрев производили со скоростью 5 К/мин. Как видно из данных, представленных на рисунке 17а, стойкость к окислению алмазного порошка возрастает при повышении содержания хрома в катализаторе до 20 % (Am/m снижается с 37 до 23%). Введение бора в катализатор Х20Н80 приводит к дальнейшему повышению стойкости алмаза к окислению (Am/m снижается до 12%). Повышение содержания углерода в катализаторе Х20Н80 ведет к снижению стойкости алмаза к окислению (Am/m достигает 33 %). Введение титана, тантала и молибдена в сплав-катализатор Х20Н80 на стойкость алмаза к окислению не влияет. Температура начала окисления (Т„.01г.), т.е. температура, при которой начальная масса навески порошка АРК4 250/200 уменьшалась на один процент, для всех партий АРК4 250/200, не содержащих бор и его соединения, составляла 910 К. Повышение стойкости к окислению алмазных композитов, содержащих соединения бора, обусловлено образованием оксида бора (В2О3) при взаимодействии последних с кислородом воздуха.

30 Cr. %

/

X20H8Ö

10 С, %

жгаао 1 ' ' 6 -. ^ " в.« Рисунок 17 - Влияние содержания хрома (а) и рисунок 18- Влияние содержит бор» в стине-италтиоре углерода (б) вегиаве-кэтапшаюре на потерю ыассы на темперетуру нэтт окисления (Таок.) нпотерю шесы АРК4 150/200 при при нагреве на воздухе до ШОК (й«Л) АРК4 2?0.'200 при югуои т воздум до 1270К

Изучение влияния термообработки на прочность АПКМ проводили следующим образом. Алмазные порошки АРК4, полученные из АПКМ, синтезированных при начальном давлении 8,0 ГПа с катализатором - сплавом Х20Н80М, после химической обработки с различным содержанием металлической фазы подвергали изотермической выдержке при определенной температуре в течение 5 минут на воздухе, а затем эти алмазные порошки подвергали испытанию на прочность. Из результатов исследования следует, что при снижении содержания неалмазной составляющей в АПКМ, при снижении прочности АРК4, одновременно повышается их температура разупрочнения. Для вы-

яснения механизма повышения термостойкости проводили изучение термостойкости алмазных композитов, легированных бором, который вводили в катализатор, применяемый при синтезе. Повышенное содержание бора кроме защиты алмазов от окисления приводит к образованию боридов никеля и хрома, к.л.т.р. которых ниже, чем у никеля.

Результаты испытаний исходных и термообработанных порошков АРК4 приведены на рисунках 19-21. Как следует из представленных данных, влияние температуры обработки на прочность АПКМ зависит от количества бора в катализаторе. На рисунке 20 представлена зависимость влияния содержания бора в катализаторе на температуру, выдержка при которой в течение 5 минут приводит к потере прочности АРК4 400/315 более, чем на 5 %. Термостойкость АПКМ повышается при введении бора с 970 до 1220К.

г,н

90

30

г

гу 2\\ \ V

\ \\з

Как уже отмечалось, при отжиге на воздухе борсодержащего алмазного порошка образуется пленка оксида бора В203, которая препятствует его окислению. Для того, чтобы оценить вклад этой пленки в повышение стойкости к нагреву борсодержащих АПКМ, проводили отжиг АРК4 400/315 при температуре 1270 К в течение 15 минут в вакууме. Результаты испытаний на прочность борсодержащих алмазных порошков АРК4, отожженных в вакууме в течение 15 минут и прокаленных на воздухе в течение 5 минут при температуре 1270К, приведены на рисунке 21. Из представленных данных следует, что введение бора в катализатор в количестве более 3 % приводит к уменьшению потери прочности АРК4 400/315 после термообработки как на воздухе, так и в вакууме. Следовательно, положительное влияние бора на термостойкость алмазного порошка не может быть объяснено только повышением его стойкости к окислению. По-видимому, бор входит в АПКМ в виде боридов, значения коэффициентов термического расширения которых ближе к коэффициенту термического расширения алмаза, чем коэффициент термического расширения сплава-катализатора. Известно, что большое различие коэффициентов термического расширения алмаза и включений, представленных сплавом-катализатором, при нагреве приводит к возникновению значительных термонапряжений, снижающих прочность алмазных зерен. Введение бора в катализатор, кроме повышения стойкости к окислению алмаза, приводит к уменьшению возникающих при нагреве термонапряжений, тем самым повышает стойкость

300 . 970 1070 ито 1170 1370 Т-К Рнс>тнок • Зависимость прочности АРК4 400/315 от температуры прокашвашя на воздухе н содержим Сора в катализаторе Х2ОН50 1 - 0 4 2 - 0,5 • Ь; 3 - 2 Н;-I • .V * 5 • 7 %

АПКМ к нагреву. Определение степени вклада каждого из рассмотренных процессов по влиянию бора на термостойкость АПКМ требует дальнейшего изучения.

12» 11»

9Я

0 1 г з £ «4» 5 е

Рисунок 20 - Влияние содержания бора в катализаторе . на термостойкость АРК4 400/31$ (воздух, 5 шянут)

0 113 В,П 4 5 6 7

Ристнск 21 - Влияние содержания бора в катализаторе на прочность АРК4 400/515 после термообработки при 1270ТС 1 - Воздух, 5 мнкуг, 2 • вакууи. 15 минут

6 Физические свойства АПКМ

Состав металлической фазы, её количество, форма вхождения и распределение зависят от используемого сплава-катализатора и условий получения конкретного АПКМ. Установление зависимости электрических и магнитных свойств композитов от условий синтеза необходимо как для понимания механизма их образования, так и для разработки методики классификации и нераз-рушающего метода контроля АПКМ по качественным характеристикам.

Электрические характеристики поликристаллических алмазов сравнительно мало исследованы. При сравнении электрических сопротивлений необработанных и обработанных шлифованием целых заготовок "карбнадо" было установлено, что при шлифовании электрическое сопротивление увеличивается в 102-104 раз, т.е. определяющим является поверхностное электросопротивление. Также установлено, что химическая обработка резко (в 10 раз) уменьшает электропроводность "карбонадо", что связано с растворением металлической связки. При изучении магнитных свойств было отмечено, что синтез "балла-сов" с применением немагнитного катализатора Х20Н80 приводит к образованию магнитных композитов. В настоящей работе для синтеза АПКМ "карбонадо" в качестве катализатора применяли чистый никель и сплав Х20Н80, различающиеся по своим магнитным свойствам, а также железо, кобальт и сплав никель-марганец.

Изучение магнитных свойств АПКМ проводили на широкодиапазонном измерителе "Магнит 704", предназначенном для определения количества ферромагнитных включений в абразивных материалах. Измерение магнитных характеристик проводили в условных единицах. Поскольку абсолютное их значение зависит от массы анализируемого материала, то сравнение значений магнитных характеристик проводили в относительных единицах, приведенных к массе анализируемой пробы (у.е./г). Результаты экспериментов для образцов АПКМ, синтезированных в системах Х20Н80 - углерод и никель - углерод

представлены в таблице 11.

Таблица 11 - Магнитные характеристики АПКМ

Условия получения АПКМ Магнитные

№ Давле- Темпера- Время, Катали- Масса свойства,

ние, ГПа тура, К с затор алмаза, г у.е./г

1 7,0 2000 10 Х20Н80 0,10 0,32

2 8,0 2000 10 Х20Н80 0,12 0,155

3 9,0 2000 10 Х20Н80 0,12 0,123

4 10,4 2000 10 Х20Н80 0,12 0,11

5 9,0 2000 3 Х20Н80 0,02 0,07

6 9,0 2000 6 Х20Н80 0,25 0,11

7 9,0 2000 10 Х20Н80 0,32 0,95

8 9,0 2000 10 Ре 0,16 8,6

9 6,8 2000 10 № 0,10 5,1

10 8,5 2000 10 N1 0,12 4,4

11 10,0 2000 10 N1 0,12 4,0

12 12,0 2000 10 № 0,12 4,3

13 9,0 2000 10 № 0,12 4,3

14 9,0 2000 10 N1 0,24 3,0

Примечания. 1. №№ 1-4,8-13 - режим "АСПК-2"; №№ 5-7,14 - режим "АСПК-9". 2. В графе "масса алмаза" указана средняя масса алмаза АПКМ.

Из данных, представленных в таблице 11, следует, что увеличение давления синтеза для серии "АСПК-2", катализатор Х20Н80, или уменьшение времени синтеза - для серии "АСПК-9", катализатор Х20Н80, приводит к уменьшению значений магнитных свойств. При использовании никеля в качестве катализатора, значения магнитных свойств изменяются при изменении давления незначительно. Увеличение размера АПКМ, синтезированных с использованием никеля, приводит к снижению значений удельных магнитных свойств, связанному с уменьшением общего содержания металлической составляющей в АПКМ. Увеличение размера АПКМ, синтезированных с использованием неферромагнитного сплава Х20Н80, приводит к повышению значений удельных магнитных свойств, связанному с непропорциональным увеличением ферромагнитных областей в металлической составляющей АПКМ.

7. Механизм и кинетика образования АПКМ

Образование АПКМ характеризуется рядом особенностей. Например, при синтезе "балласов" с использованием различных сортов графита растущий композит наследует морфологические особенности углеродного материала. Образование и рост алмазных композитов происходит со скоростями, значительно превышающими скорости получения порошков и монокристаллов. Время образования АПКМ диаметром 6 мм составляет 15-30 секунд. При рассмотрении механизма синтеза также встает и вопрос транспорта металла-катализатора в зону превращения графит-алмаз, которая при синтезе АПКМ

Нами было проведено исследование кинетики образования АПКМ. Начальное давление синтеза составляло 9,0 ГПа, в качестве сплава-катализатора применяли никель. Стадии образования композита по стандартной схеме представлены на рисунках 22-23, т.е. процесс синтеза идет с увеличением фронта кристаллизации, что затрудняет анализ данных по кинетике. Зависимости мощности нагрева от времени при синтезе АПКМ приведены на рисунке 24. Для изучения кинетики в работе применяли специально разработанную схему синтеза (рисунок 25) с плоским фронтом кристаллизации алмаза в процессе образования композита. Размер АПКМ оценивали по высоте, поскольку диаметр его довольно точно соответствовал диаметру исходной графитовой заго-

отделена предварительно синтезированным алмазом от исходного расположения катализатора на 2-4 мм.

Существуют две точки зрения на механизм проникновения металла в объем графитовой заготовки: инфильтрация расплава в объем графитовой заготовки связана с понижением давления в реакционной зоне из-за полиморфного перехода графит-алмаз, сопровождаемого заметным уменьшением объема и, вторая, процесс транспорта металла в объем графитовой заготовки определяется общим высоким давлением в КВД и наличием сквозной пористости в графитовой заготовке в условиях высоких давлений и температур. Упрощенное решение уравнения Навье-Стокса, описывающее течение вязкой несжимаемой жидкости при постоянной температуре может быть записано в виде:

/ = Кл[ар1, ^

/ - глубина пропитки, I - время пропитки, Др - разница давления пары расплав -пора, К - константа, значение которой зависит от природы применяемого сплава-катализатора, давления в КВД, температуры, типа используемого углеродного материала. Главным выводом уравнения (2) является то, что размер образующегося АПКМ должен быть пропорционален корню квадратному от времени его образования.

в. г.

1. Исходная графнтовмзаготошса.

2. Стержень сплавв-кягатиэетора.

3. Барьерный слой нз гексагонального нитрида бора.

4. Графитовый нагреватель.

5. Растущий АШМ "карбонадо" Рисунок 11 - Последовательность синтеза АПКМ "клрбанадо" Ри««ок;з - фотографии АПКМ "кгрзонадо" с рясэлгшыы вршви

товки. Перед каждым опытом блок-матрицы выдерживались в термостате для установления определенной постоянной температуры. Результаты экспериментов представлены на рисунке 26. Кривая зависимости размера АГТКМ хорошо описывается линейной зависимостью типа: /=АЯ-В, где коэффициент А зависит от давления синтеза. Повышение давления приводит к ускорению процесса образования алмаза и увеличению А, уменьшение давления синтеза приводит к замедлению процесса образования алмаза и уменьшению А. Значение константы В зависит от мощности нагрева реакционной ячейки и связано с временем прогрева КВД до достижения температуры плавления никеля. Для нашего конкретного случая с учетом коэффициентов, подобранных методом наименьших

квадратов, можно записать /=0,79М,45.

Как видно из данных, представленных на рисунке 26, уравнение (2) зависимости размера образующегося поликристалла от времени не выполняется. Кроме того, увеличение давления синтеза даже на 1,0 ГПа приводит к значительному увеличению скорости образования алмаза, снижение давления синтеза на 1,0 ГПа приводит к значительному снижению скорости образования алмаза. Такое влияние давления на процесс образования алмаза трудно объяснить изменением скорости

инфильтрации расплава в объем графитовой заготовки за счет перепада давления в зоне расплав-пора. Поскольку размер пор должен уменьшаться с увеличением давления, а повышение давления в 1,12 раза должно приводить к уменьшению скорости инфильтрации в 1,06, что находится в области чувствительности эксперимента. Особенно показательно протекание процесса образования АПКМ при снижении давления синтеза. Снижение давления до 6,6 ГПа (в 1,4 раза) приводит к увеличению времени синтеза композита максимального размера в 2,5-3 раза (в соответствии с расчетом по формуле (2) должно быть в 1,2 раза), при этом процесс его образования протекает нестабильно, хотя р,Т-параметры находятся глубоко в области термодинамической стабильности алмаза. Повышение давления существенно влияет на скорость образования центров кристаллизации алмаза, которое находит свое проявление в изменении структуры поликристалла. Повышение давления синтеза приводит к значительному измельчению структуры. Видимо и установленная закономерность постоянства скорости образования поликристалла во времени свидетельствует о первичности процесса полиморфного превращения графит-алмаз. Скорость инфильтрации жидкого металла в объем графитовой заготовки не является "узким" местом образования алмаза, поскольку определяется перепадом давления на границе фронта кристаллизации. Известно, что сжимаемость графита при приложении внешнего давления очень высока, а сопротивление сдвигу очень мало (по сравнению с алмазом). В каме-

0 2 4 б 8 10 12 14 1,с. Рисунок 24 - Зависимости электрического том нагреъа прн сиыгпе АПКМ "кэрЗонадо"

ре высокого давления графит подвергается различного рода нагрузкам в том числе и сдвиговым. При нагреве за счет анизотропии свойств кристаллитов графита возникают дополнительные сдвиговые напряжения, приводящие к их разрушению и исчезновению пористости.

Ь,ни

Рисунок 25 - Схема сборки ячейки синтеза АПКМ -Зависимость размера

"карбонадо" для изучения кинетики алюзообразовання АПКМ "«Р®0™0" «»р««. синтез.

На основании приведенного экспериментального и литературного материала можно представить последовательность образования АПКМ "карбонадо" следующим образом. После приложения давления и включения тока нагрева происходит разогрев реакционной ячейки (рисунок 22). При достижении температуры плавления компактного сплава-катализатора в области максимальной температуры на границе его с графитом, за счет увеличения объема катализатора при плавлении происходит разрушение графита и образование в нем трещин, которые заполняются сплавом-катализатором. Трещины могут достигать 2 мм в глубь графитовой заготовки и распространяются, как правило, к центру реакционной ячейки. Далее происходит превращение графита в алмаз в зоне контакта расплав-графит, что приводит к уменьшению тока нагрева. Из-за возникающего перепада давления на границу образования композита впрыскивается новая порция расплава из центрального стержня, компенсируя расход расплава на образование межкристаллитных и внутрикристаллитных включений.

В работе проводили исследования по уточнению путей проникновения расплава в графитовую заготовку при образовании АПКМ. Его образование из графита сопровождается появлением несплошностей на фронте алмазообразо-вания (трещины, поры), которые заполняются расплавом. Кроме того, внутри АПКМ образуются межкристаллитные каналы, заполненные расплавом катализатора и пронизывающие его в различных направлениях. Поэтому существуют два пути проникновения расплава в объем графитовой заготовки при образовании композита: по межзеренным каналам и по поверхности растущего композита. Причем скорость проникновения расплава по первому пути должна уменьшаться, а по второму пути увеличиваться с увеличением давления. Второй способ транспорта расплава катализатора реализуется преимущественно при высоких давлениях и приводит к повышению скорости роста АПКМ.

Таким образом, установленная линейная зависимость размера АПКМ от времени, существенная зависимость скорости его образования от общего давления в камере высокого давления, анализ литературных данных по инфильтрации расплавов в объем алмазной прессовки (характеристики контактного взаимодействия на границе расплав-графит и расплав-алмаз идентичны) и наших данных по инфильтрации в объем графитовой заготовки при синтезе композита, полученные данные по их структурным и магнитным свойствам позволяют следующим образом описать механизм формирования АПКМ в области стабильности алмаза. При плавлении сплава-катализатора в зоне контакта жидкого расплава с графитом происходит быстрая трансформация решетки графита в решетку алмаза, сопровождаемая локальным уменьшением давления и формированием фронта кристаллизации алмаза, который перемещается от межфазной поверхности сплава-катализатора и графита к периферии исходного графита. Возникающие градиенты давления являются движущей силой инфильтрации расплава в объем графитовой заготовки. При этом транспорт расплава катализатора в зону полиморфного перехода графит-алмаза в течение всего времени образования алмазного композиционного материала может протекать двумя способами: инфильтрацией по внутренним межкристаллитным каналам и течением по поверхности растущего композита. Образование новой межфазной поверхности расплав-графит приводит к дальнейшему образованию алмазной фазы. Одновременно с этим протекает процесс растворения углерода графита в прожилках расплава и рост образовавшихся алмазных зародышей. Образование алмазных зародышей и их рост являются одновременно протекающими процессами при образовании АПКМ. Повышение давления приводит к уменьшению критических размеров алмазного зародыша и увеличению скорости их образования. Рост алмазных кристаллитов может протекать также присоединением алмазных кластеров (критических и докритических зародышей алмаза) к растущему алмазу. Количество ферромагнитных зон, при использовании сплава Х20Н80, в АПКМ зависит от количества растворенного углерода в расплаве, т.е. от количества алмаза, образовавшегося по механизму перекристаллизации через плёнку металла. Повышение давления, и как следствие, количества центров кристаллизации способствует измельчению структуры АПКМ, снижение давления приводит к увеличению размера алмазных кристаллитов, слагающих АПКМ.

8 Механические, технологические, эксплуатационные свойства АПКМ и инструмента из них, реализация работы

Особенностью строения АПКМ является наличие компактного остатка сплава-катализатора в его объеме. Поэтому приводимые значения прочности "карбонадо", полученные без учета этой особенности, значительно занижены. Например, прочность целых АПКМ "АСПК" в наших опытах при испытании на боковое сжатие составила 0,34 ГПа против 5-10 ГПа для поликристаллов типа СВ. Однако в соответствии с ГОСТ 9206-80 прочность алмазных шлифпорош-

ков АРК4 и АРС4, получаемых из цельных заготовок АПКМ "АСПК" и "СВ-СП" соответственно, должна быть примерно одинакова.

Поэтому нами предпринята попытка измерить истинную прочность на сжатие АПКМ "АСПК". Для определения прочности на сжатие "АСПК" из надка-тализаторной зоны композита были вырезаны образцы диаметром 1,6 и высотой 2,7 мм. Цилиндрический образец помещали между пластинами из дисков "АСПК" диаметром 4 мм, расположенных между твердосплавными пластинами. При таком методе измерения прочность на сжатие цилиндрических образцов "АСПК" составила 2,0-4,0 ГПа.

Основным свойством АПКМ "карбонадо" и "балласов", определяющим их применимость в конкретном виде алмазного инструмента, является уникально высокая абразивная стойкость. В связи с тем, что условия испытания на абразивную стойкость АПКМ в различных работах существенно различны, нами была разработана методика испытания АПКМ "АСПК" при режимах, соответствующих их работе в инструменте с учетом их невысокой термостойкости. Абразивную стойкость оценивали по отношению количества снятого абразива в см3 к уменьшению массы АПКМ в мг. Значения абразивной стойкости представлены в таблице 12. Для образцов "АСПК" значение абразивной стойкости составляет от 57 до 67 см3/мг при использовании абразивных кругов марки 24А и от 18 до 24 см3/мг - при использовании абразивных кругов 63(64)С, что значительно выше, чем у СВ-15 БУ (7,2), АТП (6,2) и СКМ (5,1). Значения абразивной стойкости "АСПК", полученные при испытаниях по данной методике, хорошо коррелируют с испытаниями на прочность (по ГОСТ 9206-80) для различных партий образцов "АСПК", изготовленных в различных условиях, что свидетельствует о корректности методики.

Таблица 12 - Значения абразивной стойкости (А) АПКМ различных марок

Условия испытания Марка АПКМ А, см3/мг Диапазон значений А, см^мг

Абразивный круг: 24А 40 СМ2 35м/с 300x40x76 ГОСТ 2424-83 ЧАЗ. Режимы резания: (6-8) м/с (500об/мин); 0,1 мм/об; гл. 0,1мм; 40 проходов "АСПК-2" 57,5 48,1-69,6

"АСПК-3" 67,2 45,3-89,1

СКМ (ПЗИАиАИ) 5,1 2,5-7,3

Абразивный круг: 64С 25 СМ2 35м/с 300x40x76 ГОСТ 2424-83 ЧАЗ. Режимы резания: (6-8) м/с (500об/мин); 0,1 мм/об; гл. 0,1мм; 40 проходов "АСПК-2" 18,3 14,8-23,2

"АСПК-3" 23,5 22,0-25,2

АТП (ЛЗИАиАИ) 6,2 5,0-7,3

СВ 15БУ (ВНИИТС) 7,2 5,3-9,1

В алмазном инструменте, применяемом в камнеобработке, применяются шлифпорошки из АПКМ марок АРК4 и АРВ1. Методика испытания их на статическую прочность описана в ГОСТ 9206-80. Испытание шлифпорошков

АРК4 на динамическую прочность изучено гораздо меньше. Поэтому мы провели дополнительные исследования шлифпорошков АРК4 как на статическую, так и динамическую прочность в сравнении с другими алмазными шлифпо-рошками. Из данных, приведенных в таблице 13, следует, что алмазные материалы одной статической прочности (АРК 400/315; А6К80 400/315; АС80 400/315) имеют разную динамическую прочность, причем методом классификации по форме можно выделить поликристаллические алмазные порошки АРК с повышенными прочностными свойствами. Применение упрочняющего дробления с целью разрушения слабых зерен позволяет повысить в 1,5 раза прочность АРК4, что целесообразно при его использовании в дорогостоящем алмазном инструменте, например бурового назначения (таблица 14).

Таблица 13 - Основные прочностные характеристики шлифпорошков АРК4

Характеристика алмазного шлифпорошка Динамическая прочность, мг (по Фрайтестеру) Статическая прочность, Н Примечание

АРК 630/500 (без классификации по форме) 115 160 Условия ис-

А6К80 400/315 115 120 пытаний по Фрайтестеру: навеска 400мг., количество ударов- 900

АС80 400/315 140 128

БОА 100 40/50 297 -

АРК 400/315 к.ф. 1,34 160 88

АРК 400/315 к.ф. 1,64 145 75

АРК 400/315 к.ф. 2,0 105 68

Таблица 14 - Результаты упрочнения алмазных шлифпорошков АРК4.

Фракция Статическая прочность по ГОСТ 9206-80; Б, Н После первичного дробления (общий выход фракций+400-87%) После упрочняющего дробления (общий выход фракций +400-30%)

Р,Н Р/Ргост Р,Н Р/Ргост

2000/1600 784 1612 2,06 2201 2,81

1600/1250 510 1007 1,97 1596 3,13

1250/1000 451 594 1,32 838 1,86

1000/800 367 405 1,1 615 1,68

В результате изучения механических свойств АПКМ установлено, что их отличает высокая твердость и износостойкость в сочетании с удовлетворительной прочностью и термостойкостью. Такое сочетание механических свойств АПКМ делает их перспективным для использования в широкой номенклатуре алмазных износостойких инструментов и позволило наладить выпуск конкурентоспособного алмазного инструмента для широкого круга использования.

В НИЛ ВТМ МИСиС налажено опытное производство АПКМ и различного алмазного инструмента (резцовых вставок, опор, выглаживателей). Разработаны технологии изготовления струеформирующих сопел из АПКМ с уникаль-

ным уровнем износостойкости, которые используются для газо- и жидкостно-абразивной резки и обработки различных материалов (металлы, керамика, различные горные породы и пр.). С помощью подобных установок проводится резка различных материалов при заготовительных операциях, в особенности там, где огневая резка принципиально невозможна (резка органосодержащих композиционных материалов, например при утилизации военной техники), или там, где нагрев разрезаемого материала нежелателен из-за возможных изменений в структуре или прочностных характеристик; очистка внутренних поверхностей трубопроводов различных теплообменных систем от отложений, поскольку возможно использование длинномерных гибких питающих шлангов малого диаметра (катетеров). Возможно использование подобных устройств в двигателях коррекции орбиты в ракетной технике.

Наличие в институте современной лазерной установки позволило наладить выпуск сопел из собственного сырья. Разработка технологии алмазных формообразующих сопел для газо- и жидкостно-абразивной резки различных материалов из опытных АПКМ была отмечена дипломом Министерства науки и технологий РФ. Разработка технологии и освоение опытно-промышленного выпуска АПКМ и инструмента из них в условиях лаборатории ВТМ МИСиС позволило с 2000 года и по настоящее время выполнить хозяйственных договоров по поставке НТП более чем на 10 млн. рублей.

Основные выводы.

1. Предложен механизм формирования алмазного поликристаллического композиционного материала, основанный на том, что в процессе нагрева при высоком давлении сплав-катализатор переходит в жидкое состояние и формирует фронт кристаллизации алмаза, который перемещается от межфазной поверхности сплава-катализатора и графита к периферии исходного графита. Движущей силой проникновения расплава катализатора в зону кристаллизации алмаза является градиент давления, появляющийся при превращении графита в алмаз из-за объемного эффекта полиморфного превращения. При этом транспорт расплава катализатора в зону полиморфного перехода графит-алмаза в течение всего времени образования алмазного композиционного материала может протекать двумя способами: инфильтрацией по внутренним межкри-сталлитным каналам и течением по поверхности растущего композита, который реализуется преимущественно при высоких давлениях и повышенных скоростях его роста.

Экспериментально установлена линейная зависимость размера алмазного поликристаллического композиционного материала от времени его синтеза, при этом значение скорости его роста определяется давлением синтеза.

2. Установлено, что при синтезе алмазного поликристаллического композиционного материала в области термодинамической стабильности алмаза полиморфное превращение графит-алмаз происходит через параллельно протекающие твердофазные и жидкофазные процессы. Это проявляется в образовании промежуточных фаз (лонсдейлит), влиянии структурных свойств графита

на процесс синтеза и подтверждается влиянием параметров синтеза на физические, механические и структурные свойства поликристаллов.

3. Установлены закономерности изменения структуры в процессе синтеза алмазного поликристаллического композиционного материала, выражающиеся в снижении упорядочения алмазных кристаллитов в направлении роста [110] с увеличением давления синтеза от 6,0 ГПа до 10-12 ГПа, что позволяет управлять свойствами получаемых композитов. Алмазная фаза, образует каркас с внутрикристаллитными изолированными и сквозными межкристаллитными включениями металлов.

4. Установлена связь между механическими свойствами сплавов-катализаторов и синтезируемых композитов, выражающаяся в том, что повышение прочности сплава-катализатора приводит к упрочнению металлической фазы и АПКМ в целом. Эта закономерность имеет место при условии сохранения пластических свойств металлической фазы, играющей роль связки. При образовании в процессе синтеза значительного количества карбидов, интерме-таллидов, охрупчивающих связку, происходит снижение прочности алмазного композита.

Определены параметры синтеза АПКМ при использовании различных сплавов-катализаторов. Разработаны методы получения и составы сплавов-катализаторов, применение которых позволяет синтезировать алмазные поликристаллические композиционные материалы с повышенной прочностью и износостойкостью. .

5. Изучены закономерности процесса окисления АПКМ. Показано, что процесс имеет сложный характер и определяется последовательно и параллельно протекающими реакциями при газификации алмаза. Выявлена зависимость между стойкостью к окислению алмазного композита и химическим составом его металлической фазы. Установлен механизм повышения термостойкости синтезируемых АПКМ легированием сплавов-катализаторов соединениями, формирующими защитные оксидные слои на поверхности алмазных композитов при их нагреве.

Разработаны составы сплавов-катализаторов, применение которых позволяет повысить температуру начала окисления поликристаллических алмазов с 910 до 1040 К и замедлить скорость их окисления при более высоких температурах за счет образования поверхностных оксидных пленок; увеличить температуру начала разупрочнения АПКМ с 970 до 1220 К за счет снижения термонапряжений, возникающих в них при нагреве.

6. При изучении синтеза алмазных материалов из различных (природных и искусственных) углеродных материалов установлено, что на процесс синтеза существенное влияние оказывают как структурные их характеристики, так и химический состав исходных углеродных материалов. Впервые изучен процесс образования поликристаллических алмазов из пирографита. Установлено, что образованию алмаза предшествует инкубационный период, в течение которого происходит частичное разрушение структуры исходного графита. При этом предпочтительной ориентации алмазных кристаллитов не наблюдается.

7. Установлено, что АПКМ обладают ферромагнитными свойствами из-за наличия в них включений сплава-катализатора, причем применение немагнитного сплава-катализатора (Х20Н80) также приводит к образованию ферромагнитных включений в процессе роста композита. Количество ферромагнитных включений в АПКМ зависит от условий их синтеза и при увеличении давления, уменьшении времени синтеза и размера композитов количество ферромагнитных включений снижается.

Для оценки прочностных свойств синтезируемых алмазных поликристаллических композиционных материалов рекомендован к использованию широкодиапазонный измеритель "Магнит 704", предназначенный дня определения количества ферромагнитных включений в абразивных материалах. Данный метод применим для оценки пригодности алмазного композиционного материала как в однокристальном, так многокристальном инструменте.

8. В результате изучения механических свойств модифицированных АПКМ установлено, что их отличает высокая износостойкость в сочетании с удовлетворительной прочностью и термостойкостью. Такое сочетание механических свойств АПКМ делает их перспективным для изготовления алмазных износостойких инструментов.

Разработаны технологии, позволяющие выпускать широкую номенклатуру высокоэффективного алмазного инструмента. Режущий, выглаживающий, конструкционный и сопловой инструменты с использованием модифицированных АПКМ используются в военной области, геологоразведке, машиностроении и стройиндустрии.

9. Разработанные технологии изготовления легированных катализаторов, синтеза АПКМ с их использованием были внедрены на ЭМЗ г. Лермонтов, лаборатории НИЛ ВТМ МИСиС. На ЭМЗ было синтезировано более 8 млн. каратов алмазных поликристаллов с повышенной абразивной способностью, что позволило выпустить более 38 тыс. алмазных буровых коронок типа КСК и 47 тыс. шлифовальных головок типа ШГК, что подтверждено соответствующими актами.

Разработанные технологии изготовления резцов, выглаживателей, контактных опор, наконечников активного контроля, сопел с использованием высокопрочных АПКМ применяются в лаборатории НИЛ ВТМ МИСиС и на Томилинском заводе алмазного инструмента (ТЗАИ). Алмазные шлифпорошки, полученные из разработанных композитов, используются при изготовлении буровых коронок и шлифовального инструмента на опытном производстве ИФВД РАН.

Разработка технологии и освоение опытно-промышленного выпуска АПКМ и инструмента из них в условиях лаборатории ВТМ МИСиС позволило с 2000 года и по настоящее время выполнить хозяйственных договоров по поставке НТП более чем на 10 млн. рублей. Разработка технологии алмазных формообразующих сопел для газ о- и жидкостно-абразивной резки различных материалов из опытных АПКМ была отмечена дипломом Министерства науки и технологий РФ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. A.C. 235909 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев A.A., Салтыков В .А., Санников Д.С., Рывкин Ю.М. - № 3118854; 01.04.86; Приоритет 24.06.1985.

2. A.C. 248364 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев A.A., Рывкин Ю.М. - 3127774; 02.02.87; Приоритет 18.11.1985.

3. A.C. 267672 СССР, МКИ СО]В 31/06. Способ получения поликристаллического алмаза /Поляков В.П., Елютин В.П., Ермолаев A.A., Лаптев А.И., Колчеманов H.A., Ножкина A.B., Лоладзе Н.Т. - № 3163355; 04.01.88; Приоритет 16.02.1987.

4. A.C. 283388 СССР, МКИ С01В 31/06. Способ получения поликристаллического алмаза /Елютин В.П., Поляков В.П., Ермолаев A.A., Лаптев А.И. - № 3186711; 03.10.88; Приоритет 14.12.1987.

5. A.C. 1427655 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев A.A., Криво-спицкий В.М., Жир А.Г. - № 4167743; 01.06.88; Приоритет 14.10.1986.

6. A.C. 1427656 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев A.A., Криво-спицкий В.М., Жир А.Г. - № 4167743; 01.06.88; Приоритет 14.10.1986.

7. A.C. 1427657 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев A.A., Криво-спицкий В.М., Жир А.Г. - №4167743; 01.06.88; Приоритет 14.10.1986.

8. A.C. 1427768 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев A.A., Криво-спицкий В.М., Жир А.Г. - №4167743; 01.06.88; Приоритет 14.10.1986.

9. A.C. 1589567 СССР, МКИ С01В 31/06. Способ получения поликристаллического алмаза /Ермолаев A.A., Поляков В.П., Лаптев А.И. - № 4610121; 01.05.90; Приоритет 30.11.1988.

10. А.С 1594760 СССР, МКИ С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза /Ермолаев A.A., Поляков В.П., Ножкина A.B., Лаптев

A.И., Золтани O.A. - № 4626141; 22.05.90; Приоритет 26.12.1988.

11. A.C. 1594766 СССР; МКИ С01В 31/06. Способ получения поликристаллического алмаза /Поляков В.П., Ермолаев A.A., Лаптев А.И. - № 4610120; Приоритет 30.11.1988.

12. Пат. 2228222 С1 Россия, 7 G01 N 23/06. Способ получения микропорошков сверхтвердых материалов /Л.Л. Корсак, A.A. Ермолаев, А.И. Лаптев; МИСиС (Россия). -№ 2002125644/03; Приоритет 26.09.02.

13. Пат. 221928 С1 Россия, 7 G01 N 23/06. Способ определения гранулометрического состава тонкодисперсного материала /Л.Л. Корсак, А.И. Лаптев, М.И. Сорокин и др. МИСиС (Россия). -№ 2003106158/12; Приоритет 05.03.03.

14. Свойства связок алмазного камнеразрушающего инструмента /Бугаков

B.И., Елютин A.B., Караваев K.M., Лаптев А.И., Полушин Н.И. //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -1998. -№4. -С. 54-57.

15. Новый тш связок на основе никеля, легированного диборидами титана и хрома, для алмазного камнеразрушающего инструмента /Бугаков В.И., Елютин A.B., Караваев K.M., Лаптев А.И., Полушин Н.И. //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -1998. -№ 5. -С. 61-68.

16. Ермолаев A.A., Лаптев А.И., Поляков В.П. Влияние состава сплава-катализатора на механизм синтеза и состав фаз поликристаллического алмаза карбонадо //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2000. -№ 2. -С. 62-65.

17. Ермолаев A.A., Лаптев А.И., Санников Д.С. Синтез алмазных поликристаллов карбонадо й системе никель-хром-углерод //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2 ООО. -№ 4. -С. 43-46.

18. Ермолаев A.A., Лаптев А.И. Влияние кислород- и водородсодержащих примесей на синтез поликристаллических алмазов карбонадо //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2000. -№5. -С. 63-64.

19. Ермолаев A.A., Лаптев А.И. Зависимость температуры образования поликристаллического алмаза от состава используемого сплава-катализатора //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2000. 6. -С. 44-45.

20. Влияние металлической фазы в поликристалле алмаза на процесс его окисления /Елютин A.B., Ермолаев A.A., Лаптев А.И., Манухин A.B. //Доклады РАН -2000. -Т. 375, № 4. -С. 457-461.

21. Синтез поликристаллических алмазов "карбонадо" из пирографита /Елютин A.B., Лаптев А.И., Манухин A.B., Санников Д.С., Крюкова Л.М. //Доклады РАН. -2001. -Т. 378, № 6. -С. 1-6.

22. The influence of Boron compound particles (TiB2, BNcub) on the thermostability and the mechanical strength of the synthesized carbonado after heating /Polia-kov V.P., Ermolaev A.A., Laptev A.I., Potemkin A.A. //Diamond and Related Materials. -2001. -№ 10. -P. 2024-2029.

23. Лаптев А.И. Методы испытаний и механические свойства синтетических поликристаллических алмазов "карбонадо" //Материаловедение. -2001. -№8 (53). -С. 18-21.

24. Елютин A.B., Лаптев А.И., Манухин A.B. Механизм проникновения металла-катализатора в объем графитовой заготовки в процессе образования поликристаллических алмазов типа "карбонадо" //Материаловедение. -2001. -№12.

25. Применение графитов различных марок для синтеза поликристаллических алмазов "карбонадо" / Лаптев А.И., Манухин A.B., Санников Д.С., Ермолаев A.A., Крюкова Л.М. //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2002. -№ 1. -С. 41-44.

26. Механические свойства и фазовый состав "карбонадо", синтезированных в различных металлических системах /Лаптев А.И., Манухин A.B., Санников Д.С., Ермолаев A.A. //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2002. -№2. -С. 51-54.

27. Влияние дисперсного упрочнения катализатора на свойства поликристаллических алмазов "карбонадо" /Елютин A.B., Ермолаев A.A., Лаптев А.И., Манухин A.B. // Доклады РАН -2002. -Т. 384, № 5. -С. 1-3.

28. Nojkina A.V., Laptev A.I., Ermolaev A.A. Influence of synthesis and composition conditions on strength characteristics of synthetic carbonado-type diamonds //High Pressure Research. -2002. -V. 22. -P. 545-549.

29. Влияние предварительного горячего прессования никель-марганцевого катализатора на синтез алмазных порошков /Овчинников А.А., Санников Д.С., Манухин А.В., Лаптев А.И. //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2002. -№3. -С. 61-65.

30. Влияние бора на термостойкость поликристаллических алмазов карбонадо /Елютин А.В., Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Манухин А.В. //Доклады РАН. -2002. -Т. 386, № 2. -С. 1-3.

31. Ножкина А.В., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Влияние условий получения поликристаллических алмазов карбонадо на их прочностные свойства //Сверхтвердые материалы. -2002. -№ 5. -С. 36-40.

32. Application of different brand of graphite for synthesis of carbonado poly-crystalline diamond /Laptev A.I., Manukhin A.V., Sannikov D.S., Ermolaev A.A., Rryukova L.M. //Russian Journal of Non-Ferrous Metals. -2002. -V. 43. -№ 1. -P. 23-26.

33. Mechanical properties and phase composition of carbonado polycrystalline diamonds synthesized in different metallic systems /Laptev A.I., Manukhin A.V., Sannikov D.S., Ermolaev A. A. //Russian Journal of Non-Ferrous Metals. -2002. -V. 43. -№ 3. -P. 32-35.

34. Influence of preliminary hot extrusion of nickel-manganese catalyst on synthesis of diamond powders /Ovchinnikov A. A., Manukhin A.V., Sannikov D.S., Laptev A.I. //Russian Journal of Non-Ferrous Metals. -2002. -V. 43. -№ 6. -P. 36-41.

35. Влияние условий получения алмазных поликристаллов карбонадо на их магнитные свойства /Колчеманов Н. А., Ножкина А. В., Лаптев А. И., Колчема-нов Д. Н. //Сверхтвердые материалы. -2003. -№ 1. -С. 15-21.

36. Кинетика образования поликристаллического алмаза /Колчеманов Н.А., Ножкина А.В., Лаптев А.И., Колчеманов Д.Н. //Сверхтвердые материалы. -

2003.-№ 2.-С. 26-33.

37. Метод определения давления и его распределение в камере высокого давления при изготовлении алмазосодержащих элементов /Бугаков В.И., Лаптев А.И., Поздняков А.А., Устинов И.В. //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -

2004.-№ 2. -С. 73-75.

38. В.И. Бугаков, А.И. Лаптев, А.А. Поздняков. Роль высокого давления при закреплении алмазного зерна в связке при изготовлении камнеразрушаю-щего инструмента горячим прессованием //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -

2005. -№ 6. -С.69-72.

39. Бугаков В.И., Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Методика определения термостойкости алмазных порошков под давлением //Материаловедение. -2005. -№9. -С.12-15.

40. Методы определения температурного поля и изменений давлений в объеме камеры высокого давления при изготовлении алмазосодержащих элементов /В.И. Бугаков, С.А. Терентьев, А.И. Лаптев, А.А. Поздняков. //Материаловедение, 2005, № 12. -С 13-16.

41. Лаптев А.И., Ермолаев А.А., Беломытцев М.Ю. Получение и свойства сверхтвердых материалов. Расчет алмазного инструмента для сверления: Учеб. пособие. -М.: МИСиС, 2007. -32с.

42. Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Сверхтвердые материалы. Особенности структуры углеграфитовых материалов и основы термодинамики их превращения в алмаз: Учеб. пособие. -М.: МИСиС, 2007. -54с.

43. А.И. Лаптев, А.А. Ермолаев. Алмазные поликристашшческие материалы. Механизм и кинетика синтеза поликристаллического алмаза: Учеб. пособие. -М.: МИСиС, 2008. -64 С.

44. Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Зависимость прочности синтетических алмазов карбонадо от состава катализатора //Применение порошковых, композиционных материалов и покрытий в машиностроении: Тезисы докладов Уральской региональной конференции по порошковой металлургии и композиционных материалам. -Пермь, ППИ, 1985. -С.38.

45. Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Влияние состава сплава- катализатора на термостойкость алмазного синтетического поликристалла //Там же. -С. 38-39.

46. Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Изменение плотности и фазового состава образцов на хромо-никелевой основе при твердофазном спекании //Порошковая металлургия: Тезисы докладов XV Всесоюзной научно-технической конференции. Киев: ИПМ АН УССР, 1985. -С. 40.

47. Ермолаев А.А., Поляков В.П., Лаптев А.И. Получение и свойства модифицированных композиционных материалов типа карбонадо //Структура, свойства и технология металлических систем и керамик -М.: МИСиС, 1986.-С. 97101.

48. Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Изменение периода кристаллической решетки твердого раствора на основе никеля при использовании его для получения поликристаллического алмаза //Сверхтвердые материалы в народном хозяйстве.-Киев, 1989.-С. 10-13.

49. Лаптев А.И., Ермолаев А.А., Поляков В.П. Влияние кислород- и водо-родсодержащих примесей на процесс образования поликристаллического алмаза //Новые материалы и технологии. -М.: МГАТУ, 1995. -С. 164.

50. Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Поляков В.П. Получение синтетических алмазных поликристаллов с дисперсноупрочненной связкой //Там же. -С.167.

51. Poliakov V.P., Montera S.M., Laptev A.I. Influencia da compocicao da liga metalica catalitica na resistencia mecanica de diamantes sinteticos policristalionos. //Anais do 50° congresso anual da Associacao brasileira de metalurgia e materialis (ABM), Sao Pedro, SP. -1996. -V.3. -P. 77-90.

52. Regularities of growing of artifîcial polycrystalline diamonds carbonado /Kolchemanov N.A., Nojkina A.V., Laptev A.V., Kolchemanov D.N. //XXXVIII European High Pressure Research Group Meeting 2000. Germany, Kroster Banz, 2000.-P. 73.

53. Dependency of magnetic characteristics of diamond polycrystals carbonado from conditions of their syntheses /Kolchemanov N.A., Nojkina A.V., Laptev A.V.,

Kolchemanov D.N. //XXXVIII European ffigh Pressure Research Group Meeting 2000. Germany, Kroster Banz, 2000. -P. 74.

54. Ермолаев A.A., Лаптев А.И. Применение ультрадисперсных частиц для упрочнения алмазных поликристаллов типа карбонадо //Физико-химия ультрадисперсных частиц. Материалы V Всероссийской конференции. -М.: МИФИ,

2000.-С. 330-331.

55. Nojkina A.V., Laptev A.I., Ermolaev А.А. Dependency of strength characteristics of synthetics carbonado diamonds on conditions of their synthesis and composition //Superhard Tool Materials on the Turn of the Centuries: Production, Properties, Applications. International Science and Technology Conference. -Kiev: ISM,

2001.-P. 51-52.

56. Nojkina A.V., Laptev A.I., Ermolaev A.A. Influence Condition of Synthesis and Composition on Strength Characteristics of Synthetic "Carbonado"-Type Diamonds //Advances on High Pressure Research. "XXXIX European High Pressure Research Group Meeting". -Spain: Santander, 2001. -P. 72.

57. Синтез алмазных порошков из природных углеродсодержащих материалов /Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Полушин Н.И., Сорокин М.Н. //Сверхтвердые материалы. Сборник научных трудов под. рук. А.В. Елютина. -М.: МГИСиС, 2001 -С. 84-89.

58. Лаптев А.И. Роль адгезионных характеристик сплавов-катализаторов в процессе образования поликристаллических алмазов "карбонадо" //Там же. -С. 90-104.

59. Nojkina A.V., Laptev A.I., Ermolaev А.А. Influence of synthesis and composition conditions on strength characteristics of synthetic carbonado-type dia-monds//EVRO PM 2002, European Conference on Hard Materials and Diamond Tools. Lausanne, Switzerland, 2002.

60. Ножкина A.B., Лаптев А.И., Салимон А.И. Строение синтетических поликристаллических алмазов баллас и карбонадо //Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент - техника и технология его изготовления и применения: Сборник научных трудов. -Киев.: ИСМ, 2002. -Вып. 5. -С. 2526.

61. Ножкина А.В., Лаптев А.И. К вопросу о классификации поликристаллических алмазов "баллас" и "карбонадо" //Там же, 2003. -Вып.6. -С. 133-142.

62. Ножкина А.В., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Механические свойства поликристаллических алмазов "карбонадо" //Там же. 2004. -Вып. 7. -С. 111-114.

63. Ножкина А.В., Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Влияние алмазоподобных частиц на процесс образования алмазных поликристаллов //Там же, 2005. -Вып. 8.-С. 103-106.

64. Ножкина А.В., Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Формирование структуры синтетического алмазного поликристалла //Там же, 2006. -Вып. 9. -С. 175-178.

65. Ножкина А.В., Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Синтез алмазных поликристаллов карбонадо в системе никель-кобальт-углерод // Там же. 2007 -Вып. 10. -С. 343-346.

66. Технология изготовления резцовых вставок, опор и выглаживателей из поликристаллических алмазов /Елютин А.В., Полушин Н.И., Лаптев А.И., Со-

рокин М.Н., Бочаров М.В., Сорокин E.H. //"Научно-технологическое обеспечение инновационной деятельности предприятий, институтов и фирм в металлургии". М.: Изд-во "Учеба", МИСиС, 2005. -Т.2.-С. 718-719.

67. Разработка технологии изготовления струеформирующих сопел из синтетических алмазных поликристаллов для пескоструйных установок /Полушин Н.И., Лаптев А.И., Сорокин М.Н., Гвоздев В.И. //Там же. -С. 723-726.

Подписано в печать:

30.09.2009

Заказ № 2657 Тираж -120 экз. Печать трафаретная. Типография «11-й ФОРМАТ» ИНН 7726330900 115230, Москва, Варшавское ш., 36 (499) 788-78-56 www.autoreferat.ru

ВВЕДЕНИЕ

1 ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ

ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ

1.1 Свойства углеродных материалов

1.2 Технология изготовления искусственных графитов

1.3 Термодинамические характеристики углеродных материалов

1.4 Термодинамические условия равновесия графит-алмаз

1.5 Термодинамические условия образования алмаза

1.6 Термодинамические условия синтеза поликристаллических алмазов

2 МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ, СОСТАВ И СТРОЕНИЕ

ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ •

2.1 Классификация природных алмазных поликристаллов и особенности их строения

2.2 Методы получения синтетических алмазных поликристаллов типа баллас и карбонадо

2.2.1 Зависимость температуры образования синтетических алмазных поликристаллов от состава катализатора

2.2.2 Зависимость температуры образования синтетических алмазных поликристаллов от кислород- и водородсодержащих примесей в катализаторе

2.2.3 Влияние состава сплава-катализатора на состав поликристаллического алмаза

2.2 Строение и особенности структуры синтетических алмазных поликристаллов типа баллас и карбонадо

2.3 Влияние условий синтеза на особенности строения синтетических поликристаллических алмазов

3 ВЛИЯНИЕ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА НА ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ

И СВОЙСТВА АЛМАЗОВ

3.1 Влияние структуры исходного углеродного материала на алмазообразование

3.2 Синтез алмазных порошков из различных углеродсодержащих материалов

3.2.1 Синтез алмазных порошков из природных углеродсодержащих материалов

3.2.2 Синтез алмазных порошков из искусственных углеродных материалов

3.3 Синтез поликристаллических алмазов карбонадо из графитов различных марок

3.4 Синтез поликристаллических алмазов карбонадо из пирографита

4 ВЛИЯНИЕ СОСТАВА СПЛАВА-КАТАЛИЗАТОРА НА ПРОЦЕСС ОБРАЗОВАНИЯ И СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ

4.1 Влияние условий получения поликристаллических алмазов на их прочностные свойства '

4.2 Изучение адгезионных характеристик сплавов-катализаторов, применяемых для синтеза поликристаллических алмазов

4.2.1 Общие закономерности смачивания и адгезии алмаза и графита расплавами

4.2.2 Изучение смачиваемости пирографита сплавами-катализаторами

4.3 Свойства поликристаллических алмазов, синтезированных с применением легированных сплавов-катализаторов

4.3.1 Изучение закономерностей спекания образцов сплавов системы никель-хром с добавками углерода, бора, титана, тантала и молибдена

4.3.2 Изучение закономерностей синтеза поликристаллических алмазов с применением катализаторов систем никель-хром с добавками углерода, бора, титана, тантала и молибдена

4.4 Влияние дисперсного упрочнения связки на прочность поликристаллов карбонадо

4.4.1 Теоретическое обоснование возможности дисперсного упрочнения связки алмазных поликристаллов

4.4.2 Методы изготовления катализаторов с нанодисперсной упрочняющей фазой 161 4.4.2.1 Получение дисперсноупрочненных катализаторов методом внутреннего азотирования

4.4.3 Изучение прочности поликристаллов карбонадо с дисперсно-упрочненной связкой 166 4.4 Механические свойства и фазовый состав карбонадо, синтезированных в различных металлических системах

5 ТЕРМОСТОЙКОСТЬ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ И

ВЛИЯНИЕ НА НЕЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ

5.1 Изучение процесса окисления поликристаллических алмазов

5.2 Влияние металлической фазы в поликристалле алмаза на процесс его окисления

5.3 Влияние бора и борсодержащих соединений на стойкость к окислению поликристаллических алмазов карбонадо

5.4 Влияние нагрева на структуру и механические свойства поликристаллических алмазов

5.5 Влияние условий синтеза на прочность поликристаллических алмазов

5.6 Влияние бора и борсодержащих соединений на способность алмазных поликристаллов карбонадо сохранять прочностные свойства при нагреве

5.7 Влияние давления" на термостойкость поликристаллических алмазов

ГЛАВА 6 ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ

6.1 Электрические свойства поликристаллических алмазов

6.2 Магнитные свойства поликристаллических алмазов

6.3 Влияние условий получения алмазных поликристаллов карбонадо на их магнитные свойства

ГЛАВА 7 МЕХАНИЗМ И КИНЕТИКА ОБРАЗОВАНИЯ ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ

7.1 Кинетика образования поликристаллических алмазов

7.2 Механизм проникновения металла-катализатора в объем графитовой заготовки в процессе образования поликристаллических алмазов типа карбонадо

7.3 Механизм образования алмазов

7.3.1 Методы синтеза алмазов

7.3.2 Синтез алмазов с использованием катализаторов в области их термодинамической стабильности

7.3.3 Особенности образования алмазов из различных углеродсодержащих материалов

7.3.4 Существующие представления о механизме образования алмаза в области его термодинамической стабильности

7.4 Особенности процессов образования поликристаллических алмазов

7.5 Особенности формирования структуры синтетического поликристаллических алмазов

ГЛАВА 8 МЕХАНИЧЕСКИЕ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ, ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ АЛМАЗОВ И ИНСТРУМЕНТА ИЗ НИХ, РЕАЛИЗАЦИЯ РАБОТЫ '

8.1 механические свойства поликристаллических алмазов

8.1.1 Методы испытания механических свойств алмазных поликристаллов

8.1.2 Твердость поликристаллических алмазов

8.1.3 Износостойкость поликристаллических алмазов

8.1.4 Прочность поликристаллических алмазов 292 8.1.4.1 Прочность шлиф порошков, полученных из поликристаллических алмазов

8.2 Эксплуатационные свойства поликристаллических алмазов 301 8.2.1 Применение поликристаллических алмазов в однокристальном инструменте

8.2.1.1 Применение поликристаллических алмазов в режущем инструменте

8.2.1.2 Разработка алмазного резца для Ярославского моторного завода

8.2.1.3 Применение поликристаллических алмазов в другом однокристальном инструменте 326 8.2.2 Применение поликристаллических алмазов в многокристальном инструменте 333 ОБЩИЕ ВЫВОДЫ < 343 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 346 ПРИЛОЖЕНИЯ

Работы в области физики высоких давлений привели к осуществлению процесса синтеза алмазов и созданию их промышленного производства в США, Швеции и позднее в других странах. В СССР первые синтетические алмазы были получены коллективами ученых под руководством академика Верещагина Л.Ф. в начале 60-х годов XX века. Выдающимся достижением Советской науки является осуществленный впервые в мире синтез алмазных поликристаллов типа "баллас" (МГУ), а позднее и поликристаллов типа "карбонадо" (ИФВД АНСССР), получивших название АСБ (алмаз синтетический баллас) и АСПК (алмаз синтетический поликристаллический карбонадо). Из-за наличия уникальность свойств, особенно твердости и износостойкости, эти поликристаллы являются перспективными для изготовления алмазного инструмента широкой области применения: режущего, выглаживающего, шлифовального, хонинговального, сверлильного, бурового и других типов инструмента.

Режущий инструмент из поликристаллических алмазов находит применение прежде всего в станкостроении, автомобильном и сельскохозяйственном машиностроении, авиастроении при точении цветных металлов, титановых и твердых сплавов, керамических, пластмассовых и углеграфитовых материалов.

Особенности процесса алмазного резания определяются его физическими, химическими и механическими свойствами: низкими коэффициентами трения, высоким значением тепло- и температуропроводности, обеспечивающими сравнительно низкие температуры в зоне резания и позволяющие производить обработку на высоких скоростях, достигающих 1000 м/мин; малыми силами резания по сравнению с силами при тонком точении резцами из других инструментальных материалов; высокой износостойкостью, обеспечивающей размерную стойкость и длительную работу инструмента без подналадок.

При дроблении поликристаллов АСПК и АСБ получают шлифпорошки АРК4 и АРВ1. Преимущество шлифпорошков АРК4 и АРВ1 реализуется при их размерах более 800 мкм. При получении крупнозернистых поликристаллических порошков себестоимость их изготовления снижается за счет увеличения выхода годного при дроблении, в то время как себестоимость изготовления синтетических монокристаллических алмазных шлифпорошков более 800 мкм быстро растет. Технология изготовления АРК4 позволяет получать относительно недорогой алмазный шлифпорошок крупных размеров (до 2,5 мм), который можно применять для изготовления алмазного инструмента, работающего при повышенных нагрузках. Применение шлифпорошков АРК4 из поликристаллов АСПК по комплексу физических и механических свойств перспективно для изготовления камнеразрушаю-щего инструмента. Недостатком шлифпорошков АРК4 и АРВ1 является, особенно по сравнению с природными алмазами, их невысокая термостойкость. Это важно, поскольку при изготовлении камнеразрушающего инструмента, работающего в жестких условиях, применяются прочные высокотемпературные связки. Термостойкость алмазов АСПК недостаточна для изготовления из них такого инструмента с применением традиционных технологий. Оригинальная технология для изготовления такого инструмента при высоких давлениях 1,0-2,5 ГПа разработанная в ИФВД РАН, позволяющая сохранить высокие механические свойства алмазов, привела к возможности применения порошков АРК4 при изготовлении камнеразрушающего инструмента: шлифовальных головок для шлифования природных и искусственных строительных материалов и буровых коронок. Производство синтетических поликристаллических алмазных материалов позволило решить проблему дефицитности алмазного сырья различной крупности.

Однако, несмотря на широкое распространение инструмента на основе поликристаллических алмазов, вопросы механизма и кинетики процесса их синтеза, формирования структуры поликристаллов и влияния на нее условий синтеза, состава и свойств сплава-катализатора, свойств исходного углеродного материала и др. факторов остаются дискуссионными. Изучение физико-химических, механических и эксплуатационных свойств поликристаллов позволит оптимизировать технологии изготовления инструмента, режимы его эксплуатации, расширить области и эффективность его применения.

Нужно отметить, что поликристаллические алмазы, получаемые синтезом из углеродных материалов в присутствии сплавов-катализаторов, состоят из нескольких фаз: алмазной, остаточного графита и металлической (сквозных и изолированных включений). Нами показано, что эти фазы оказывают существенное влияние на свойства поликристалла в целом, т.е. поликристаллы представляют собой композиционные материалы в соответствии с определением А.Ф. Лисовского. В монографии "Миграция расплавов металлов в спеченных композиционных телах" Лисовский А.Ф. приводит следующее определение "К .композиционным материалам относятся .материалы, состоящие из нескольких фаз, форму, состав и распределение которых можно целенаправленно задавать. Содержание фаз должно таким, чтобы они определяли свойства материалов, при этом вновь полученные свойства композиции должны превосходить сумму таких же свойств фаз, взятых в отдельности. Композиционный материал должен быть неоднороден в микромасштабе и однороден в макромасштабе". Изменение условий синтеза, использование различных уг-леграфитовых материалов и сплавов-катализаторов приводит к существенному изменению структуры поликристаллов, их механических и физических свойств. Т.е. правильнее говорить не о поликристаллических алмазах, а об алмазных поликристаллических композиционных материалах (АПКМ), что и нашло отражение в названии работы.

Настоящая работа посвящена изучению процесса образования АПКМ, и влияния на него различных условий: давления, температуры, свойств исходного углеродного материала, состава сплава-катализатора и на этой основе разработке эффективной технологии синтеза композитов широкой области применения. Синтез АПКМ осуществляли в камере типа тороид при давлении 6,0-12,ОГПа. Для изучения механических, эксплуатационных свойств и работоспособности применяли стандартные и оригинальные методики.

Для осуществления поставленной проблемы нами были решены следующие задачи:

- проведено исследование закономерностей синтеза АПКМ и механизмов инфильтрации расплавов-катализаторов в зависимости от условий синтеза;

- изучены физические, химические и механические свойства, особенности структуры АПКМ в зависимости от условий их получения и состава;

- разработаны составы катализаторов, позволяющие повысить прочность, износостойкость и термостойкость АПКМ.

- проведено исследование влияния генезиса искусственных графитов на синтез АПКМ и разработан критерий их выбора для синтеза высококачественных алмазных композитов;

- созданы и внедрены в производство технологии изготовления легированных катализаторов методами порошковой металлургии, технологии синтеза АКПМ с их использованием, технологии изготовления алмазного инструмента повышенной износостойкости различного назначения.

В диссертации описаны методы синтеза и свойства поликристаллических алмазов; закономерности формирования их состава, структуры и свойств в зависимости от условий синтеза, количества и состава катализатора, свойств исходного углеродного материала; влияние адгезионных характеристик катализатора по отношению к углеродным материалам на процесс образования и свойства поликристаллов; установленные закономерности по механизму и кинетике синтеза поликристаллов; методы изготовления легированных катализаторов, их влияние на процесс образования, состав и свойства поликристаллических алмазов; методы испытаний механических и эксплуатационных свойств поликристаллических алмазов и инструмента на их основе; разработанные технологические процессы изготовления инструментов и режимов их эксплуатации; результаты промышленных испытаний алмазного инструмента.

Работа выполнена в Национальном исследовательском технологическом университете "МИСиС". Разработка технологических процессов синтеза поликристаллов с использованием легированных катализаторов проводилась совместно с электромеханическим заводом (ЭМЗ) г. Лермонтов. Разработанные технологии изготовления легированного катализатора, синтеза алмазных поликристаллов с его использованием, были внедрены на ЭМЗ, лаборатории ВТМ МИСиС, технологии изготовления резцов, выглаживателей, контактных опор, наконечников активного контроля с использованием разработанных поликристаллов применяются в лаборатории ВТМ МИСиС и на Томилинском заводе алмазного инструмента (ТЗАИ), разработанная технология изготовления алмазных сопел применяется в лаборатории ВТМ МИСиС, алмазные шлифпорошки, полученные из разработанных поликристаллов, используются при изготовлении буровых коронок и шлифовального инструмента на опытном производстве ИФВД РАН, алмазные инструменты, изготовленные по разработанной технологии и из опытных поликристаллов находят широкое применение при обработке природного камня и строительных материалов в горнорудной и строительной промышленности, режущем и выглаживающем инструменте, контактных опорах и сопельном инструменте.

Разработка технологии алмазных формообразующих сопел для газо-и жидкостно-абразивной резки различных материалов из опытных поликристаллических алмазов была отмечена дипломом Министерства науки и технологий РФ на II Международной выставке "Инновации -99. Новые материалы".

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Предложен механизм формирования алмазного поликристаллического композиционного материала, основанный на том, что в процессе нагрева при высоком давлении сплав-катализатор переходит в жидкое состояние и формирует фронт кристаллизации алмаза, который перемещается от межфазной поверхности сплава-катализатора и графита к периферии исходного графита. Движущей силой проникновения расплава катализатора в зону кристаллизации алмаза является градиент давления, появляющийся при превращении графита в алмаз из-за объемного эффекта полиморфного превращения. При этом транспорт расплава катализатора в зону полиморфного перехода графит-алмаза в течение всего времени образования алмазного композиционного материала может протекать двумя способами: инфильтрацией по внутренним межкристаллитным каналам и течением по поверхности растущего композита, который реализуется преимущественно при высоких давлениях и повышенных скоростях его роста.

Экспериментально установлена линейная зависимость размера алмазного поликристаллического композиционного материала от времени его синтеза, при этом значение скорости его роста определяется давлением синтеза.

2. Установлено, что при синтезе алмазного поликристаллического композиционного материала в области термодинамической стабильности алмаза полиморфное превращение графит-алмаз происходит через параллельно протекающие твердофазные и жид-кофазные процессы. Это проявляется в образовании промежуточных фаз (лонсдейлит), влиянии структурных свойств графита на процесс синтеза и подтверждается влиянием параметров синтеза на физические, механические и структурные свойства поликристаллов.

3. Установлены закономерности изменения структуры в процессе синтеза алмазного поликристаллического композиционного материала, выражающиеся в снижении упорядочения алмазных кристаллитов в направлении роста [110] с увеличением давления синтеза от 6,0 ГПа до 10-12 ГПа, что позволяет управлять свойствами получаемых композитов. Алмазная фаза, образует каркас с внутрикристаллитными изолированными и сквозными межкристаллитными включениями металлов.

4. Установлена связь между механическими свойствами сплавов-катализаторов и синтезируемых композитов, выражающаяся в том, что повышение прочности сплава-катализатора приводит к упрочнению металлической фазы и АПЬСМ в целом. Эта закономерность имеет место при условии сохранения пластических свойств металлической фазы, играющей роль связки. При образовании в процессе синтеза значительного количества карбидов, интерметаллидов, охрупчивающих связку, происходит снижение прочности алмазного композита.

Определены параметры синтеза АПКМ при использовании различных сплавов-катализаторов. Разработаны методы получения и составы сплавов-катализаторов, применение которых позволяет синтезировать алмазные поликристаллические композиционные материалы с повышенной прочностью и износостойкостью.

5. Изучены закономерности процесса окисления АПКМ. Показано, что процесс имеет сложный характер и определяется последовательно и параллельно протекающими реакциями при газификации алмаза. Выявлена зависимость между стойкостью к окислению алмазного композита и химическим составом его металлической фазы. Установлен механизм повышения термостойкости синтезируемых АПКМ легированием сплавов-катализаторов соединениями, формирующими защитные оксидные слои на поверхности алмазных композитов при их нагреве.

Разработаны составы сплавов-катализаторов, применение которых позволяет повысить температуру начала окисления поликристаллических алмазов с 910 до 1040 К и замедлить скорость их окисления при более высоких температурах за счет образования поверхностных оксидных пленок; увеличить температуру начала разупрочнения АПКМ с 970 до 1220 К за счет снижения термонапряжений, возникающих в них при нагреве.

6. При изучении синтеза алмазных материалов из различных (природных и искусственных) углеродных материалов установлено, что на процесс синтеза существенное влияние оказывают как структурные их характеристики, так и химический состав исходных углеродных материалов. Впервые изучен процесс образования поликристаллических алмазов из пирографита. Установлено, что образованию алмаза предшествует инкубационный период, в течение которого происходит частичное разрушение структуры исходного графита. При этом предпочтительной ориентации алмазных кристаллитов не наблюдается.

7. Установлено, что АПКМ обладают ферромагнитными свойствами из-за наличия в них включений сплава-катализатора, причем применение немагнитного сплава-катализатора (Х20Н80) также приводит к образованию ферромагнитных включений в процессе роста композита. Количество ферромагнитных включений в АПКМ зависит от условий их синтеза и при увеличении давления, уменьшении времени синтеза и размера композитов количество ферромагнитных включений снижается.

Для оценки прочностных свойств синтезируемых алмазных поликристалличёских композиционных материалов рекомендован к использованию широкодиапазонный измеритель "Магнит 704", предназначенный для определения количества ферромагнитных включений в абразивных материалах. Данный метод применим для оценки пригодности алмазного композиционного материала как в однокристальном, так многокристальном инструменте.

8. В результате изучения механических свойств модифицированных АПКМ установлено, что их отличает высокая износостойкость в сочетании с удовлетворительной прочностью и термостойкостью. Такое сочетание механических свойств АПКМ делает их перспективным для изготовления алмазных износостойких инструментов.

Разработаны технологии, позволяющие выпускать широкую номенклатуру высокоэффективного алмазного инструмента. Режущий, выглаживающий, конструкционный и сопловой инструменты с использованием модифицированных АПКМ используются в военной области, геологоразведке, машиностроении и стройиндустрии.

9. Разработанные технологии изготовления легированных катализаторов, синтеза АПКМ с их использованием были внедрены на ЭМЗ г. Лермонтов, лаборатории НИЛ ВТМ МИСиС. На ЭМЗ было синтезировано более 8 млн. каратов алмазных поликристаллов с повышенной абразивной способностью, что позволило выпустить более 38 тыс. алмазных буровых коронок типа КСК и 47 тыс. шлифовальных головок типа ШГК, что подтверждено соответствующими актами.

Разработанные технологии изготовления резцов, выглаживателей, контактных опор, наконечников активного контроля, сопел с использованием высокопрочных АПКМ применяются в лаборатории НИЛ ВТМ МИСиС и на Томилинском заводе алмазного инструмента (ТЗАИ). Алмазные шлифпорошки, полученные из разработанных композитов, используются при изготовлении буровых коронок и шлифовального инструмента на опытном производстве ИФВД РАН.

Разработка технологии и освоение опытно-промышленного выпуска АПКМ и инструмента из них в условиях лаборатории ВТМ МИСиС позволило с 2000 года и по настоящее время выполнить хозяйственных договоров по поставке НТП более чем на 10 млн. рублей. Разработка технологии алмазных формообразующих сопел для газо- и жид-костно-абразивной резки различных материалов из опытных АПКМ была отмечена дипломом Министерства науки и технологий РФ.

1. Ножкина А.В., Лаптев А.И. К вопросу о классификации поликристаллических алмазов "баллас" и "карбонадо" //Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент техника и технология его применения. Киев: ИСМ. —2003. -Вып. 6. -С. 133-142.

2. Шулепов B.C. Физика углеграфитовых материалов. Челябинск. Книжное изд-во, 1968.-342 с.

3. Kroto H.W., Heath J.R., O'Brien S.C. et all //Nature, 1985. -V. 318. -P. 162.

4. Ман Л.И., Малиновский Ю.А., Семилетов С.А. //Кристаллография. -1990. -№ 35. -С. 3029.

5. Хайманн Р.Б., Евсюков С.Е. Аллотропия углерода //Карбин — третья аллотропная форма углерода /A.M. Сладков. -М.: Наука, 2003. -С.11-24.

6. Курдюмов А.В., Пилянкевич А.Н. Фазовые превращения в углероде и нитриде бора. Киев: Наукова думка, 1979. -188с.

7. Nelson J.B., Riley D.P. Thermal expansion of graphite from 15 to 800°C //Proc. Phys. Soc. -1945. -V.57.N 324.

8. Даниленко B.M., Курдюмов A.B., Мейке A.B. Межслоевое расстояние в графитовых структурах// ДАН УССР. Сер. А. -1985. -№3. -С. 42-46.

9. Horm Т., Kiszenick W., Post В. Accurate lattice constants from multiple reflection measurements. II. Lattice constants of germanium, silicon and diamond// Appl. Phys. 1975. -V. 46, N2. -P. 457-458.

10. Курдюмов A.B., Островская Н.Ф., Голубев A.C. Механизм образования, стабильность и реальная структура лонсдейлита //Сверхтвердые материалы. -1984. -№4. -С. 17-25.

11. Курдюмов А.В., Малоголовец В.Г., Новиков Н.В., Пилянкевич А.Н., Шудьман Л.А. Полиморфные модификации углерода и нитрида бора. -М.: Металлургия, 1994. 318 с.

12. Убеллоде А.Р., Льюис Ф.А. Графит и его кристаллические соединения. Пер. с англ. М.: "Мир", 1965. -256 с.

13. В.Б. Федоров, М.Х. Шоршоров, Д.К. Хакимова. Углерод и его взаимодействие с металлами. М.: Металлургия, 1978. -208 с.

14. Лопатто Ю.С., Никитина В.К., Хакимова Д.К. и др. //ДАН СССР. -1973. -Т. 208, №2. -С. 369-372.

15. Островский B.C., Виргильев Ю.С., Костиков В.И., Шипков Н.Н. Искусственный графит. -М.: Металлургия, 1986. -272 с.

16. Соседов В.П., Чалых Е.Ф. Графитация углеродистых материалов. -М.: Металлургия, 1987.-176 с.

17. Franklin R.E. The structure of grafitic carbons. Acta crystallgr. -1951. -V.4, №2. -P. 253-261.

18. Касаточкин В.И., Каверов A.T. Кинетика и механизм гомогенной графитации углерода //Доклады АН СССР. -1957. -Т.117, № 5. -С. 837-840.

19. Курдюмов А.В., Пилянкевич А.Н. Оценка степени трехмерной упорядоченности структуры пирографита//Порошковая металлургия. -1967. -№ 6. -С. 58-65.

20. Hendricks S.B., Teller Е. X-ray interference in partially ordered layer lattices //J. Chem. Phys. -1942. -V.10, N3. -P.147-167.

21. Лейпунский О.И. Об искусственных алмазах //Успехи химии. -1939. -Т. 8, № 10. -С. 1519-1534.

22. Rossini F.D., Jessup R.S. Heat and free energy of formation of carbondioxide and of the transition between graphite and diamond //J. Res. National Bur. Stand. USA. -1938. -V. 21. -P. 491-513.

23. Berman R., Simon F. On the graphite diamond equilibrium //Z. Eletrochem. -1955. -V. 59, N2. -P. 333-338.

24. Berman R. Thermal properties //Properties of Diamond (ed. by J.E. Field). N.Y.,1979.

25. Lewis J.B., Murdoch R. //Nature. -1969. -V.221, N 5186. -P. 1137-1138.

26. Lewis J.B., Margaret U. //Carbon. -1965. -V. 2, N 4. -P. 431-435.

27. Термодинамические свойства индивидуальных веществ. -М.: Наука, 1979. -Т.2.1. Кн.1.

28. De Sorbo W. Specific heat of diamond at low temperatures //J. Chem. Phys. -1953. -V. 21, N5.-P. 876-882.

29. Маркелов H.B., Волга В.И., Бучнев Л.М. Термодинамические функции монокристаллического графита в интервале температур О-ЗОООК //Журнал физической химии. — 1973. -Т. 47, № 7. -С. 1824-1827.

30. Жуховицкий А.А. Шварцман Л.А. Физическая химия. -М.: Металлургия, 1987.688 с.

31. Волга В.И., Дымов Б.К., Усов В.К., Пухляков В.П. //Конструкционные материалы на основе графита. -1970. -Вып. 5. -С. 98-100.

32. Бучнев Л.М., Волга В.И., Дымов Б.К. и др. //Теплофизика высоких температур. -1973.-Т. 11, №6.-С. 1198-1202.

33. Волга В.И. Бучнев JI.H., Маркелов Н.В., Дымов Б.К. Энтальпия и теплоемкость алмаза в широком интервале температур //Синтетические алмазы. -1976. -Вып. 3. -С.9-11.

34. Victor А.С. Heat capacity of diamond at high temperatures //J. Chem. Phys. -1962. -V. 36, N 7. —P. 1903-1911.

35. Малик B.P., Ефимович Л.П. Термодинамические функции алмаза и графита в интервале температур 300-3000 К //Сверхтвердые материалы. -1893. -№ 3. С. 27-30.

36. Верещагин Л.Ф., Яковлев Е.Н., Бучнев Л.М., Дымов Б.К. Условия термодинамического равновесия алмаза с различными углеродными материалами. //Теплофизика высоких температур. -1977. -Т. 15. -С. 316-321.

37. Соложенко В.Л., Соложенко Е.Г. К вопросу о сжимаемости графита //Сверхтвердые материалы. -2000. -№ 6. -С. 84-85.

38. Р. Керн, А. Вайсброд. Основы термодинамики для минерологов, петрографов и геологов. -М.: Мир, 1966. -С. 89-97.

39. Bundy F.P., Bovenkerk Н.Р., Strong Н.М., Wentorf R.H. Diamond-graphite equilibrium line from growth and graphitization of diamond //J. Chem. Phys. -1961. -V. 35, N 2. -P. 383-391.

40. Bundy F.P. The p,T — phase and reaction diagram for elemental Carbon 1979 //J. Geo-phys. Res. -1980. -V.85, N B12. -P 6930-6936.

41. Kennedy C.S., Kennedy J.C. Equilibrium boundary between graphite and diamond //J. Geophis. Res. -1976. -V. 81, N 14. -P. 2467-2470.

42. Bandy F.P. Behavior of elemental carbon up to very temperature and pressures //High pressure science and technology. Proc. XI AIRAPT international conference. -Kiev. Nauk. dumka. -1989. -V. 1. -P. 326-332.

43. Федосеев Д.В. Влияние размера частиц на равновесие графит-алмаз //Коллоидный журнал. -1978. -Т. 49, №2. -С.402-403.

44. Чайковский Э.Ф., Розенберг Г.Х. Фазовая диаграмма углерода и возможность получения алмаза при низких давлениях //Доклады АНСССР. -1984. -Т. 279, №6. -С. 1372-1375.

45. Таусон В.П., Абрамович М.Г. Полиморфизм кристаллов и фазовый размерный эффект: превращение графит-алмаз //Доклады АНСССР. -1986. -Т. 287, №1. -С. 201-205.

46. Самойлович М.И., Санжарлинский Н.Г. Особенности фазового превращения графит-алмаз //Доклады АНСССР. -1985. -Т. 282, №3. -С. 617-619.

47. Синтез минералов. В 3-х томах. Том 3 /Дороговин Б.А., Полянский Е.В., Белякова Ю.А. и др. -Александров, ВНИИСИМС, 2000. -416 с.

48. Лысенко А.В., Шульман Л.А. Молекулярная модель кристаллоориентированно-го фазового превращения графит—алмаз //Доклады АН У СССР. Сер. Б. —1988. —№ 9. -С.44.

49. Лысенко А.В., Шульман Л.А., Пугач Э.А. Тензорное уравнение состояния графита и алмаза вблизи Р-Т — линии равновесия графит—алмаз //Сверхтвердые материалы. — 1992. -№ 5. -С. 61-62.

50. Лысенко А.В., Шульман Л.А., Пугач Э.А. Баротермические условия графитации алмаза и Р-Т -гистерезис, возникающий при фазовом превращении графит-алмаз //Сверхтвердые материалы. -1993. -№3. -С. 65-66.

51. Курдюмов А.В., Боримчук Н.И. Механизм превращения ромбоэдрического графита в алмаз //Доклады АНСССР. -1987. -Т. 297, №3. -С.602-604.

52. Бритун В.Ф., Курдюмов А.В. Влияние дисперсности и разупорядоченности гра-фитоподобных структур на их мартенситные превращения при высоких давлениях //Порошковая металлургия. —1999. -№3/4. -С.96-102.

53. Бритун В.Ф., Курдюмов А.В. Мартенситные превращения в углероде и нитриде бора //Сверхтвердые материалы —2001. -№2. -С.3-14.

54. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. —М.: Мир, 1978. -Т.1.-806 с.

55. Fahy S., Louie S., Cohen M.L. Pseudopotential total energy study of the transition from rhombohedral graphite to diamond //Phys. Rev. B. -1986. -V.34, N2. -P. 1191-1199.

56. Bundy F.P., Kasper J.S. Hexagonal diamond a new form of carbon //J. Chem. Phys. -1967. -V. 46, N9. -P. 3437-3446.

57. Курдюмов A.B., Островская Н.Ф., Пилянкевич A.H. Реальная структура алмазов динамического синтеза//Порошковая металлургия. -1988. —№1. —С34-40.

58. Lonsdale К., Milledge H.J., Nave Е. X-ray studies of synthetic diamond //Miner. Mag. -1959. -V. 32, N1. -P. 185-201.

59. Титова В.М., Футергендлер С.И. Об ориентировке графита, возникающего на алмазе при нагревании //Кристаллография. —1962. -Т. 7, № 4. -С. 926-930.

60. Вишневский А.С., Лысенко А.В., Ткач В.Н. О структурных и кристалл о физических закономерностях полиморфных превращений, протекающих в углероде при высоких давлениях и температурах. //Кристаллография. -1984. -Т. 29, вып. 1. -С. 168.

61. Новиков Н.В., Федосеев Д.В., Шульженко А.А., Богатырева Г.П. Синтеза алмазов. -Киев: Наукова Думка, 1987. —160 с.

62. Архипов Р.Г., Варфоломеева Т.Д., Попова С.В. К вопросу о возникновении зародышей и механизме действия металлических катализаторов в процессе синтеза искусственного алмаза //Доклады АН СССР. -1971. -Т. 199, № 1. -С. 55-57.

63. Федосеев Д.В., Дерягин Б.В. О нуклеации алмаза. //Доклады АН СССР. -1978. -Т. 238, №1.-С. 31-34.

64. Федосеев Д.В. О гомогенной нуклеации алмаза при высоких давлениях //Журнал физической химии. -1981. -Т. 55, № 2. -С.750-757.

65. Черников В.В., Сюняев З.И., Мережко Ю.И. Гетерогенная нуклеация алмаза на графитовой частице //Журнал физической химии. -1982. —Т. 55, вып. 3. -С. 724-727.

66. Федосеев Д.В., Дерягин Б.В. Коллоидные аспекты в теории нуклеации алмаза //Коллоидный журнал. -1979. -Т. 41, № 4. -С. 750-755.

67. Федосеев Д.В., Семенова-Тян-Шанская А.С. Кинетика зародышеобразования алмаза в коллоидном растворе углерода в металле //Доклады АН СССР. -1984. -Т. 274, № 4.-С. 910-912.

68. Федосеев Д.В., Семенова-Тян-Шанская А.С. Нуклеация алмаза при коагуляции докритических зародышей //Сверхтвердые материалы. -1984. -Вып. 3. -С. 5-7.

69. Федосеев Д.В., Дерягин Б.В., Варшавская И.Г. и др. Кристаллизация алмаза. М.: Наука, 1984. -136с.

70. Сюняев З.И. Нефтяной углерод. -М.: Химия, 1980. -С. 142-152.

71. Удоев А.А., Калашников Я.А., Свинтицких В.Е. Механизм каталитического синтеза алмаза //Журнал физической химии. -1979. -Т. 53, № 10. -С. 2549-2553.

72. Удоев А.А., Калашников Я.А., Свинтицких В.Е. О нуклеации зародышей алмазной фазы в условиях высоких давлений и температур //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1982. -Вып. 2. -С. 1-2.

73. Целиков А.И., Ганкевич Л.Т., Зюзин В.Ю. и др. Коалесценция алмазных частиц при старении метастабильной углеродсодержащей матрицы //Доклады АН СССР. —1981. -Т. 256, №5. -С. 1193-1196.г

74. Яковлев Е.Н., Филоненко В.П., Боровиков Н.Ф. и др. Синтетические алмазные поликристаллы баллас и карбонадо: термодинамические условия образования и структура //Сверхтвердые материалы. -2001. —№ 6. —С. 9-18.

75. Мережко Ю.П., Нестеров А.Н. Граничные условия фазовых превращений углерода в области стабильности алмаза //Журнал физической химии. -1985. -Т. 59, № 6. -С. 1527-1528.

76. Мережко Ю.П. Границы метастабильной зоны образования алмаза в области стабильности графита в системе металл-углерод //Журнал физической химии. -1986. —Т. 60, №5.-с. 1250-1251.

77. Физические величины: Справочник /Под. ред. Григорьева И.С., Мейлихова Е.З.г-М.: Энергоиздат, 1991. -326 с.

78. Von Werner Koter und Sigrid Kaberman. Das Dreistoffsystem Nickel-Chrom-Kohlenstoff //Archiv fur das Eisenhunwesen. -1955. -V.26, №10. -P. 627-630.

79. Ермолаев A.A., Лаптев А.И. Зависимость температуры образования поликристаллического алмаза от состава используемого сплава-катализатора //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2000. -№ 6. -С. 44-45.

80. Чалмерс Б. Теория затвердевания. -М.: Металлургия, 1968. -288с.

81. Ножкина A.B., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Влияние условий получения поликристаллических алмазов карбонадо на их прочностные свойства //Сверхтвердые материалы. -2002. -№ 5. -С. 36-40.

82. Jeynes С. Natural polycrystalline diamond //Industrial Diamond Review. -1978. -January. -P. 14-23.

83. Gerlach W. On the structure of "black diamond" //Z. Anorg. Chemie. -1924. -V. 137. -P. 331-332.

84. Teueb L.F., Butterman W.C. Carbonado a microstructual study //Amer. Mineral. -1969.-V. 54.-P. 412-425.

85. Trueb L.F., De Wys E.C. Carbon from Ubangi, a microstructual study //Amer. Mineral. -1971. -V. 56. -P. 1252-1268.

86. Kravtsov Y.M., Futergendler S.I. Data on diamond in polycrystalline aggregates //Zap. Vses. Min. Obsh. -1960. -V. 89. -P. 464-466.

87. Fettke C.R., Sturges F.C. Notes on the structure of carbonado or black diamond //Amer. Mineral. -1933. -V. 18. -P. 172-174.

88. Brandenburger E. X-ray investigation on carbonados //Schweitz. Min. Pet. Mitt. -1930.-V. 10.-P. 490.

89. Lonsdale K., Milledge H.J. X-ray diffraction studies on diamond and some related materials. -In "Physical Properties of Diamond". Oxford, 1965. Ch. 2. -P. 12-68.

90. Trueb L.F., Barrett C.S. Microstructural investigation of ballas diamond //Amer. Mineral. -1972. -V. 57. -P. 1664-1680.

91. Kunz G.F. Five Brasilian diamonds //Science. -1884. -V. 3. -P. 649-650.

92. Бочко B.A., Орлов Ю.Л. Вариации плотности различных природных алмазов //Доклады АНСССР. -1970. -Т. 191. -С. 341-344.

93. Орлов Ю.Л. Разновидности кристаллов и поликристаллических сростков алмаза //Новые данные о минералах СССР -М.: Наука, 1965. -Вып. 16. -С. 141-154.

94. Мартовицкий В.П., Бульенков Н.А., Солодова Ю.П. Особенности внутреннего строения кристаллоподобных балласов //Изв. АНСССР. Серия геологическая. -1985. -№ 6.-С. 71-77.

95. Орлов Ю.Л., Бульенков Н.А., Мартовицкий В.П. Сферокристаллиты природных алмазов и разновидности балласов -сферокристаллитов алмаза //Расш. тез. VI Межд. конф. по росту кристаллов, т. IV. -М., 1980. -С. 242-244.

96. Галимов Э.М., Ивановская И.Н., Клюев Ю.А. и др. Изотопный состав и особенности кристаллической структуры природных поликристаллов алмаза с лонсдейлитом //Геохимия. -1980. -№ 4. -С. 533-539.

97. Palache С., Berman Н., Frondel С. DANA'S System of Mineralogy. 7th ed.Vol. II. New York, 1951.

98. Пальянов Ю.Н., Хохряков А.Ф., Борздов Ю.М. и др. Условия роста и реальная структура кристаллов синтетического алмаза //Геология и геофизика. -1997. -Т. 38, № 5. — С. 882-906.

99. Богатырева Г.П., Вишневский А.С., Кочержинский Ю.А. и др. Физические свойства алмаза. Справочник. -Киев: Наукова Думка, 1987. -192 с.

100. Егиазарян Г.А., Сафарян A.M., Матосян М.А. Исследование механических свойств синтетических поликристаллических алмазов типа "карбонадо" после термообработки //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1976. -№ 2. -С. 5-7.

101. Ермолаев А.А., Поляков В.П., Лаптев А.И. Получение и свойства модифицированных композиционных материалов типа карбонадо //Структура, свойства и технология металлических систем и керамик: тем. сб. научн. тр. -М.: МИСиС, 1986. -С. 97-101.

102. Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Санников Д.С. Синтез алмазных поликристаллов карбонадо в системе никель-хром-углерод //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. —2000. —№ 4. -С. 43-46.

103. Хансен М.,Андерко А. Структура двойных сплавов. -М.: Металлургиздат, 1962. -1488 с.

104. Корнилов И.И., Космодемьянский В.В. Соотношение между составом, температурой и жаропрочностью. И. Сплавы тройной системы никель-хром-титан //Известия АН СССР. -1955. -№ 2. -С. 89-97.

105. Kybaschewski О, Speidel Н. Oxidation -resistance and some phase relationships in the system chromium-tantalum-nickel //The Journal of the Institute of Metals. -1949. -V. 75, № 2.-P. 417-430.

106. Bloom D.S., Grant N.J. An investigation of the system formed by chromium, molybdenum and nickel //American Institute of mining, metallurgical and Petrolem enginers. -1954. -V. 200.-P. 261.

107. Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Влияние кислород- и водородсодержащих примесей на синтез поликристаллических алмазов карбонадо //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2000. -Ко5. -С. 63-64.

108. Костиков В.И., Шипков Н.Н., Калашников Я.А. и др. Графитация и алмазооб-разование. -М.: Металлургия, 1991.-224 с.

109. Tsuszuki A., Hirano S.I., Naka S. Influencing factors for diamond formation from several stating carbon //J. Mater. Sci. -1985. -V. 20, № 6. -P. 2260-2264.

110. A.c. 235909 от 01.04.86г., кл. COIB 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза. Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. и др.

111. А.с. 283388 от 03.10.88г., кл COIB 31/06. Способ получения поликристаллического алмаза. Елютин В.П., Поляков В.П., Ермолаев А.А., Лаптев А.И.

112. Шалимов М.Д., Калашников Я.А. Синтез алмазов из графитирующегося алмазного сырья, прошедшего термообработку //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1977. —№ 2.-С. 1-3.

113. Дигонский В.В., Дигонский С.В. Закономерности образования алмаза. -СПб.: Недра, 1992. -223 с.

114. Верещагин Л.Ф., Штеренберг Л.Е., Кац М.Я. и др. Зависимость абразивной способности синтетических алмазных агрегатов с микроструктурой карбонадо (АСПК) от их плотности //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1976. -Вып. 5. -С.1-3.

115. Шульпяков Ю.Ф., Дремин А.Н., Доронин В.Н. и др. Распространение жидкого металла в углероде при высоких статических давлениях //Неорган, материалы. —1981. —Т. 17, №4.-С. 635-639.

116. Мейельман М.Л., Булыгина Т.И., Клюев Ю.А. и др. Зависимость плотности синтетического алмаза "баллас" от концентрации примесных атомов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1976. -№ 8. -С. 5-7.

117. Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Изменение периода кристаллической решетки твердого раствора на основе никеля при использовании его для получения поликристаллического алмаза//Сверхтвердые материалы в народном хозяйстве. -Киев, 1989. -С. 10-13.

118. Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Поляков В.П. Влияние состава сплава-катализатора на механизм синтеза и состав фаз поликристаллического алмаза карбонадо //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2000. -№ 2. -С. 62-65.

119. А.с. 1427655 от 01.06.88г., кл. С01В 31/06.Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза. Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев А.А. и др.

120. А.с 1427656 от 01.06.88г., кл. С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза. Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев А.А. и др.

121. А.с. 1427657 от 01.06.88г., кл. С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза. Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев А.А. и др.

122. А.с. 1427658 от 01.06.88г., кл. С01В 31/06. Катализатор для синтеза поликристаллического алмаза. Лаптев А.И., Поляков В.П., Ермолаев А.А. и др.

123. Мешков Л.Л., Гузей Л.С., Соколовская Е.М. Термодинамическое исследование системы никель-молибден //Журнал физической химии. -1975. -Т. 49, № 8. -С. 1917-1920.

124. Gasselton R.E., Hume-Rothery W. The equilibrium diagram of the system molybdenum nickel //J. Less -Common Metals. -1964. -V. 7, N 3. -P. 212-221.

125. Елютин В.П., Поляков В.П., Шалимов М.Д. и др. Исследование процесса образования поликристаллических алмазов //Докл. АН СССР. -1984. -Т. 275, №1. -С. 135-139.т

126. Никольская И.В., Верещагин Л.Ф., Орлов Ю.Л. и др. Сравнительные исследования природных и синтезированных балласов //Докл. АН СССР. -1968. -Т. 182, № 1. -С. 77-79.

127. Аполлонов В.Н., Верещагин Л.Ф., Шалимов М.Д. и др. О двойниках алмаза синтетических балласов //Докл. АН СССР. -1973. -Т. 208. -С. 844.

128. Аполлонов В.Н., Верещагин Л.Ф., Калашников Я.А. и др. О форме кристаллов алмаза в синтетических балласах //Докл. АН СССР. -1974. -Т. 217, № 1. -С. 70-72.

129. Варфоломеева Т.Д., Яковлев Е.Н., Слесарев В.Н. и др. Микроструктура синтетических поликристаллических алмазов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1980. -№7. -С. 1-3.

130. Боровиков Н.Ф., Верещагин Л.Ф., Калашников Я.А. и др. Некоторые морфологические особенности структуры синтетических балласов //Докл. АН СССР. —1973. —Т. 209.-С. 1078-1080.

131. Аполлонов В.Н., Боровиков Н.Ф., Верещагин Л.Ф. и др. Электронномикроскопическое исследование поликристаллических алмазов //Кристаллография. —1974.-Т. 19, №3.-С. 655-659.

132. Аполлонов В.Н., Боровиков Н.Ф., Верещагин Л.Ф. и др. Строение дендритов алмаза синтетических балласов //Доклады АНСССР. -1976. -Т. 226. -С. 558-559.

133. Ганкевич Л.Т., Нагорный В.Г., Шипков Н.Н. Структурная связь выделений алмаза и металла-катализатора с исходным углеграфитовым материалом при каталитическом синтезе балласов //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1977. —№ 5. -С. 1-3.

134. Малов Ю.В. Электронно-микроскопическое исследование искусственных поликристаллических алмазов — балласа и карбонадо //Докл. АН СССР. -1969. -Т. 186, № 4. -С. 807-808.

135. Малов Ю.В. Микроструктура искусственных поликристаллических алмазов //Кристаллография. -1970. -Т. 15, № 6. -С. 1194-1195.

136. Белянкина А.В., Созин Ю.И., Черепенина Е.С. и др. К вопросу о структуре синтетических поликристаллических алмазов типа баллас и карбонадо //Синтетические алмазы. -1976.-№ 2.-С. 13-17.

137. Белянкина А.В., Созин Ю.И., Товстоган В.М. Строение и структурные особенности поликристаллических алмазов //Сверхтвердые материалы. —1980. —№ 4 -С. 6-9.

138. Палатник Л.С., Гладких Л.И. О механизме структурных превращений в системе углерод-металл //Доклады АН СССР. -1971. -Т. 200, № 1. -С. 81-84.

139. Палатник Л.С., Гладких Л.И., Фукс М.Я. и др. Металлические включения в синтетических поликристаллах алмаза//ФТТ. —1973. —Т. 15, вып. 7. -С. 20-29.

140. Маликова Ж.Г. Исследование структурно-механических свойств сверхтвердого инструментального материала типа карбонадо //Физика и химия обработки материалов. — 1976. -№ 2. -С. 94-97.

141. Львов В.Н., Маликова Ж.Г., Гушотин А.В. и др. Влияние примесей на субструктуру синтетических поликристаллических алмазов //Эффективные направления применения алмазных инструментов в машиностроении и стройиндустрии. Тр. ВНИИАлмаза, 1978.-С. 71-77.

142. Маликова Ж.Г., Семерчан А.А., Скосырская Н.Н. Микронапряжения в структурах синтетического алмаза типа "баллас" //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1978. —№ 5.-С. 1-3.

143. Маликова Ж.Г., Семерчан А.А. Микронапряжения и неразрушающий контроль качества сверхтвердых материалов //Дефектоскопия. -1980. —№ 5. -С. 12-18.

144. Маликова Ж.Г. Об искажениях кристаллической решетки в синтетических алмазных материалах //Дефектоскопия. -1981. -№ 5. -С. 105-106.

145. Маликова Ж.Г. Субструктура синтетических сверхтвердых материалов' и ее взаимосвязь с механическими свойствами. Автореф. дисс. докт. техн. наук. М., 1996 г.

146. Геншафт Ю.С., Семенова-Тян-Шанская А.С., Налетов A.M. и др. Некоторые особенности структуры и свойств синтетических поликристаллических алмазов //Доклады АН СССР. -1977. -Т. 236, № 6. -С. 1350-1352.

147. Семенова-Тян-Шанская А.С. Износостойкость алмазов типа "Баллас" //Научно-технические и экономические вопросы алмазной обработки. Труды ВНИИАЛМАЗа, 1983. -С. 75-82.

148. Аполлонов В.Н., Шалимов М.Д., Калашников Я.А. Анизотропия свойств синтетических алмазов типа "Баллас" //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1975. -Вып. 3. -С.1-4.

149. Елютин А.В., Лаптев А.И., Манухин А.В. и др. Синтез поликристаллических алмазов "карбонадо" из пирографита//Доклады РАН. -2001. -Т.378, №6. -С. 1-6.

150. Verechagin L.F., Kalashnikov Ja.A., Shalimov M.D. The mechanism of transformation of carbon containing substance to diamond under static conditions // High temp.- high press. -1975. -V.7, №1. -P. 41-47.

151. Wentorf R.H. The behavior of some carbonaceous materials of very high pressures and high temperatures //J. Phys. Chem. -1965. -V. 69, № 9. -P. 3067-3069.

152. Wentorf R.H. Solutions of carbon at high pressure //Bericht bunsenges. phys. chem. -1966. -V.70, -№ 9-10. -P. 975-982.

153. Evans T. Changes produced by high temperature treatment of diamond. //The properties of diamond. /Ed. by J.E. Field. London, Academic press, 1979. -P.403-424.

154. Верещагин Л.Ф., Калашников Я.А., Фекличев E.M. и др. К вопросу о механизме полиморфного превращения графита в алмаз //Доклады АН СССР. —1965. — Т.162. — С. 1027-1029.

155. Петрова Н.И. Некоторые закономерности кристаллизации алмаза при использовании различных графитов //Синтез минералов и экспериментальные исследования. — М.: Недра, 1981.-С. 145-147.

156. Прихна А.И., Шульженко А.А., Житнецкий В.И. и др. Влияние структуры графита на синтез алмазов //Сверхтвердые материалы. -1980. -№2. —С. 3-5.

157. Бадиков В.П., Шевяков В.П., Шипков Н.Н. и др. Влияния некоторых свойств графита на процесс синтеза алмазных порошков //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1979. -№4. -С. 3-4.

158. Касаточкин В.И., Штеренберг Л.Е., Казаков М.Е. и др. Термическое преобразование карбина под давлением //Докл. АНСССР. -1973. -Т. 209, №2. -С. 383-391.

159. Калашников Я.А., Шалимов М.Д., Никольская И.В. Синтез алмазов из стеклоуглерода //Доклады АН СССР. -1974. -Т.219, №2. -С. 405-407.

160. Ганкевич Л.Т., Нагорный В.Г., Шипков Н.Н. Изменение структуры углеродных материалов при каталитическом синтезе алмаза //Синтетические алмазы. -1977. -Вып.З.-С. 6-10.

161. Костиков В.И., Шипков Н.Н., Калашников Я.А. и др. О механизме полиморфных превращений углерода в присутствии катализаторов //Сверхтвердые материалы. -1985.-№6.-С. 3-7.

162. Tsuzuki A., Hirano S.-J., Naka S. Effect of high pressure pre-treatment of starting carbon on diamond formation //J. Mater. Sci. -1985. -V. 20, N 8. -P. 2477-2482.

163. Дымов Б.К., Калашников Я.А., Шадиев А.Ш., Селюков С.Н. Влияние негра-фитированной фазы исходного углеродного материала на характер синтеза и качество кристаллов алмаза //Сверхтвердые материалы. —1991. —№6. —С. 3-5.

164. Елютин В.П., Поляков В.П., Федосеев Д.В., Лоладзе Н.Т. Влияние аморфного углерода на зародышеобразование и рост кристаллов алмаза //Докл. АН СССР. -1987. -Т. 297, № 4. -С. 854-857.

165. Дымов Б.К., Бубнеков И.А., Бакман А.С. и др. Изменение структуры углерода в предкристаллизационный период синтеза алмаза //Сверхтвердые материалы. —1983. —№ 6.-С. 6-12.

166. Штеренберг Л.Е., Богданова С.В. Влияние никеля на графитацию углеродных материалов при высоких давлениях и температурах //Изв. АН СССР. Неорганические материалы. -1982. -№> 3. -С. 3-7.

167. Штеренберг Л.Е., Иванов Л.А. Рентгенографическое исследование среды кристаллизации и алмазов, полученных в присутствии тантала //Сверхтвердые материалы. — 1992.-№ 1.-С. 3-9.

168. Onodera A., Irie Ya., Higachi К. Graphitization of amorphous carbon at high pressures to 15 GPa //J. Appl. Phys. -1991. -V. 69, № 4. -P. 2611-2617.

169. Яковлев E.H., Воронов О.А., Рахманина A.B. Синтез алмазов из углеводородов //Сверхтвердые материалы. -1984. -№ 4. -С. 8-11.

170. Яковлев Е.Н., Шалимов М.А., Куликова Л.Ф. и др. Синтез алмазов из углеводов //Журнал физ. химии. -1985. -Т.59,№6. -С. 1517-1518.

171. Шалимов М.Д., Зиганшина Р.Н., Астахов М.В. Влияние водорода на условия образования алмаза в области высоких давлений и температур //Изв. ВУЗов. Черная металлургия. —1993. —№1. -С. 1-5.

172. Shirasu Y., Yamanaka S., Miyake M. Preliminary study on hydrogen solubiliny in graphite //Technology reports of Osaka university. -1990. -V. 40. -P. 35-40.

173. Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Полушин Н.И., Сорокин M.H. Синтез алмазных порошков из природных углеродсодержащих материалов //Сверхтвердые материалы. Сборник научных трудов под. рук. А.В. Елютина. -М.: МГИСиС, 2001. -С. 84-89.

174. Лаптев А.И., Манухин А.В., Санников Д.С. и др. Применение графитов различных марок для синтеза поликристаллических алмазов "карбонадо" //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2002. —№1. -С. 41-44.

175. Курдюмов А.В. Структурные превращения графита при высоких давлениях и температурах //Влияние высоких давлений на вещество. Киев: ОНТИ ИПМ УССР, 1976. — С. 182-188.

176. Nojkina A.V., Laptev A.I., Ermolaev A.A. Influence of synthesis and composition conditions on strength characteristics of synthetic carbonado-type diamonds //High Pressure Research. -2002. -V.22. -P. 545-549.

177. Адам H.K. Физика и химия поверхностей. ОГИЗ, 1947

178. Найдич Ю.В., Колесниченко Г.А., Лавриненко И.А., Моцак Я.Ф. Пайка и металлизация сверхтвердых инструментальных материалов. Киев: Наук. Думка, 1977. -188с.

179. Жуховицкий А.А., Григорян В.А., Михалик Е. Поверхностный эффект химического процесса //Докл. АН СССР. -1964. -Т. 155, -№2. -С. 392

180. Найдич Ю.В., Колесниченко Г.А. Взаимодействие металлических расплавов с поверхностью алмаза и графита. Киев: Наук, думка, 1967. -89 с.

181. Найдич Ю.В. Контактные явления в металлических расплавах. -Киев: Наук, думка, 1972. -196с.

182. Weisweller W., Mahadevan V. Wettability characteristics of metal melts on graphite and glasslike carbon substrates and their relation to catalytic graphitization //High Temperatures High Pressures. -1972. -V. 4. -P. 27-38.

183. Mortimer D.A., Nicolas M. The wetting of carbon and carbides by copper alloys //Journals of Material science. -1973. -№ 8. -P. 640-648.

184. Ю.В. Найдич, Шульженко А.А., Андреев А.В. и др. Смачивание металлическими расплавами алмаза в области его термодинамической стабильности //Докл. АН УСССР. Сер. А. -1984. -№ 6. -С. 74-76.

185. Найдич Ю.В., Логинова О.Б., Перевертайло В.М. и др. Межфазные и капиллярные явления в процессе синтеза алмаза при высоких давлениях в присутствии металлических расплавов //Адгезия расплавов и пайка материалов. -1981. -Вып. 7. -С. 12-20.

186. Синтез минералов. В 2-х томах. Том 1./Хаджи В.Е., Цинобер Л.И., Штеренлихт Л.М. и др. -М.: Недра, 1987. -487 с.

187. Поляков В.П., Лаптев А.И., Перфилов С.А. Влияние хрома, тантала, молибдена, титана, бора и углерода на адгезию никеля к пирографиту //Депонированные научные работы. -М.: ВИНИТИ, 1985. -№12. -С. 180.

188. Лаптев А.И. Роль адгезионных характеристик сплавов-катализаторов в процессе образования поликристаллических алмазов карбонадо //Сверхтвердые материалы. Сборник научных трудов под. рук. А.В. Елютина. -М.: МГИСиС, 2001. -С. 90-104.

189. Нешпор B.C. Структура и физические свойства разновидностей пирографита //Химическое газофазное осаждение тугоплавких неорганических материалов. -Л.: ИПХ, 1976.-С. 32-65.

190. Веткин С.Е., Орловцев Ю.В., Крошов А.И. и др. Получение и свойства пирографита //Конструкционные углеграфитовые материалы. №1. М.: Металлургия, 1964. -№1. -С. 9-19.

191. Елютин В.П., Костиков В.И., Харитонов А.В. Поверхностная энергия пир'огра-фита //Докл. АНСССР. -1968. -Т. 182, №2. -С. 376-377.

192. Ниженко В.И. Экспериментальная оценка свободной поверхностной энергии твердых тел //Поверхностные явления в расплавах. -К.: Наукова думка, 1968, -С. 118-126.

193. Иващенко Ю.Н., Богатыренко Б.Б., Еременко В.Н. К вопросу о расчете поверхностного натяжения жидкости по размерам лежащей капли //Поверхностные явления в расплавах и процессах порошковой металлургии. -Киев, 1963. —С. 391-417.

194. Н. Schenck, М. G. Fronberg, Е. Steinmetz. Untersuchungen uber wechselseitige Ak-tivitatseinflusse in homogenen metallishen Mehrstofflosungen. //Archiv f.d. Eisenhuttenwesen. -1963. -V.34, №1. -P. 37-47.

195. Самсонов Г.В., Виницкий И.М. Тугоплавкие соединения. -М.: Металлургия, 1976.-560 с.

196. Левшин Г.А., Алексеев В.И. Термодинамические свойства сплавов системы никель-титан //Журнал физической химии. -1979. -Т. 53, №3. -С. 769-772.

197. Лякишев И.П., Снитко Ю.П., Алексеев В.И. и др. Термодинамика реакций образования интерметаллидов Ni3Ta и Ni2Ta //Докл. АНСССР. -1981. -Т.255, №6. -С. 1404.

198. Hultgren R. Selected values of the thermodinamic properties of binary alloys. 1973. —1435p.

199. Алексеев В.И., Левшин Г.А. Исследование термодинамических свойств некоторых сплавов на основе никеля //Известия Вузов. Черная металлургия. —1980. -№11. -С. 19-24.

200. Алексеев В.И., Дегтярева И.В., Левшин Г.А. Термодинамические свойства сплавов Ni-Cr-C, Ni-Ti, Ni-Ti-C и растворимость избыточных фаз в матрице на основе никеля //Диаграммы состояния металлических систем. -М.: Наука, 1981. -С. 91-98.

201. Вилсон Д.Р. Структура жидких металлов и сплавов. -М.: Металлургия, 1972. —247 с.

202. Филиппов Е.С. Строение, физика и химия металлургических расплавов. —М.: Металлургия, 1995. -304 с.

203. Чепелева В.П., Делеви В.Г., Кизиков Э.Д. и др. Структурообразование сплава титан-никель эвтектического состава //Порошковая металлургия. —1984. —№ 1. -С. 66-71.

204. Bashforth F., Adams I. An attempt to test the theories of capillary action. Cambridge,1883.

205. Хантадзе Д.В. Расчет объема лежащей капли //Физика металлов и металловедение. -1983. -Т. 15, №3. -С. 470-472.

206. Поляков В.П., Лаптев А.И., Ермолаев А.А. Объемные и фазовые изменения при твердофазном спекании образцов на никель-хромовой основе //Депонированные научные работы. -М.: ВИНИТИ, 1985. -№12. -С. 180.

207. Гольдберг З.А., Баранова И.В., Куликов В.В. Цельные спиральные сверла из твердых сплавов //Твердые сплавы. Сб. трудов ВНИИТС, 1962. —№4.

208. Плющ Г.В., Прядка Г.А. Удаление пластификатора из твердосплавных заготовок //Порошковая металлургия. -1970. -№5. -С.50.

209. Скороход В.В., Солонин С.М. Физико-металлургические основы спекания порошков. -М.: Металлургия, 1984. -159с.

210. Симе У., Хагель В. Жаропрочные сплавы. -М.: Металлургия, 1976. -568с.

211. Флейшер Р., Хиббард У. Упрочнение при образовании твердого раствора //Структура и механические свойства твердого раствора. —М.: Металлургия, 1967. -С. 85111.

212. Mott N.F., Nabarro F.R.N. Report of the Conferense on Stregth of solids //Physical Society. 1948.-P. 1-11.

213. Козлов Л.Я. Повышение качества и разработка новых сложнолегированных литейных сплавов на основе никеля и железа. -Дисс. докт.техн.наук, М., 1983. -496с.

214. Compand D.R., Hall C.W., Мс. Gill I.R. Platinum-Enriched Superalloys //Platinum Metals Review. -1982. -V. 26, N 4. -P. 146-157.

215. Курдюмов A.B, Пилянкевич A.H. Фазовые превращения в углероде и нитриде бора. -Киев: Наукова Думка, 1979. -186с.

216. Корнилов И.И., Космодемьянский В.В. Соотношение между составом, температурой и жаропрочностью. II. Сплавы тройной системы никель-хром-титан //Известия АН СССР. -1955. —№ 2. -С. 89-97.

217. Денисенко Э.Т., Кулик О.П., Еремина Т.В. Дисперсные кристаллические порошки. Анализ научно-технической литературы //Порошковая металлургия. —1983. -№4. -С.4-14.

218. Миллер Т.Н. Плазмохимический синтез и свойства порошков тугоплавких соединений //Изв. АН СССР: Неорганические материалы. -1979. -Т. 15, №4. -С.557-562.

219. Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Применение ультрадисперсных частиц для упрочнения алмазных поликристаллов типа карбонадо //Физико-химия ультрадисперсных частиц. Материалы V Всероссийской конференции. -М.: МИФИ, 2000. -С. 330-331.

220. Елютин А.В., Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Манухин А.В. Влияние дисперсного упрочнения катализатора на свойства поликристаллических алмазов "карбонадо" //Докл. РАН. -2002. —Т.384, №5. -С. 1-3.

221. Каламазов Р.У., Цветков Ю.В., Кальков А.А. Высокодисперсные порошки вольфрама и молибдена. -М.: Металлургия, 1988. —192с.

222. Кипарисов С.С., Левинский Ю.В. Внутреннее окисление и азотирование сплавов. -М.: Металлургия, 1979. -200с.

223. Митрофанов Б.В., Зайнулин Ю.Г., Алямовский С.И. и др. Область гомогенности, степень заполнения и концентрационная зависимость периодов решетки кубического карбонитрида титана //Изв. АН СССР: Неорганические материалы. —1974. —Т.10, № 4. -С. 745-747.

224. Портной К.И., Бабич Б.Н. Дисперсноупрочненные материалы. -М.: Металлургия, 1974. -200с.

225. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия /Уманский Я.С., Скаков Ю.А., Иванов А.Н., Расторгуев Л.Н. -М.: Металлургия, 1982. -632с.

226. Лаптев А.И., Манухин А.В., Санников Д.С., Ермолаев А.А. Механические свойства и фазовый состав "карбонадо", синтезированных в различных металлических системах //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2002. —№2. -С. 51-54.

227. Тихонов Л.В., Кононенко B.A., Прокопенко Г.И., Рафальский В.А. Механические свойства металлов и сплавов. Справочник. Киев. Наук, думка, 1986. -568с.

228. Чепуров А.И., Федоров И.И., Сонин В.М. Экспериментальное моделирование процессов алмазообразования. Новосибирск, Изд-во СО РАН, НИЦ ОИГГМ, !997. -198с.

229. Ершова Т.П., Каменецкая Д.С., Литвин Ю.А. Т-Р-С диаграммы состояния систем Ni-C и Со-С до давления 100 кбар //Высокие давления и свойства материалов. -Киев: Наук. Думка, 1980. -С 63-69.

230. Журавлев В.В., Епишина Н.И. Влияние термостойкости алмаза на стойкость инструмента //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1976. -Вып. 7. -С. 1-4.

231. Синтетические алмазы в геологоразведочном бурении. Под. ред. Бакуля В.Н. — Киев: Наукова Думка, 1978. —232 с.

232. Лоладзе Т.Н., Бокучава Г.В. Износ алмазных кругов. -М.: Машиностроение,1967.

233. Бакуль В.Н., Гинзбург Б.И., Мишнаевский Л.Л. и др. Синтетические алмазы в машиностроении. К.: Наукова Думка, 1976. —352.

234. Пугач Э.А., Андреев В.Д., Огородник В.В. и др. Кинетика окисления алмазов АВ //Сверхтвердые материалы. —1980. -№4. -С. 10-13.

235. Никоноров Ю.И., Медведева М.С. К вопросу об окислении алмазов //Сверхтвердые материалы. —1979. —№2. -С. 19-20.

236. Федосеев Д.В., Успенская К.С. Окисление алмаза //Синтетические алмазы. -1977. -Вып. 4. -С. 18-24.

237. Богатырева Г.П., Невструев Г.Ф., Крук В.В. Некоторые особенности окисления синтетических алмазов //Синтетические алмазы. —1977. —№ 5. -С. 23-26.

238. Полянская Н.Д. Взаимодействие алмаза с окисляющими средами //Адгезия расплавов и пайка материалов. -1982. -Вып. 9. -С. 55-62.

239. Бакуль В.Н., Шульженко А.А., Крук В.Б. и др. Исследование процесса окисления синтетических и природных алмазов //Синтетические алмазы. —1976. -Вып. 2. -С. 3-5.

240. Галицкий В.Н., Муравский В.А., Кунцовская A.M. и др. Влияние металлизации на окисление алмазов //Синтетические алмазы. -1972. -№3. -С. 29-30.

241. Отопков П.П., Сенчаков А.И. О каталитическом влиянии примесей на окисление алмазов //Современные синтетические сверхтвердые материалы и области их применения. Тр. ВНИИАЛМАЗа, 1976. -№4. -С. 12-24.

242. Крук В.Б., Кипнис Ц.А. Окисление поликристаллических агрегатов синтетических алмазов типа баллас //Синтетические алмазы -1972. -Вып. 3. -С.31-32.

243. Кудрявцев К.К., Страхова Г.М., Панченко М.А. Влияние металлизации на окисление синтетических поликристаллических материалов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1976. -№5. -С. 3-4.

244. Воронов О.А., Чеботарева Е.С., Яковлев Е.Н. Термопрочность и стойкость к окислению алмазных компактов, полученных с применением углеводородов //Сверхтвердые материалы. -1987. -№3. -С. 10-13.

245. Лунев В.М., Самойлов В.П. Свойства спаев металла с поликристаллами, металлизированными конденсацией плазмы //Синтетические алмазы. -1977. -№4. -С. 28-33.

246. Елютин А.В., Ермолаев А.А., Лаптев А.И., Манухин А.В. Влияние металлической фазы в поликристалле алмаза на процесс его окисления //Доклады РАН. -2000. -Т. 375, №4. -С. 457-461.

247. Огородник В.В, Пугач Э.А., Постолова Г.Г. Взаимодействие алмазов с некоторыми компонентами воздуха //Поверхностные и теплофизические свойства алмазов. -Киев: ИСМ АН УССР, 1985. -С. 42-48.

248. Огородник В.В., Пугач Э.А., Постолова Г.Г. Влияние давления газовой реакции среды на термостабильность алмаза //Физико-химические свойства сверхтвердых материалов и методы их анализа. Сб.научн.трудов. -Киев: ИСМ АН УССР, 1987.-С. 59-64.

249. Безруков Г.Н., Пилоян Г.О., Санжарлинская Л.А. Оценка термостойкости синтетических алмазов по термографическим данным //Синтетические алмазы. —1976. —№3. — С. 7-11.

250. Лопарев В.В., Вепринцев В.И., Манухин А.В., Фунтиков Е.В. Влияние добавки бора на стойкость алмазов СВ к окислению //Сверхтвердые материалы. -1984, -№6. -С. 11-14.

251. Пугач Э.А., Боровикова М.С., Филипченко С.И. и др. Окалинностойкость гете-рофазных материалов на основе диборида титана //Бориды и материалы на их основе. Сб. научных трудов. -Киев: ИПМ АН УССР, 1986. -С. 125-130.

252. Найдич Ю.В., Колесниченко Г.А., Лавриненко И.А. и др. Пайка и металлизация сверхтвердых инструментальных материалов. Киев: Наукова думка, 1977. —186с.

253. Кудрявцев К.К., Захарченко Н.И., Лишевский В.Ф. Исследование влияния высоких температур на структуру синтетических поликристаллов марки АСБ //Алмазы и сверхтвердые материалы, 1974. —Вып. 9. -С. 1-5

254. Кобл Р.Л., Парих Н.М. Разрушение поликристаллической керамики //Разрушение. М., 1976. —Т.7. -С. 2210-299.

255. Семко М.Ф., Грабченко А.И., Ходоревский М.Г. Алмазное шлифование синтетических сверхтвердых материалов. Харьков, Изд-во Харьк. ун-та, 1980. -192 с.

256. Палатник Л.С., Гладких Л.И., Фукс М.Я. и др. О структурных изменениях поликристаллов синтетического алмаза при нагреве //Синтетические алмазы. -1976. —№4. — С. 3-7.

257. Палатник JI.C., Гладких Л.И., Швецова З.И. и др. Влияние термической обработки на структуру поликристаллов синтетического алмаза //Синтетические алмазы. -1974. -№5. -С. 9-11.

258. Бугаков В.И. Разработка процессов и технологии получения высокоэффективного алмазного инструмента методом спекания при высоких давлениях с применением новых алмазных материалов и порошковых композиций. Диссертация на соиск. докт. техн. наук., 2005.

259. Гладких Л.И., Колупаева З.И., Фукс М.Я. Структурные изменения в металлических включениях при нагреве синтетических поликристалличских алмазов типа баллас //Сверхтвердые материал. —1986. —№3. -С. 20-23.

260. Аринкин А.В., Гладких Л.И., Палатник Л.С. и др. Межфазные напряжения в поликристаллах синтетического алмаза //Физико-химические проблемы синтеза сверхтвердых материалов. Киев: ИСМ АН УССР, 1978. -С. 51-53.

261. Елютин A.B., Ермолаев A.A., Лаптев А.И., Манухин А.В. Влияние бора на термостойкость поликристаллических алмазов карбонадо //Докл. РАН. -2002. -Т. 386, № 2. -С. 1-3.

262. Бакуль В.Н., Цыпин Н.В., Гаргин В.Г. Изменение прочности синтетических алмазов в условиях изготовления матриц буровых инструментов //Физико-химические проблемы синтеза сверхтвердых материалов. Киев, ИСМ АН УССР, 1978. -С. 141-144.

263. Ножкина А.В. Каталитическое фазовое превращение алмаза в графит //Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами. -Киев: ИСМ АН УССР, 1984. -С.83-92.

264. Андреев В.Д. //Физика твердого тела. -1999. -Т. 41, вып. 4. -С. 695-701.

265. Андреев В.Д. //Химическая физика. -1999. -Т. 18, № 10. -С. 118-120.

266. Bridgman P.W. J. //Chem. Phys. -1947. -V. 15. -P. 92-98.

267. Bovenkirk H.P., Bundy F.P., Hall H.T., Strong H.M. Preparation of diamond //Nature.-1959.-V. 184.-P. 1094-1098.

268. Bandy F.P., Bovekirk Н.Р., Strong Н.М., Wentorf R.H. //J. Chem. Phis. -1961. -V. 35, №2.-P. 383-391.

269. Horton R.M., Horton M.D. The high-pressure graphitization of diamond //High Temperature High Pressure. -1972. -V. 4. -P. 39-48.

270. Верещагин Л.Ф., Коняев Ю.С., Довбня A.B. Термостойкость поликристаллических образований алмаза и боразона при давлении до 50 кбар в условиях их спекания с металлокерамическими связками //Алмазы. -1970. -№4. -С. 1-5.

271. Синтетические сверхтвердые материалы, т.2. Композиционные сверхтвердые материалы. К.: Наук, думка, 1986. -264 с.

272. Симкин Э.С., Цыпин Н.В. Влияние высокого давления на термостойкость синтетических алмазов //Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами. К.: ИСМ АН УССР, 1984.-С. 124-127.

273. Гаргин В.Г., Шишкин В.А. Влияние давления, температуры и среды на прочность синтетических алмазов //Взаимодействие алмазов с жидкими и газовыми средами. -К.: ИСМ АН УССР, 1984. -С. 127-131.

274. Подзярей Г.А., Начальная Т.А., Симкин Э.С. и др. Исследование изменений в синтетических алмазах после термообработки при высоких давлениях //Физика и техника высоких давлений. -1983. -№ 14. -С. 36 39.

275. Бугаков В.И., Лаптев А.И., Поздняков А.А., Устинов И.В. Метод определения давления и его распределение в камере высокого давления при изготовлении алмазосодержащих элементов //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -2004. -№ 2. -С. 73-75.

276. Бугаков В.И., Ермолаев А.А., Лаптев А.И. Методика определения термостойкости алмазных порошков под давлением //Материаловедение. —2005. —№9. -С. 12-15.

277. Новиков Н.В., Кочержинский Ю.А., Шульман Л.А. и др. Физические свойства алмаза. Киев: Наукова думка, 1987. -190 с.

278. Калашников Я.А., Недошивин Ю.Н., Никольская И.В. и др. К вопросу о влиянии металлов на некоторые магнитные свойства алмазов типа баллас //Журнал физической химии. -1973. -Т. 47, № 7. -С. 1656-1659.

279. Понизовский Л.З., Боброва Е.М., Лихтер А.И. Исследование электрических и магнитных свойств поликристаллических образований алмаза //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1974. -Вып. 8. -С. 1-4.

280. Мейельман М.Л., Детчуев Ю.А., Гринберг В.Р. и др. Электрические свойства синтетических поликристаллов алмаза марки АСПК //Современные синтетические сверхтвердые материалы и области их применения. Тр. ВНИИАЛМАЗа, 1976. -№ 4. -С. 3-12.

281. Мейльман М.Л., Понизовский Л.З. Физические свойства синтетических поликристаллических алмазов типа "баллас" //Труды ВНИИАЛМАЗа, 1977. -№5. -С. 13-28.

282. Кудрявцев К.К., Понизовский Л.З. Исследования металлических включений в поликристаллах балласа//Синтетические алмазы. -1977. -Вып. 3. -С. 24-27.

283. Колчеманов Н. А., Ножкина А. В., Лаптев А. И., Колчеманов Д. Н. Влияние условий получения алмазных поликристаллов карбонадо на их магнитные свойства //Сверхтвердые материалы. —2003. —№1. -С. 15-21.

284. Ровша B.C., Петров И.П., Гомон Г.А. Изучение поликристаллов синтетического алмаза методом лазерного микроанализа //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1974. — Вып. 11.-С. 3-5.

285. Гузей Л.С., Кузнецов В.Н., Соколовская Е.М. Применение квазихимической модели для расчета растворимости углерода в никелевых сплавах //Диаграммы состояния металлических систем. -М. Наука, 1981. -С. 103-106.

286. Палатник Л.С., Гладких Л.И., Аринкин А.В. и др. О механизме образования поликристаллов синтетических алмазов //Сверхтвердые материалы. —1980. —№ 1. -С. 7-13.

287. Литвин Ю.А. О механизме образования алмаза в системах металл-углерод //Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1968. -Т. 4, № 2. -С. 175-181.

288. Strong Н.М., Chenko R.M. Further studies on diamond growth rates and physical properties of laboratory -made diamond //J. Phys. Chem. -1971. -V. 75, № 12. -P. 1838-1843.

289. Мережко Ю.И., Нестеров A.H. Кинетика диффузионного роста алмазов //Журнал физической химии. -1985. -Т. 59, № 9. -С. 2347-2349.

290. Лисовский А.Ф. Миграция расплавленных металлов в спеченных композиционных телах. Киев: Наук. Думка, 1984. -256 с.

291. Колчеманов Н.А., Ножкина А.В., Лаптев А.И., Колчеманов Д.Н. Кинетика образования поликристаллического алмаза //Сверхтвердые материалы. —2003. —№2. —С. 2633.

292. Шулымков Ю.Ф., Коломийцев А.И., Соловьева Т.Н., Олюнина Т.В. Зависимость содержания металла-катализатора в алмазных поликристаллах от характера распространения фронта кристаллизации //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1979. -Вып. 4. — С. 1-3.

293. Шульженко А.А., Гаргин В.Г., Шишкин В.А., Бочечка А.А. Поликристаллические материалы на основе алмаза. Киев: Наук. Думка, 1989. —192 с.

294. Kanda A., Suzuki К., Fukunaga О., Setaka N. Growth of polycrystalline diamond //Journal of Materials science (Letters). -1976. -№11. -P. 2336-2337.

295. Колчеманов H.A., Ножкина A.B., Лаптев А.И. и др. Кинетика образования поликристаллического алмаза-//Современные проблемы производства и эксплуатации углеродной продукции. Челябинск, 2000.

296. Елютин А.В., Лаптев А.И., Манухин А.В. Механизм проникновения металла-катализатора в объем графитовой заготовки в процессе образования поликристаллических алмазов типа "карбонадо" //Материаловедение. -2001. —№ 12.

297. Лыков А.В. Тепломассообмен. -М.: Энергия, 1972. —560 с.

298. Новиков Н.В., Ткач В.Н., Вишневский А.С. Упругие характеристики монокристаллов синтетических алмазов //ДАН СССР. -1988. -Т. 302, №6. -С. 1368-1371.

299. Кузин Н.Н. Фазовый состав и распределение включений металла-катализатора в поликристаллических образцах алмаза типа "карбонадо" диаметром до 17 мм //Неорганические материалы. —1996. —Т. 32, № 2. -С. 173-177.

300. Кузин Н.Н. Фазовый состав и распределение включений металлов-катализаторов Ni, Со, Fe, Мп, Сг в поликристаллических образцах алмаза типа "карбонадо" //ИФВД: Ежегодник. -1999. -Т.6. -С. 79-80.

301. Яковлев Е.Н., Антонович А.А., Козорезов Е.В. и др. Исследование распределения металла-катализатора в синтетических алмазных поликристаллах типа "карбонадо" методом рентгеновской компьютерной микротомографии //ИФВД: Ежегодник. —1999. — Т.6.-С. 81-83.

302. De Carly P.S., Jamieson J.L. //Science. -1961. -V. 133, N 3467. -P. 1821-1823.

303. Товстоган B.M. Созин Ю.И., Белянкина А.В. //Синтетические алмазы. -1977. -№6.-С. 11-14.

304. Лукаш В.А., Марков А.И. Получение сверхтвердых материалов взрывом (обзор зарубежной информации //Сверхтвердые материалы. -1983. -№ 6. -С. 13-19.

305. Сакович Г.В., Комаров В.Ф., Петров Е.А. Синтез, свойства, применение и производство наноразмерных синтетических алмазов. Часть 1. Синтез и свойства. //Сверхтвердые материалы. -2002. № 3. -С. 3-18.

306. С. Ямагучи. Получение алмаза и нитрида бора методом внутреннего взрыва //Сверхтвердые материалы: синтез, свойства, применение. —Киев: Наук. Думка, 1983. -С. 55-57.

307. Руденко А.П., Кулакова И.И., Скворцова B.JI. О механизме зарождения кристаллов алмаза в условиях химического синтеза //Сверхтвердые материалы: синтез, свойства, применение. Киев: Наук. Думка, 1983. -С. 40-44.

308. Ножкина А.В. Влияние металлов на фазовое превращение алмаза в графит //Сверхтвердые материалы. -1988. -№ 3. -С. 11-15.

309. Дерягин Б.Д., Федосеев Д.В. Рост алмаза и графита из газовой фазы. -М.: Наука, 1977.-115 с.

310. Schermer J.J., Enckevort W.J.P., Giling L.J. Flame deposition and characterization of large type IIA diamond single crystals //Diamond Rel Mat. -1994. -V. 3. -P. 408-416.

311. Schermer J.J., Enckevort W.J.P., Giling L.J. Surface stabilization phenomena of flame-deposited diamond single crystals //J. Cryst. Growth. -1996. -V. 166. -P. 622-627.

312. Федосеев Д.В., Дерягин Б.В. Зарождение и рост алмаза при высоких и низких давлениях //Сверхтвердые материалы: синтез, свойства, применение. Киев: Наук. Думка, 1983.-С. 16-22.

313. Маня Р., Пампюх Р., Стоберски Л. Плазмохимический метод синтеза алмазов //Сверхтвердые материалы. —1991. -№ 3. -С. 3-5.

314. Заможский В.Д., Лузин А.Н. Рост нитевидных кристаллов алмаза в электронном микроскопе //Доклады АН СССР. -1975. -Т. 224, № 2. -С. 369-372.

315. Матюшенко Н.Н., Стрельницкий В.Е., Романов А.А. и др. Рентгенографическое исследование метастабильной модификации кубического алмаза //Доклады АН УССР. — 1976. -Серия А. -№ 5. С. 460-461.

316. Тесленко В.В. Ионно-плазменные покрытия //Атомная техника за рубежом. — 1990. -№ 9. -С. 14-20.

317. Szymansky A., Abgarowicz Е., Bakon A. et al. Diamond formed at low pressures and temperatures through liquid-phase hydrothermal synthesis //Diamond Rel. Mat. -1995. -V. 4. -P. 234-235.

318. Штеренберг Л.Е., Каменецкая Д.С., Дмитриченко А.Р. Равновесие фаз в системе тантал-углерод при высоких давлениях //Докл АН СССР. —1981. -Т. 261, № 1. -С. 138141.

319. Hosomi S. J. //Ceram. soc. Japan. -1985. -V. 93, № 2. -P. 96-100

320. Шульженко А.А., Новиков H.B., Чипенко Г.В. Особенности роста алмаза в системах на основе магния //Сверхтвердые материалы. -1988. —№ 3. -С. 10-11.

321. Шульженко А.А. Механизм образования алмазов //Поликристаллические материалы на основе синтетического алмаза и кубического нитрида бора: Сб. научн. Тр. -Киев: ИСМ АН УССР, 1990. -С. 5-11.

322. Шульженко А.А., Игнатьева И.Ю., Осипов А.С. и др. Смачиваемость расплавом цинка графита в условиях высокого давления //Сверхтвердые материалы. —1999. —№ 2. -С. 33-36.

323. Шульженко А.А., Игнатьева И.Ю., Осипов А.С. и др. Металлографическое и рентгеноспектральное исследование сплавов системы Zn-C, полученных при высоком давлении //Сверхтвердые материалы. -1999. —№ 5. -С. 14-18.

324. Akaishi S., Kanda Н., Yamaoka S. Synthesis of diamond from graphite-carbonate systems under very high temperature and pressure //J. Cryst. Growth. -1990. —V. 104. -P. 578581.

325. Akaishi S., Kanda H., Yamaoka S. High pressure synthetic of diamond in the systems of graphite-sulfate and graphite-hidroxide //Jap. J. App. Phys. -1990. -V. 29, N7. P. 11721174.

326. ShulzenkoA.A., Getman A.F. Verfahren zur synthese von Diamanten //German., Pat. N 2032103, N2056764, N2124145.

327. Шалимов М.Д., Зиганшина P.H., Тарасов C.H. Синтез алмазов в системах графит-оксиды металлов при высоких давлениях и температурах //Известия ВУЗов. Черная металлургия. -1993. -№ 5. -С. 1-3.

328. Литвин Ю.А., Жариков В.А. Первичные флюидно-карбонатитовые включения в алмазе, моделируемые системой K20-Na20-Ca0-Mg0-Fe0-C02, как среда алмазообразования в эксперименте при 7-9 ГПа //Доклады РАН. -1999. -Т. 367, № 3. -С. 397-401.

329. Литвин Ю.А., Жариков В.А. Экспериментальное моделирование генезиса алмаза: кристаллизация алмаза в многокомпонентных карбонат-силикатных расплавах при 5-7 ГПа и 1250-1570 °С //Доклады РАН. -2000. -Т. 372, № 6. -С. 808-811.

330. Верещагин Л.Ф., Рябинин Ю.Н., Семерчан А.А., Лившиц Л.Ф., Демяшкевич Б.П., Попова B.C. Прямое превращение графита в алмаз при высоких статических давлениях //Докл. АН СССР, 1972, т.206, с.78-79.

331. Bundy F.P. Direct conversion of graphite to diamond in static pressure apparatus. //J. Chem. Phys. -1963. -V.38. -N3.-P.631-643.

332. Боровиков Н.Ф. Исследование структурных особенностей прямых фазовых превращений в углероде и нитриде бора при высоких давлениях. Автореф. дисс. канд. фи-зико-матем. наук. Троицк. 1994 г.

333. Гончаров А.Ф. Наблюдение аморфной фазы углерода при давлениях выше 23 ГПа //Письма в ЖЭТФ. -1990. -№7. -С. 368-370.

334. Hirano S.I., Shitomo К., Naka S. Diamond formation from glassy carbon under high pressure and temperature condition//J. Mater. Sci. -1982. -V. 17,N7.-P. 1856-1863.

335. Onodera A., Higashi K., Irie Y. Crystallization of amorphous carbon at high static pressure and temperature //J. Mater. Sci. -1988. -V.23, N 2. -P. 422-428.

336. Андреев В.Д. О механизме образования алмаза при ударном нагружении //Синтетические алмазы. -1976. -Вып. 5. -С. 12-20.

337. Nubno S., Joshiro S. Diamond synthesis from carbon precursor by explosive shock compression//J. Mater. Sci. -1981. -V. 16,.N6. -P. 1728-1730.

338. Безруков Г.Н., Бутузов В.П., Самойлович М.И. Синтетический алмаз. М.: Недра, 1976. -119 с.

339. Новиков Н.В., Федосеев Д.В., Шульженко А.А. и др. Синтез алмазов. Киев: Наук. Думка, 1987. -160 с.

340. Tsuzuki A., Hirano S.-J., Naka S. Effect of crystallitinity of starting carbons on diamond formation in presence of nickel under high pressure and high temperature condition //J. Mater. Sci. -1984. -V. 19, N 4. -P. 1153-1158.

341. Miyamoto M., Akaishi M., Ohsawa T. et all. Morphology and formation process of diamond from glassy carbon//J. Cryst. Growth. -1989. -V. 1989. -V., N 3/4. -P. 731-738.

342. Onodera A., Terashima k., Urushihara T et all. High-pressure synthesis of diamond from phenolic resin //J. Mater. Sci. -1997. -V. 32. -P. 4309-4318.

343. Нагорный В.Г., Шмакова E.C. Ловинская E.A. //Химия твердого топлива.1977.-№ 4.-С. 11-42.

344. Костиков В.И., Непрошин Е.И., Островская Т.А. и др. //Коллоидный журнал.1978. -Т. 40, № 3. -С. 451-456.

345. Касаточкин В.И. Переходные формы углерода //Структурная химия углерода и углей. -М.: Наука, 1969. -С. 7-16.

346. Бражкин В.В., Ляпин А.Г., Волошин Р.Н. и др. Механизм формирования алмазного нанокомпозита в процессе превращения фуллерита С60 при высоком давлении //Письма ЖЭТФ. -1999. -Т. 69. -С. 822-827.

347. Созин Ю.И. Кацай М.Я. Кинетика структурных и фазовых превращений фуллерита С60 при высоких давлениях и температурах с образованием аморфного алмаза //Сверхтвердые материалы. -2001. -№ 1. -С. 77-80.

348. Яковлев Е.Н., Воронов О.А. Алмазы из углеводородов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1982. -№ 7. -С. 1-2.

349. Яковлев Е.Н., Воронов О.А., Рахманина А.В. Поликристаллические агрегаты, полученные с применением углеводородов //Сверхтвердые материалы. —1987. —№ 2. -С. 35.

350. Рахманина А.В., Яковлев Е.Н. экспериментальное моделирование природного синтеза поликристаллов алмаза //Геохимия. -1999. —№ 7. С. 763-767.

351. Яковлев Е.Н., Воронов О.А., Рахманина А.В. Образование алмазов из углеводородов при высоком давлении //ИФВД РАН. Ежегодник. -2003. -Т. 10. -С. 106-115.

352. Giardini А.А., Tydings J.E. Diamond Synthesis: observation on the mechanism of formation. //Amer. mineral.- 1962. -V. 47, № 11-12. -P.1393-1421.

353. Strong H.M., Hanneman R.E. //J. Phys. Chem. Solids. -1967. -№ 1. -P. 579-583.

354. Strong H.M. Catalytic effects in transformation of graphite to diamond //J. Chem. Phys. -1963. -V.39, № 8. -P. 2057-2062.

355. Wentorf R.H. Diamond synthesis //Advanced chemical physics. -1965. -V.9. -P. 365-404.

356. Bundy F.P. Diamond synthesis with non-conventional catalyst -solvents. //Nature. -1973. —V.241, № 5386. -P. 116-118.

357. Отопков П.П., Ножкина A.B., Зубков B.H. Механизм образования кристаллов алмаза из нестабильной карбидной фазы. //Алмазы. —1970. -Вып. 5. -С.1-7.

358. Королев Д.В., Белименко Л.Д., Климентова Г.П. Роль катализатора в процессе превращения графита в алмаз при высоком давлении. Известия АН СССР. Серия неорганические материалы. -1984. -Т. 20, № 1. -С. 63-66.

359. Верещагин Л.Ф., Штеренберг Л.Е, Слесарев В.И. О роли карбида Без С в синтезе алмаза //Докл. СССР. -1970. -Т. 192, № 4. -С.768-770.

360. Kanda Н., Akaishi М., Setaka N. et al. Surface structures of synthetic diamonds //J. Mat. Sci. -1980. -V. 15, № 11. -P. 2743-2748.

361. Палатник Л.С., Гладких Л.И., Аринкин A.B., Фукс М.Я., Колупаева З.И. О механизме образования поликристаллов синтетических алмазов //Сверхтвердые материалы. -1980.-№1.-С. 7-13.

362. Новиков Н.В., Катруша А.Н., Ивахненко С.А. и др. Влияние высокотемпературной обработки на дефектно-примесную структуру и цвет монокристаллов алмаза (обзор) //Сверхтвердые материалы. -2003. -№ 6. -С. 3-17.

363. Strong Н., Hanneman R.F. Crystallization of Diamond and Graphite //J. Chem. Phys. -1967.-V. 46, N 9.-P. 3668-3676.

364. Вертман А.А., Самарин A.M. Свойства расплавов железа. -M.: Наука, 1969.280 с.

365. Удоев А.А., Калашников Я.А. Свинтицких В.Е. Структурный аспект каталитического синтеза алмаза в условиях высоких давлений и температур //Сверхтвердые материалы.-1981.-№ 3.-С. 30-33.

366. Жоголев Д.А. Федоров Ю.В. Исследование механизма синтеза алмаза на основе квантовохимических расчетов взаимодействия фрагмента графитового слоя с атомами металлов //Сверхтвердые материалы. -1979. -№ 2. -С. 3-8

367. Мазуренко А.М., Гатальский Г.В., Ракитский Э.Б., Ракитская Л.И., Леусенко А.А., Олехнович А.И. Алмазообразование и взаимодействие в системе углерод -бор при высоких давлениях и температурах //Неорганические материалы. -1995. -Т. 31, № 1. -С. 51-54.

368. Фарафонтов В.И., Калашников Я.А. Связь поверхностных явлений с устойчивостью фаз при полиморфизме углерода и нитрида бора //Докл. АН СССР. -1978. -Т. 240, №2.-С. 377-380.

369. Сакович Г.В., Брыляков П.М., Губаревич В.Д. и др. Получение алмазных кластеров взрывом и их практическое использование //ЖВХО им. Д.И. Менделеева. -1990. — Т. 35, № 5. -С. 600-602.

370. Губин С.А., Одинцов В.В., Пенекин В.И. и др. Влияние формы и размеров кристаллов графита и алмаза на фазовое равновесие углерода и параметра детонации. — Черноголовка, 1989. 46 С. (Препр. инт-та химической физики РАН)

371. Korobenko V.N., Savvatimski A.I., Chert R. Graphite melting and Properties of liquid carbon //Int. J. Termophys. -1999. -V. 20, N 4. -P. 1247-1256.

372. Костиков В.И., Белов Г.В. Гидродинамика пористых графитов. М. Металлургия, 1988. -208 с.

373. Федосеев Д.В., Новиков Н.В., Вишневский А.С. и др. Алмаз. Справочник. Киев. Наук. Думка., 1981. -78 с.

374. Lynch R.W., Drickamer H.G. Effect of high pressure on the lattice parameters of diamond, graphite and hexagonal boron nitride //J. Chem. Phys. — 1966. —V. 44, N 1. 181-184.

375. Лившиц Б.Г. Металлография. -M.: Металлургия, 1990. -236 с.

376. Алиханов Р.А., Бузин В.И. Кристаллические кластеры в синтезированных алмазах //Физика твердого тела. -1971. -Т. 13, № 8. -С.2222-2228.

377. Стормс Э. Тугоплавкие карбиды. М.: Атомиздат. —1970. —304с.

378. Belling N.G., Bialy L. The Friatester 10 year //Industrial Diamond Review. -1974. -August.-P.293-291.

379. Belling N.G., Dyer H.B. Impact strength determination of diamond abrasive grit. London, 1964.

380. Семенова-Тян-Шанская A.C., Овчинников А.А. Распределение микротвердости по объему алмазов АСПК //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1977. -№ 7. -С. 1-2.

381. Семенова-Тян-Шанская А.С., Овчинников А.А., Мартиросов Э.Б. Связь физико-механических свойств карбонадо с эксплуатационными характеристиками резцов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1977. -№ 3. -С. 12-13.

382. Семенова-Тянь-Шанская А.С. Работоспособность резцов из природных и синтетических алмазов с различными прочностными характеристиками //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1981. —№ 1. -С. 11-12.

383. Семенова-Тян-Шанская А.С. Работоспособность резцов из поликристаллов карбонадо с различными механическими свойствами //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1979. -№ 7. -С. 4-6.

384. Верещагин Л.Ф., Аполлонов В.Н., Боровиков Н.Ф. и др. Электронно-микроскопическое исследование поликристаллических алмазов //Кристаллография. —1974. -Т. 19. -С. 655-659.

385. Верещагин Л.В., Зубова Е.В., Ступников В.А. Измерение давления в процессе синтеза алмазов с помощью поршневого манометра //High Temp.- High. Press. —1973. —№ 5.-P. 401-404.

386. Маликова Ж.Г., Семерчан А. А. и др. Исследование качества резцов из поликристаллических алмазов АСПК //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1976. -№ 4. -С. 79.

387. Верещагин Л.Ф., Яковлев Е.Н., Ковальчук Н.П. и др. Применение синтетических алмазов АСБ и АСПК в различных видах инструмента //Алмазы. -1971. -Вып 1. -С. 2-6.

388. Клячко Л.И., Вепринцев В.И., Колчин А.В. и др. Синтетические поликристаллические алмазы СВ для оснащения различных видов инструмента. //Сверхтвердые материалы: синтез, свойства, применение. -К.: Наук. Думка, 1983. -С. 134-137.

389. Properties of diamond. /Ed. by J.E. Field. London: Akad. press, 1979. -674 p.

390. Ходоревский М.Г. Шлифование синтетических поликристаллических алмазов //Резание и инструмент. -1974. -Вып. 9. -С. 92-93.

391. Шишков А.З., Семенова-Тян-Шанская А.С., Пивоваров М.С. и др. //Алмазы. -1971.-Вып. 8.-С. 1-3.

392. Верещагин Л.Ф., Штеренберг Л.Е., Кац И.Я. и др. //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1976. -Вып. 5. —С. 1-3.

393. Новиков А.П., Богачев А.Н., Горовикова Т.С. и др. Правка абразивных кругов вращающимся карандашом с цельными поликристаллическими алмазами //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1978. -№12. -С. 7-8.

394. Семерчан А.А., Кузин Н.Н. Давыдова Т.Н. Абразивная стойкость алмазных поликристаллов типа АСПК, синтезированных в многоячеистом реакционном объеме //Синтетические алмазы. -1979. -Вып. 1. -С. 26-28.

395. Лаптев А.И. Методы испытаний и механические свойства синтетических поликристаллических алмазов "карбонадо" //Материаловедение. —2001. —№8. —С. 18-21.

396. Fracture. /Ed. by J.J. Gilman. New York: Join Weley and Son, 1959. -204 p.

397. Tyson W.R. Theoretical strength of Perfect Crystals //Phil. Mag. -1966. -V. 14, № 131.-P. 925-936.

398. Nelson D.A., Ruoff A.L. The compressive strength of perfect diamond //Journal of Applied Physics. -1979. -V. 50, № 4. -P. 2763-2764.

399. Алмаз. Справочник. /Федосеев Д.В., Новиков Н.В., Вишневский А.С. и др. —К.: Наук, думка, 1981. —78 с.

400. Hull Е.Н., Valloy G.T. The Strength of Diamond /Trans. ASME. -1966. -№11. -P. 373-376.

401. Field J.E., Hauser H.M., Hutchigs I.M., Woodward A.C. Strength testing of diamond //Industrial Diamond Review. -1974. -July. -P. 255-259.

402. Верещагин Л.Ф., Довбня А.В., Коняев Ю.С. и др. Исследование прочностных свойств синтетических алмазов АСПК и АСБ //Алмазы. —1971. -Вып. 12. -С. 1-4.

403. Вепринцев В.И., Клячко Л.И. и др. Новые синтетические поликристаллические алмазы типа СВ и опыт применения их в буровом инструменте //Синтетические алмазы -ключ к техническому прогрессу. -1977. -4.II. -С. 195-198.

404. Верещагин Л.Ф., Ковальчук Ю.М., Романов В.Ф. Применение поликристаллических алмазов — новое перспективное направление развития техники алмазной обработки //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1975. -Вып. 4. -С. 5-7.

405. Ягудин Г.И., Зараев Г.Н., Ширво В.Л. и др. Анализ прочностных свойств синтетических алмазов АСПК //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1974. -№5. -С. 5-7.

406. Степанов Г.Н., Штеренберг Л.Е., Понизовский Л.З. и др. К определению показателя прочности зерен порошков алмаза типа АРК4 //Повышение эффективности применения алмазных инструментов. Тр. ВНИИАЛМАЗа, 1986. -С. 44-50

407. Вобликов B.C., Виноградова Г.И. Порошки из синтетических алмазов типа карбонадо //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1975. -№ 12. -С. 4-6.

408. Никольская И.В., Калашников А.Я., Шуленин Б.М. и др. Исследование прочности алмазных синтетических поликристаллических материалов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1979. -Вып. 11. -С .1 -2.

409. Калашников Я.А., Никольская И.В. Шипков И.И. и др. Исследование прочности алмазного поликристаллического сверхтвердого материала //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1980. Вып. 4. -С. 1-2.

410. Елютин В.П., Поляков В.П., Лапин В.В. и др. Влияние переходных металлов IV-V групп на физико-механические свойства алмазных поликристаллов //Сверхтвердые материалы: синтез, свойства, применение. Киев, Наук. Думка, 1983. -С.93-97.

411. Коксогулов О.Ч., Хайдаров К.Х., Мальнев В.И. Исследование механических свойств алмазов АРК //Сверхтвердые материалы. -1993. -№ 1. -С. 24-26.

412. Верещагин Л.Ф., Калашников Я.А., Фекличев Е.М. и др. Образование искусственным путем алмазов типа баллас //Докл. АН СССР. -1967. -Т.172. -С.76.

413. Верещагин Л.Ф., Яковлев Е.Н., Варфоломеева Т.Д. и др. Синтез алмазов типа карбонадо //Докл. АН СССР. -1969. -Т. 185. -С. 355.

414. Ковальчук Ю.М., Романов В.Ф. Перспективы применения поликристаллов в инструменте //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1974. -Вып. 7. -С. 1-5

415. Бакуль В.Н. Поликристаллические сверхтвердые материалы //Синтетические алмазы. -1975. -№4. -С. 17-22.

416. Верещагин Л.Ф., Яковлев Е.Н., Степанов Г.Н. и др. Давлевние 2,5 Мбар в наковальнях,изготовленных из алмазов типа карбонадо //Письма в ЖЭТФ. -1972. -Т. 16. -С. 240-242.

417. Зубарь В.П., Крюков В.К., Алмосов В.В. Исследование особенностей трения синтетических поликристаллических алмазов с конструкционными материалами //Резание и инструмент. -1975. Вып.13. -С. 55-58.

418. Семко М.Ф. Физические основы резания инструментом из новых синтетических поликристаллических алмазов и области их эффективного применения //Резание и инструмент. -1972. -Вып. 5. -С. 3-7.

419. Львов В.Н., Сафронов В.Г., Головань А.Я. и др. Исследование характеристик трения сверхтвердых поликристаллических материалов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1977. -Вып. 3. -С. 1-3

420. Семенов А.П., Поздняков В.В., Нурмухамедов В.Х. и др. Влияние температуры на трение поликристаллического алмаза и эльбора в контакте с вольфрмом //Физика и химия обработки материалов. —1977. -№3. -С. 115-120.

421. Аранзон М.А., Кравченко Б.А., Чертов Л.Я. Эффективность процесса тонкого точения титановых сплавов резцами из карбонадо //Алмазы и сверхтвердые материалы. — 1974. -Вып. 5. -С. 22-25.

422. Зубарь В.П., Тимчук А.Г. Влияние строения поликристаллов алмазов на их работоспособность //Резание и инструмент. —1982. —№28. -С.3-5.

423. Дрожжин В.И., Кравченко Л.С. Обработка неметаллических материалов торцевыми фрезами и кольцевыми сверлами, оснащенными балласом //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1974. -№8. -С. 17-18.

424. Волков В.А., Израилович М.Я., Головань А.Я. и др. Технико-экономические показатели точения алмазными резцами из синтетических алмазов типа "карбонадо" //Алмазы и сверхтвердые материалы. —1978. -№3. -С.12-14.

425. Рыбкин Ю.М., Гусев С.С., Сшосарь В.Я. и др. Некоторые направления эффективного использования поликристаллических сверхтвердых материалов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1981. -№6. -С. 4-6.

426. Зубарь В.П., Крюков В.К. К вопросу о стружкообразовании при точении цветных металлов резцами из синтетических алмазов //Резание и инструмент. -Харьков, изд-во ХГУ, 1970. -Вып. 2.

427. Каминский М.Е. Применение резцов из синтетических поликристаллов алмазов в автотракторной промышленности при обработке деталей из сплавов алюминия //Повышение эффективности применения алмазных инструментов. Труды ВНИИАЛМА-За. 1986.-1986.-С.72-77.

428. Верещагин Л.Ф., Яковлев Е.Н., Ждановский П.Л. и др.Работоспособность резцов из синтетических алмазов АСПК при точении высококремнистого алюминиевого сплава //Алмазы. —1971. -Вып. 2. -С.21-22.

429. Райнхольд Р. Резание литейных сплавов инструментом из алмазов типа карбонадо //Сверхтвердые материалы: синтез, свойства, применение. —Киев. Наукова Думка, 1983.-С. 163-165.

430. Лезвийный инструмент из сверхтвердых материалов: Справочник /Винников Н.П., Грабченко А.И., Гриценко Э.И. и др. -Киев. Тэхника, 1988. -118.

431. Осокина И.А., Ягудин Г.И., Голубихин Н.Д. и др. Контроль размеров подката-лизаторной зоны поликристаллов карбонадо методом рентгеносъемки //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1975. -Вып. 8. -С. 1-3.

432. Шеин А.В., Кравченко Б.А., Аранзон М.А. и др. Заточка и доводка резцов из карбонадо //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1975. -№ 5. -С. 23-25.

433. Сладек М. Заточка режущего инструмента из сверхтвердых материалов //Сверхтвердые материалы: Синтез, свойства, применение. -Киев: Наукова Думка, 1983. -С. 189-193.

434. Грабченко А.И., Ходоревский М.Г., Красильников Е.В. Исследование поверхности синтетических поликристаллов алмазов после шлифования //Синтетические алмазы. -1975.-Вып. 1.-С. 14-16.

435. Грабченко А.И., Алексеев К.М. Вопросы механики микроразрушения синтетических сверхтвердых поликристаллов при алмазном шлифовании //Сверхтвердые материалы. -1979. -№2. -С. 20-24.

436. Грабченко А.И., Федорович В.А., Образков Б.В. Роль концентрации алмазов в круге при шлифовании поликристаллов сверхтвердых материалов //Сверхтвердые материалы. -1984. -№1. -С. 49-52.

437. Головань А.Я., Грановский Э.Г., Машков В.Н. Алмазное точение и выглаживание. -М., Машиностроение, 1976. -32 с.

438. Абразивная и алмазная обработка материалов. Справочник. —М.: Машиностроение, 1977.-391 с.

439. Шлионский В.Л., Головань А.Я., Гречишников В.Е. Применение синтетических поликристаллических алмазов в качестве инструментальных и конструкционных материалов //Станки и инструмент. -1984. № 10. -С. 21-22.

440. Мейльман М.Л., Гринберг В.Г., Юрченко И.Г. и др. Денсиметрический метод сортировки заготовок из алмазов типа АСБ для изготовления волок повышенной стойкости //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1977. -Вып. 7. -С. 3-4.

441. Кудрявцев К.К., Панченко М.А. Зависимость качества алмазного инструмента от плотности заготовок алмазов АСБ //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1977. -Вып. 9. -С. 1-2.

442. Карабасов Ю.С., Кожитов Л.В., Дуб А.В. Научные исследования МИСиС на современном этапе. -М.: МИСиС, 2005.

443. Довбня А.В., Бугаков В.И., Коняев Ю.С. Импрегнированные коронки для геологоразведочного бурения горных пород //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1979. —№ 1.-С. 5-6.

444. Довбня А.В., Коняев Ю.С., Бугаков В.И. Высокоэффективное бурение горных пород высокой твердости коронками на основе АСПК //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1982. -№ 3. -С. 7-8.

445. Бугаков В.И., Коняев Ю.С. Высокоэффективный алмазный инструмент, изготовленный по оригинальной технологии с применением высоких давлений и температур, новых связок и алмазных материалов //Сверхтвердые материалы. -2001. -№ 6. -С. 23-27.

446. Бугаков В.И., Елютин А.В., Караваев К.М., Лаптев А.И., Полушин Н.И. Новый тип связок на основе никеля, легированного диборидами титана и хрома, для алмазного камнеразрушающего инструмента //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -1998. —№5. -С. 61-68.

447. Кравченко Б.А., Лысенко Н.В. Работоспособность крупнозернистых брусков из синтетических сверхтвердых материалов при хонинговании титановых сплавов //Алмазы и сверхтвердые материалы. -1976. -№5. -С. 20-22.

448. Сире Ю.С., Корчемкин А.Д., Постол В.Н. и др. Выбор характеристик алмазных хонинговальных брусков и оптимальных параметров микропрофиля при плосковершинном хонинговании //Новые направления развития алмазной обработки. Тр. ВНИИ-АЛМАЗа, 1981. -С.26-37.

449. А.С. № 1349103. (СССР) Камера высокого давления для горячего квазигидростатического прессования изделий /Довбня А.В., Бугаков В.И., Коняев Ю.С., Чопоров1. A.Я. 1987.

450. А.С. № 1192950. (РФ) Способ изготовления алмазного инструмента /Бугаков

451. B.И., Довбня А.В., Коняев Ю.С. 1995.

452. Бугаков В.И., Поздняков А.А., Лаптев А.И. Определение величины давления в объеме камеры типа "цилиндр-поршень" до 1,5 ГПа //Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент — техника и технология его применения. -Киев: ИСМ, 2003. —1. C. 152-156.

453. Бугаков В.И., Терентьев А.А., Лаптев А.И, Поздняков А.А. Методы определения температур и давлений и их распределение в камере высокого давления при изготовлении алмазосодержащих элементов //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. —2005. -№6. -С. 13-16.

454. Бугаков В.И., Лаптев А.И., Поздняков А.А. Роль высокого давления при закреплении алмазного зерна в связке при изготовлении камнеразрушающего инструмента //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 2005. -№6.

455. Соколов Л.Д. Сопротивление материалов пластической деформации. -М.: Ме-таллургиздат, 1963.

456. Батыгин В.Н., Метелкин И.И., Решетников A.M. Вакуумно-плотная керамика и ее спаи с металлами. -М.: Энергия, 1973. —400 с.

457. Бугаков В.И., Елютин А.В., Караваев К.М., Лаптев А.И., Полушин Н.И. Свойства связок алмазного камнеразрушающего инструмента //Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. -1998. -№4. -С. 54-57.

458. Бугаков В.И., Лаптев А.И., Полушин Н.И. и др. Методика оценки износостойкости связок алмазного инструмента //Материаловедение. -2004. —№ 2. -С. 24-28.

459. Бугаков В.И., Елютин А.В., Лаптев А.И. и др. Разработка припоя для пайки алмазосодержащего слоя к стальному корпусу при изготовлении алмазного породоразру-шающего инструмента //Материаловедение. -2003. -№ 12.

460. Утверждаю" Зам. генерального директора по ндуке ШО "МИАЛМАЗ"1. В. А. Климов1. А К Гизготовления резцовых вставок ИС-200.00.05

461. ЗШИАлмазои были переданы для изготовления резцовых вставок ИС-200.00.08 140 шт. заготовок АСПК-2, изготовлен ных по опытной технологии. "ГЗАИ были изготовлены резцовые вставки ИС-200.00.08.

462. Установлено: годных резцовых вставок 96 шт.брак по трещинам кристалла 5 шт. брак по пайке - 40 шт.от ТЗАИ от ВШИ АЛМАЗАнач.цеха Салтыков З.А. мл.н.с.технолог'adah&Q СОКОЛОВ А.Н. ></" Лаптозn•УТВЕРЖДАЮ"

463. Генеральный директор №0 по ВАЛ А.А.Овчинниковп п1989г1. А 1С Тизготовления резцовых вставок ИС-200.СЮ.12

464. За этот же период было изготовлено 1500 штук аналогичных резцовых вставок из поликристаллов А(Ж-2, поставляемых ВЗАИ, из них годные составили 333 вставки» т.е. выход годного составил гг,г%.

465. Обработка велась с поперечной подачей равной 0,03 им/ди.х.»что соответствует Т.П. 2.01.201.000841. От №0 по ЗАИ1. От ЗНИИАлмаза

466. МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВrwn"СОГЛАСОВАНО" Генеральный директорг.1. АЛМАЗЫ СИНТЕТИЧЕСКИЕ

467. ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАРКИ АСПК-3• * >•J

468. Технические условия. ТУ 3974-011-0-02066500-01гвпервые) (на партию 1000 шт.)

469. Срок введения с 01.03.2001г.

470. Ст. н.с. лаборатории ВТМ А.И.Лаптев1. АКТвыпуска партии наконечников из алмазных поликристаллов АСПК-3 ТУ 3974-011-0-02066500

471. Выход годных наконечников по качеству поликристаллов АСПК-3 (выбраковка 20 шт.) составил 91,7%.

472. Изм. Лист. №докум. Подписьfa1. Дата1. МИСиС.01201.00002

473. МИСиС НИЛ ВТМ МИСиСЛОО.000.01 МИСиС. 100.000.02 МИСиС.0120.00002

474. Опоры из поликристаллических алмазов типа АСПК О

475. ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ СТАЛИ И СПЛАВОВ (ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УВМдаДЯрТ)

476. Научно-исследовательская лаборатория высокотемпературных материалов1. УТВЕРЖДАЮ ПР

477. КОМПЛЕКТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ изготовления опор и выглаживателей из поликристаллических алмазов типа АСПК

478. Заведующий научно-исследовательской лабораторией высокотемпературных материалов1. НИ. Полушин « OU 2005 г.

479. Разработчик технологического процесса, ст. научный сотрудник НИЛ ВТМ1. V12005 г.1. АИ. Лаптев1. Утверждаю1«1. АКТитоп1.004г.о сравнительных испытаниях алмазных наконечников для измерения твердости но

480. От МТФ «Космост» ОАО «Мостотрест»методу Роквелла

481. Зам. начальника ПКО Мостотреста

482. Зам. начальника ПКО Мостотреста1. Рудомазин Е.Н.1. Пустынников В.В.1. ОгНИЛВТМ МИСиС1. Полушнн Н.И.1. Лаптев А.И.1<г?присужден организации

483. Московский институт стали и сплавовза разработку

484. Алмазные формообразующие сопла и т*ас»-дки для газо- и жидкостно-абразивной резки и обработки различных материалов

485. МИНИСТЕРСТВА НАУКИ И ТЕХНОЛОГИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

486. Алмазные шлиф головки дляГстроииндустрии.

487. Шлифголовки предназначены для фактурной обработки изделий стройиндуст-рии: бетонных поверхностей с наполнителями, мазаичных плит и полов, дорожных покрытий.

488. Шлифголовки ШГК-95 предназначены для применения на ручных и передвижных шлифмашиных CO-111, CO-9I, СО-199 взамен корундовых призм 6085. Изготовление шлифовальных головок производится спеканием алмазосодержащей матрицы с корпусом под высоким давлением.

489. ИН'К-01-95. зерно 1600/1250 высота обработки да -I мм.1ПГк'-02-95 800/630 иолу чистовая до t мм.-П1ГК-0.1-У5 * -100/250 'iiicioniw доО.З.мм.

490. Эксидуайщиоииан характеристика.11рои'5модителы1осгь па СО-III до38м-/м

491. Pccypciiaодну шлифголошеу но бетон, проч. До 150 кг/ем" 800 ,\г" " - Прочность обрабат. материалов - 200 кч /см"1. WQ-7H1. Ztjri.1. АКТвнедрения легированного катализатора для синтеза поликристаллических алмазов АСПК .

492. Начальник технического отдела Начальник Финансового отдела1. Кунц В .В. Некрасова Л./1. Ъ111. АКТвнедрения технологии термодиффузионного насыщения нагревателя для синтеза поликристаллов АСПК.

493. Начальник тех.отдела Начальник Фин. отдела

494. Номенклатура к количество изготовленных на ЭМЗ алмазных буровых коронок типа КСК н алмазных шлифголовок типа ШГК-95 из алмазов АСПК, синтезированных с использованием легированного катализатора

495. За период до 2002 года с применением легированных катализаторов было синтезировано более восьми миллионов карат алмазов АСПК, что позволило изготовить более 47 тысяч шлифголовок ШГК и более 38 тысяч буровых коронок КСК.

496. Промышленные и стендовые испытания выпускаемых алмазных буровых коронок типа КСК и шлифголовок типа ШГК показывают их высокую конкурентоспособность в сравнении с лучшими аналогами.

497. Производственные мощности нашего предприятия позволяют выпускать до 12 тыс. шт. буровых коронок в год и до 15 тыс. шт. шлифголовок в год.1. Ю.И. Ильяшенко