3_2023_s_7

Название статьи ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРНОГО ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ НАНОАЛМАЗОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ НЕАЛМАЗНЫМ УГЛЕРОДОМ (ЧАСТЬ 1)
Авторы

В.Т. СЕНЮТЬ, канд. техн. наук, доц., ведущий научный сотрудник лаборатории наноструктурных и сверхтвердых материалов, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

П.А. ВИТЯЗЬ, акад. НАН Беларуси, д-р техн. наук, проф., главный научный сотрудник отделения технологий машиностроения и металлургии, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А.М. ПАРНИЦКИЙ, канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории наноструктурных и сверхтвердых материалов, Объединенный институт машиностроения НАН Беларуси, г. Минск, Республика Беларусь, Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.">Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
В рубрике МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В МАШИНОСТРОЕНИИ
Год 2023
Номер журнала 3(64)
Страницы 60–65
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 621.762:621.921.34
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2023-3-64-60-65
Аннотация Рассмотрено влияние размеров частиц углерода на параметры фазового превращения графит–алмаз. Показано, что поверхностная энергия углеродных наночастиц различной формы (сферической, столбчатой) вносит существенный вклад в их полный термодинамический потенциал, что приводит к смещению кривой равновесия алмаз–графит в область низких давлений и расширению области стабильности алмазной фазы. В то же время изменение химического потенциала (свободной энергии Гиббса) при прямом (не каталитическом) переходе тонкопленочных графитоподобных наноструктур в алмаз будет выше, чем для «массивного» графита, что приводит к росту давления фазового превращения в алмаз. Для снижения параметров образования алмаза и получения наноструктурных алмазных поликристаллов в качестве исходного материала предложено использовать частицы наноалмаза с нанометровым поверхностным слоем неалмазного (графитоподобного) углерода. В этом случае поверхность наноалмаза будет оказывать влияние на процесс перехода нанометрового слоя графита (графитоподобного углерода) в алмаз при более благоприятных термодинамических параметрах.
Ключевые слова наноалмаз, неалмазные формы углерода, диаграмма состояния, фазовые превращения, химический потенциал, энергия Гиббса
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. Obtaining nanocrystalline superhard materials from surface-modified nanodiamond powder / P.A. Vityaz [et al.] // Advanced Materials & Technologies. — 2022. — Vol. 7, no. 4. — Pp. 256–269. — DOI: http://doi.org/10.17277/jamt.2022.04.pp.256-269.
  2. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение. / Витязь П.А. [и др.]; под общ. ред. П.А. Витязя. — Минск: Беларус. навука, 2013. — 381 с.
  3. Nanolayered diamond sintered compact obtained by direct conversion from highly oriented graphite under high pressure and high temperature / F. Isobe // Journal of Nanomaterials. — 2013. — 6 p. — DOI: https://doi.org/10.1155/2013/380165.
  4. Microstructure features of polycrystalline diamond synthesized directly from graphite under static high pressure / H. Sumiya [et al.] // Journal of Materials Science. — 2004. — Vol. 39. — Pp. 445–450. — DOI: https://doi.org/10.1023/B:JMSC.0000011496.15996.44.
  5. Синтез и спекание сверхтвердых материалов для производства инструмента / Н.П. Беженар [и др.]; под общ. ред. П.А. Витязя, В.З. Туркевича. — Минск: Беларус. навука, 2021. — 337 с.
  6. Синтез алмазных наноструктурных материалов на основе наноалмазов / П.А. Витязь [и др.] // Докл. НАН Беларуси. — 2012. — Т. 56, № 6. — С. 87–91.
  7. Новый поликристаллический сверхтвердый материал карбонит / Герасименко В.К. [и др.] // Сверхтвердые материалы. — 1981. — № 6. — С. 11–12.
  8. Сверхтвердые материалы: получение и применение: моногр.: в 6 т. / под общ. ред. Н.В. Новикова. —– Киев: АЛКОН, 2003. — Т. 1: Синтез алмазов и подобных материалов. — 320 с.
  9. Курдюмов, А.В. Фазовые превращения в углероде и нитриде бора / А.В. Курдюмов. — Киев: Наук. думка, 1979. — 188 с.
  10. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии / А.И. Гусев. — М.: Физматлит, 2005. — 416 с.
  11. Чайковский, Э.Ф. Фазовая диаграмма углерода и возможность получения алмаза при низких давлениях / Э.Ф. Чайковский, Г.Х. Розенберг // Докл. АН СССР. — 1984. — Т. 279, № 6. — С. 1372–1375.
  12. Долматов, В.Ю. Детонационные наноалмазы. Получение, свойства, применение / В.Ю. Долматов. — СПб.: Профессионал, 2011. — 536 с.
  13. Нуклеация алмаза при высоких давлениях // Кристаллизация алмаза / Д.В. Федосеев [и др.]; отв. ред. Р.К. Чужко. — М.: Наука, 1984. — 27 с.
  14. Кристаллизация алмаза / Д.В. Федосеев [и др.]; отв. ред. Р.К. Чужко. — М.: Наука, 1984. — 136 с.
  15. Ножкина, А.В. Поверхностная энергия алмаза и графита / А.В. Ножкина, В.И. Костиков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника, технология его изготовления и применения: сб. науч. тр. / ИСМ им. В.Н. Бакуля. — Киев, 2017. — Вып. 20. — С. 161–167.