Умный поиск 


4_2023_s_9

Название статьи ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ НАНОСТРУКТУРНОГО ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА НА ОСНОВЕ НАНОАЛМАЗОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ НЕАЛМАЗНЫМ УГЛЕРОДОМ (ЧАСТЬ 2)
Авторы

В.Т. СЕНЮТЬ, канд. техн. наук, доц., ведущий научный сотрудник лаборатории наноструктурных и сверхтвердых материалов НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», 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 НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», 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 НТЦ «Технологии машиностроения и технологическое оборудование», 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 4(65)
Страницы 76–84
Тип статьи Научная статья
Индекс УДК 621.762:621.921.34
Идентификатор DOI https://doi.org/10.46864/1995-0470-2023-4-65-76-84
Аннотация В работе представлены результаты термодинамического анализа, показывающие, что использование наноалмазов с тонким графитоподобным покрытием, сформированным путем поверхностной графитизации наноалмазов, позволяет повысить термодинамический стимул образования алмазной структуры в условиях высоких давлений и температур. Для тонкой углеродной пленки с неупорядоченной структурой (аморфный углерод, сажа) давление перехода в алмаз превысит равновесное давление вследствие более низкой поверхностной энергии аморфного углерода по сравнению с поверхностной энергией графита. При этом уменьшение толщины пленки неалмазного углерода на поверхности алмазной частицы приводит к повышению давления фазового перехода графит–алмаз. Предложенный подход обеспечивает возможность снижения параметров синтеза наноструктурных поликристаллических алмазных материалов без дополнительного использования катализаторов фазового превращения.
Ключевые слова наноалмаз, неалмазные формы углерода, диаграмма состояния, фазовые превращения, химический потенциал, энергия Гиббса
  Полный текст статьи Вам доступен
Список цитируемой литературы
  1. 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.
  2. Obtaining nanocrystalline superhard materials from surface-modified nanodiamond powder / P.A. Vityaz [et al.] // Journal of Advanced Materials and Technologies. — 2022. — Vol. 7, no. 4. — Pp. 256–269. — DOI: http://doi.org/10.17277/jamt.2022.04.pp.256-269.
  3. Наноалмазы детонационного синтеза: получение и применение / П.А. Витязь [и др.]; под общ. ред. П.А. Витязя. — Минск: Беларус. навука, 2013. — 381 с.
  4. Синтез алмазных наноструктурных материалов на основе наноалмазов / П.А. Витязь [и др.] // Докл. НАН Беларуси. — 2012. — Т. 56, № 6. — С. 87–91.
  5. Synthesis of superhard materials based on sphalerite boron nitride using carbon nanoparticles as a phase conversion catalyst / P.A. Vityaz [et al.] // Journal of Advanced Materials and Technologies. — 2020. — No. 3(19). — Pp. 8–17.
  6. Improvement of manufacture technology of nanostructured diamond materials with the use of physicochemical nonequilibrium analysis / M.L. Kheyfets [et al.] // Inorganic Materials: Applied Research. — 2016. — Vol. 7, no. 1. — Pр. 137–142. — DOI: https://doi.org/10.1134/S2075113316010081.
  7. Ōsawa, E. Recent progress and perspectives in single-digit nanodiamond / E. Ōsawa // Diamond and Related Materials. — 2007. — Vol. 16, iss. 12. — Pp. 2018–2022. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.diamond.2007.08.008.
  8. Barnard, A.S. Crystallinity and surface electrostatics of diamond nanocrystals / A.S. Barnard, M. Sternberg // J. Mater. Chem. — 2007. — Vol. 17, iss. 45. — Pp. 4811–4819. — DOI: https://doi.org/10.1039/B710189A.
  9. Barnard, A.S. Self-assembly in nanodiamond agglutinates / A.S. Barnard // J. Mater. Chem. — 2008. — Vol. 18, iss. 34. — Pp. 4038–4041. — DOI: https://doi.org/10.1039/B809188A.
  10. Физические свойства алмаза: cправ. / под ред. Н.В. Новикова. — Киев: Наук. думка, 1987. — 188 с.
  11. Ножкина, А.В. Физико-химические процессы на межфазной поверхности алмаза с обрабатываемым материалом / А.В. Ножкина, В.И. Костиков, В.Б. Дудаков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент — техника, технология его изготовления и применения. — 2012. — Вып. 15. — С. 351–358.
  12. Influence of gamma irradiation on electrophysical properties of onion-like carbon / A.I. Romanenko [et al.] // Journal of optoelectronics and advanced materials. — 2008. — Vol. 10, no. 7. — Pp. 1749–1753.
  13. Detonation nanodiamond and onion-like carbon: applications in composites / O. Shenderova [et al.] // Phys. Stat. Sol. — 2008. — Vol. 205, iss. 9. — Pp. 2245–2251. — DOI: https://doi.org/10.1002/pssa.200879706.
  14. Сенють, В.Т. Термодинамический анализ процесса формирования наноструктурного поликристаллического материала на основе наноалмазов, модифицированных неалмазным углеродом (часть 1) / В.Т. Сенють, П.А. Витязь, А.М. Парницкий // Механика машин, механизмов и материалов. — 2023. — № 3(64). — С. 60–65. — DOI: https://doi.org/10.46864/1995- 0470-2023-3-64-60-65.
  15. Долматов, В.Ю. Детонационные наноалмазы. Получение, свойства, применение / В.Ю. Долматов. — СПб.: НПО «Профессионал», 2011. — 536 с.
  16. Курдюмов, А.В. Фазовые превращения в углероде и нитриде бора / А.В. Курдюмов. — Киев: Наук. думка, 1979. — 188 с.
  17. Ножкина, А.В. Поверхностная энергия алмаза и графита / А.В. Ножкина, В.И. Костиков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент — техника, технология его изготовления и применения. — 2017. — Вып. 20. — С. 161–167.
  18. Турчанинов, М.А. Механизмы кристаллизации жидкого углерода, полученного при плавлении графита импульсом лазера в газовых средах с давлением ~10 МПа: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук: 01.04.14 / М.А. Турчанинов; Объед. ин-т высок. температур РАН. — М., 2010. — 25 с.
  19. Jiang, Q. Thermodynamic phase stabilities of nanocarbon / Q. Jiang, Z.P. Chen // Carbon. — 2006. — Vol. 44, iss. 1. — Pp. 79–83. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2005.07.014.
  20. Nanolayered diamond sintered compact obtained by direct conversion from highly oriented graphite under high pressure and high temperature / F. Isobe [et al.] // Journal of Nanomaterials. — 2013. — Vol. 2013. — 6 p.
  21. Microstructure features of polycrystalline diamond synthesized directly from graphite under static high pressure / H. Sumiya [et al.] // Journal of Materials Science. — 2004. — Vol. 39, iss. 2. — Pp. 445–450. — DOI: https://doi.org/10.1023/B:JMSC.0000011496.15996.44.
  22. High pressure transformation of graphene nanoplates: A Raman study / S. Lu [et al.] // Chemical Physics Letters. — 2013. — Vol. 585. — Pp. 101–106. — DOI: https://doi.org/10.1016/j.cplett.2013.08.085.