відображення
сортування нова вкладка
email:
Пошук       Вибрана Вершина:       Вершина2:

полікристалічний матеріал


Вольт-амперні характеристики і питомий електричний опір зразків чистого КНБ, одержаного при тисках 10–11 ГПа і температурі 2250 °С
  • Внаслідок деструктивних хімічних процесів взаємодії з нітридом бору одержання високочистого полікристалічного матеріалу cBN стає неможливим.
  • Інфільтація розплавів і флюїдів з зовнішнього середовища в зразок повністю блокується при тисках 10–11 ГПа, що дозволяє одержувати високочисті полікристалічні матеріали cBN з різним розміром зерна за рахунок розвитку процесів збиральної рекристалізації.
  • Вирішення цієї проблеми (запобігання інфільтрації) було включено до однієї з задач роботи, що була спрямована на одержання високочистих полікристалічних матеріалів КНБ як для фундаментальних, так і прикладних досліджень.
  • Реалізація процесу інфільтрації при температурах вище 1600 °С ускладнюється розвитком твердофазного перетворення піролітичного BN, в результаті якого формується ізотропна полікристалічна структура кубічного нітриду бору (п. 3.1). При 1900 °С повне перетворення hBN?сBN не досягається (рис. 3.3, б) і для його завершення необхідні більш високі температури. В той же час зростання температури процесу призводить до все більш активної інфільтрації флюїду карбонату кальцію до зразку через елементи спорядження (оточення з графіту), що має негативні наслідки. В результаті хімічних реакції та часткового розчинення сBN у флюїді одержання високочистого полікристалічного матеріалу стає неможливим.
  • Ця обставина дає можливість виконати спеціальні експерименти при підвищених тисках, при яких суттєво загальмовані процеси інфільтрації карбонатного флюїду в КВТ, і відповідно існує можливість одержання високочистих полікристалічних матеріалів cBN. В даній роботі одержання ізотропних полікристалічних матеріалів cBN при використанні невпорядкованого ПНБ можливе тільки при реалізації високотемпературних механізмів структурних перебудов (реконструкційних, дифузійних). Безпосередньо після повного фазового перетворення при р ? 10–11 ГПа і Т ? 2250 °С (витримка 40 с) формується тонкозерниста структура полікристалічного матеріалу з розміром зерна d = 0,1-0,4 мкм (КНБ(тз) –рис. 3.13). Щільність КНБ(тз) складає 3,476 г/см3, що відповідає пористості близько 0,46 %, яка в певному розумінні є умовною, оскільки найбільш ймовірною причиною відносно низької щільності полікристалічного матеріалу є величезна питома поверхня міжзеренних границь, «розрихлюючих» його структуру.
  • Матеріали КНБ з чистими міжзеренними границями рекристалізаційного походження є істинними полікристалічними матеріалами (полікристалами cBN) – ідеальними об’єктами для досліджень фундаментального характеру, метою яких є, наприклад, такі важливі закономірності, як вплив розміру зерна на фізико-механічні властивості. З урахуванням результатів вивчення закономірностей процесів інфільтрації, та запропонованих шляхів її блокування одержано і досліджено фізико-механічні властивості високочистих полікристалічних матеріалів cBN в залежності від структурних параметрів.
  • Використання отриманих даних значно полегшує постановку термобаричного експерименту на підготовчих етапах збірок КВТ та розрахунках їх конструкцій, а також у технологічній практиці отримання надтвердих полікристалічних і композиційних матеріалів на основі КНБ спіканням мікропорошків в умовах високих тисків і температур.
  • Досліджувались вихідні зразки високочистого полікристалічного КНБ, одержаного при підвищених тисках і температурі 2250 °С (див. розд. 3) і спеченого матеріалу без домішок з КНБ(С) КМ 10/7 при аналогічних умовах термобаричної дії. Вольт-амперні характеристики зразків ПКНБ, що одержані спіканням порошку КНБ(С) та твердофазним перетворенням ПНБ демонструють типові залежності, які звичайно спостерігаються для полікристалічних матеріалів (рис. 4.22). Одержані при оптимальних, з точки зору одержання матеріалу з максимальною щільністю структури, зразки характеризуються (в середньому по двом зразкам) максимальним питомим опором ? = 1,7 ?1013 Ом?см). Як витікає з цих даних, за порядком величини високочистий полікристал КНБ, що одержаний з ПНБ при 2250 °С, характеризується таким же питомим опором ?, як і чисті спечені матеріали з КНБ(С). Поведінка композиту cBN-Cu (Cu – 8,01 об.%) кардинально відрізняється від властивостей чистого полікристалічного матеріалу cBN, що, безумовно, пов’язано з присутністю провідної фази в діелектричному середовищі
  • Відомо, що для спікання в умовах високих тисків мікропорошків КНБ без активуючих добавок необхідно використовувати температури, суттєво вище 2000 °С, при яких можливе одержання полікристалічних матеріалів з достатньо високими фізико-механічними властивостями, зокрема твердістю, що досягає НV(Р=39Н) 47 ГПа [114, 115].


Супермножина:


Споріднені вершини: