Logo BSU

Please use this identifier to cite or link to this item: https://elib.bsu.by/handle/123456789/109176
Title: Разработка физико-технологических основ формирования и диагностики моно- и поликристаллических сверхтвердых материалов, композиционных систем на их основе и покрытий типа B-N-Mе на металлических и других типах подложек для применения в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности : отчет о научно-исследовательской работе (заключительный) / научный руководитель И. И. Азарко
Authors: Азарко, И. И.
Янковский, О. Н.
Оджаев, В. Б.
Карпович, И. А.
Волобуев, В. С.
Пушкина, Н. В.
Keywords: ЭБ БГУ::ЕСТЕСТВЕННЫЕ И ТОЧНЫЕ НАУКИ::Физика
Issue Date: 2014
Publisher: Минск : БГУ
Abstract: Объектом исследований являлись монокристаллы и микропорошки алмаза и кубического нитрида бора. Исследованные образцы были синтезированы в каталитических системах различного состава. Одним из способов модификации образцов являлось электронное воздействие и последующий отжиг. Цель работы заключается в разработке физико-технологических процессов кристаллизации и спекания сверхтвердых материалов на основе синтетических кристаллов алмаза и кубического нитрида бора управляемого дефектно–примесного состава.. В процессе работы проводилось изучение новых систем для образования и спекания сверхтвердых материалов, выработаны методологические подходы своевременной диагностики с выявлением и устранением существующих технологических ограничений синтеза кристаллов. В качестве основного метода исследования использовался электронный парамагнитный резонанс (ЭПР). В результате проведенных исследований изучены кинетики дефектообразования в кристаллах алмаза и кубического нитрида бора различного фракционного состава, в том числе при радиационном воздействии (облучении электронами дозой 9,4·10 17 см-2 и энергией 4 МэВ и быстрыми нейтронами 2·10 17 см-2, отношение плотности потока быстрых нейтронов к тепловым равнялось 3,34). Установлены зависимости эффективного подавления азотсодержащих дефектов в монокристаллах алмаза вследствие введения в ростовую систему примеси алюминия. Обнаружена зависимость параметров спектров парамагнитных дефектов в облученных электронами микропорошках кубического нитрида бора от температуры отжига, показывающая наличие в кристаллической решетке локальных напряжений, вызванных протяженными структурными дефектами и колебаниями решетки. Показано, что добавка Al2O3 в реакционную смесь, даже в небольших количествах (≤0,15 %), оказывает заметное влияние, как на процессы самого синтеза кристаллов, так и на скорость образования кристаллов, их размер и качество. В отличие от титана, алюминий в значительной мере меняет макропараметры спонтанного роста кристаллов алмаза в камере высокого давления в зависимости от длительности синтеза кристаллов. С практической точки зрения важен тот результат, что добавка при коротковременных синтезах к шихте оксида алюминия в диапазоне концентраций 0,5 – 2,5 мас. %, когда реакция взаимодействия восстановленного алюминия с Mn-Ni эвтектикой ограничена, приводит к увеличению размера и прочности кристаллов основных фракций и уменьшению содержания в них точечных дефектов. Научная новизна проведенных исследований заключается в установлении механизмов регулирования системой парамагнитных дефектов в сверхтвердых матрицах посредством управляемого синтеза или последующего внешнего энергетического воздействия, а также в выявлении физических процессов кинетики дефектообразования в моно- и поликристаллических кристаллах алмаза и кубического нитрида бора. На основе идентификации как исходных локальных нарушений идеальности кристаллической решетки, так и вводимых наноразмерными включениями, выработаны технологические условия модификации синтеза сверхтвердых материалов и усовершенствована методика экспресс-контроля качества монокристаллов и микропорошков алмаза и кубического нитрида бора. Научное и практическое значение работы подтверждается использованием технологического метода подавления азотсодержащих дефектов в кристаллах алмаза на основе предварительного отжига элементов реакционной ячейки и введения алюминиевой добавки в шихту при производстве монокристаллов алмаза в филиале НИИПФП им. А.Н. Севченко БГУ «НТЦ «Адамас». Выработанные рекомендации по базовым составам реакционной шихты для выращивания кристаллов алмаза и кубического нитрида бора по ресурсосберегающим технологиям были использованы на ПУ ГО НПЦ НАН Беларуси по материаловедению в процессах: получения порошков нанокристаллического кубического нитрида бора (объем выпуска 150 тыс. карат) и получения композиционных материалов на основе порошков нанокристаллического кубического нитрида бора (объем выпуска 4 тыс. шт.). Разработаные методологические подходы своевременной диагностики свойств сверхтвердых материалов позволят в последствии оперативно корректировать процесс производства электротехнических изделий на их основе.
URI: http://elib.bsu.by/handle/123456789/109176
Registration number: № гос. регистрации 20113040
Appears in Collections:Отчеты 2014

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
отчет Азарко 20113040.doc3,87 MBMicrosoft WordView/Open
Show full item record Google Scholar



PlumX

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.