Effect of nanostructuration on compressibility of cubic BN

Abstract

Compressibility of high-purity nanostructured cBN has been studied under quasi-hydrostatic conditions at 300 K up to 35 GPa using diamond anvil cell and angle-dispersive synchrotron powder X-ray diffraction. It has been found that the data fit to the Vinet equation of state yields the values of the bulk modulus B₀ of 375(4) GPa with its first pressure derivative B₀´ of 2.3(3), thus, the nanometer grain size (≈ 20 nm) results in a decrease of the bulk modulus by ≈ 9‰.Сжимаемость высокочистого наноструктурированного cBN была изучена в квазигидростатических условиях при 300 K до 35 GPa в алмазных наковальнях с помощью угловой дисперсионной рентгеновской дифракции синхротронного излучения. Описание полученных данных уравнением состояния Винэ дает значение модуля сжимаемости B₀ = 375(4) ГПа и его первой производной по давлению B₀' = 2.3(3). Наноразмер зерна (~ 20 нм) приводит к уменьшению модуля сжимаемости на ~ 9 %.Стисливість високочистого наноструктурованого cBN була вивчена в квазігідростатичних умовах при 300 K до 35 ГПa в алмазних наковальнях за допомогою кутової дисперсійної рентгенівської дифракції синхротронного випромінювання. Опис одержаних даних рівнянням стану Віне дає значення модуля стисливості B₀ = 375(4) ГПа і його першої похідної по тиску B₀' = 2.3(3). Нанорозмір зерна (~ 20 нм) приводить до зменшення модуля стисливості на ~ 9 %.