Эволюция структуры и некоторых свойств сверхтвердой углеродной керамики при переходе от аморфного к нанокристаллическому состоянию

Abstract

В работе приведены результаты исследования структуры и некоторых механических свойств поликристаллов, полученных из нанодисперсных порошков, представляющих собой смесь аморфной углеродной фазы и нанокристаллического алмаза. Исходные порошки были синтезированы методом высокотемпературного ударного сжатия. Спекание порошков проводили при давлении 13 ГПа и температуре от 1200 до 1800 °С. Получены поликристаллы, состоящие из аморфного углерода и наноалмаза с содержанием алмаза от 10 до 100%. Твердость спеков в зависимости от фазового состава и структуры составляла 4090 ГПа.

У роботі наведено результати дослідження структури та деяких механічних властивостей полікристалів, отриманих із нанодисперсних порошків, що являють собою суміш аморфної вуглецевої фази та нанокристалічного алмазу. Вихідний порошок було синтезовано методом високотемпературного ударного стиску. Спікання порошків здійснювали при тиску 13 ГПа й температурах від 1200 до 1800 °С. Отримано полікристали, що складаються з аморфного вуглецю й наноалмазу із вмістом алмазу від 10 до 100%. Твердість спеків залежно від фазового складу та структури становила 4090 ГПа.

The results of research of structure and some mechanical properties of polycrystals, obtained from superfine carbon powders, were discussed. The initial powders, which were a mixtures of amorphous carbon phase and nanocrystalline diamond, were synthesized by the method of high temperature shock compression. Sintering of powders was realised at pressure 13 GPa and temperatures from 1200 to 1800 °C. The polycrystals, consisting of amorphous carbon and nanodiamond with maintenance of diamond from 10 to 100% were obtained. Hardness of samples depending on phase composition and structure was 40–90 GPa.