Отримання надтвердих композитів у системі Cалм—SiB4—WC в умовах високих тисків та температур

Стратійчук, ДА
Туркевич, ВЗ
Бушля, ВМ
Dopov. Nac. akad. nauk Ukr. 2019, 10:49-56
https://doi.org/10.15407/dopovidi2019.10.049
Розділ: Матеріалознавство
Мова: Українська
Анотація: 

В умовах високого тиску (7,7 ГПа) та температури (1600—2200 °C) в апараті високого тиску типу “тороїд-30” досліджено процеси спікання алмазних мікропорошків у присутності тетрабориду кремнію (SiB4) та карбіду вольфраму (WC). Експериментально показано, що добавок SiB4 та WC у кількості 5 % об. кож-ного цілком достатньо для формування міцного алмазного композита, а процес реакційного спікання краще проводити в температурному інтервалі 1900—2000 °C з витримкою не більше 60 с. За даними XRD-аналізу, при температурах вище 1600 °C SiB4 взаємодіє з алмазним вуглецем та WC, внаслідок чого утворюються фази β-SiC та W2B5, що розміщуються в міжзеренному просторі і які є зв’язуючими фазами алмазного ком-позита. При температурах вище 2000 °C зафіксовано значну графітизацію алмазних зерен та, як наслідок, різке зниження фізико-механічних характеристик композита. Отриманий при 1950 °C матеріал харак-теризується низькою пористістю (~ 0,1 %), високою твердістю (HV10 = 62 ГПа), тріщиностійкістю (К = 9,7 МПа · м1/2), модулем Юнга 820 ГПа та термостійкістю ~1100 °C.

Ключові слова: алмаз, борид кремнію, високий тиск, карбід вольфраму, надтверда кераміка, реакційне спікання, твердість