Наведено дані з питань формування композиційних матеріалів на основі алмазів, кубічного нітриду бору, спеченого нітриду кремнію на металічних, неметалічних, полімерних та керамічних зв'язках. Значну увагу приділено вивченню властивостей даних матеріалів відповідно до їх складу та технологічних параметрів виготовлення. Рекомендано для практичного використання композити з надтвердих матеріалів у інструментальному виробництві, відкрито нові можливості створення абразивовмісних композиційних матеріалів, призначених для виготовлення інструменту високої працездатності з метою обробки різноманітних матеріалів.

Выполнен анализ степени соответствия известных экспериментальных данных о кинетике уплотнения при спекании алмазных порошков основным следствиям теоретической модели процесса спекания, основанной на простейших уравнениях вязкопластической среды. Установлено качественное согласие экспериментальной и теоретической кинетик уплотнения мелкозернистых алмазных порошков. Для окончательного заключения необходимы надежные данные о самодиффузии в алмазе и вязкости алмазного порошка при высоких температуре и давлении.

Изучено взаимодействие частиц синтетического алмазного порошка в гидросуспензиях в присутствии некоторых неионогенных поверхностно-активных веществ. Показано, что наличие в системе частиц различной крупности приводит к увеличению энергии их взаимодействия по сравнению с монодисперсными системами. Установлена взаимосвязь между интенсивностью межчастичных взаимодействий и процессами флокуляции в системе.

Показано, що метод зонної плавки порошкових матеріалів із розчинником домішок, що рухається, дає змогу виготовляти кристали з надтвердих тугоплавких сполук завдовки до 180 - 200 мм і діаметром 3,5 - 8 мм. Визначено умови протікання процесу, за яких об'єм кристала дорівнює об'єму розплаву, що дає змогу аналітично розраховувати діаметр кристала грунтуючись на фізичних і технологічних властивостях вихідного порошкового матеріалу та кінетичних параметрів зонної плавки. Експериментально встановлено межі, в яких розмір кристала може бути розраховано за запропонованою залежністю, що дає змогу, змінюючи швидкість пересування фронту кристалізації відносно фронту плавлення, регулювати діаметр кристала з точністю до 0,1 мм.

Розглянуто утворення зародків при мартенситних трансформаціях графітоподібних структур в алмазні. Встановлено залежність розміру критичних зародків від тиску. Розглянуто також вплив характеристик дефектності вихідної структури на мартенситні перетворення за різних тисків.

Исследовано влияние условий сжатия на развитие бездиффузионных превращений ромбоэдрического нитрида бора в плотные модификации по различным кристаллографическим механизмам. На основании качественного подхода к оценке работы внешних сил при образовании зародыша рассмотрена природа альтернативности механизмов. Показано, что при гидростатическом и одноосном сжатии предпочтительным является механизм гофрировки (МГ) с образованием сфалеритной модификации, причем барьер по давлению в первом случае выше. В условиях сжатия со сдвигом более выгоден механизм продольного изгиба (МИ), приводящий к образованию вюрцитной фазы.

Приведены сведения об изменении прочностных и геометрических характеристик порошков синтетических алмазов марок АС20 - АС32 при химико-термическом воздействии на них. Показано, что процесс химико-термической обработки приводит к выравниванию фракции зернового состава и упрочнению исходных алмазных порошков.

Одержано експериментальні зразки мікропорошків за умов високого тиску парогазової фази. Встановлено вплив температури, тиску та тривалості на відкристалізованість і розміри монокристалів корунду. Визначено оптимальні умови гідротермальної перекристалізації оксидів алюмінію у корунд.

Вивчено вплив хіміко-термічної обробки алмазних мікропорошків, яка спрямована на зменшення кількості гострих виступів, кромок на поверхні алмазних частинок, на спікання алмазних полікристалів під дією високого тиску. Така обробка спричинює ріст насипної щільності порошку, збільшення усадки та зменшення кількості частинок, зруйнованих під дією високого тиску за кімнатної температури, а також прискорює ущільнення при подальшій дії високої температури.

Показаны возможности повышения прочности алмазоудержания за счет поверхностных сил адгезии путем направленного увеличения степени дефектности поверхности зерен высокопрочных алмазов при воздействии на нее таких искажающих факторов, как механическая или термохимическая обработка. Искусственно созданная дефектность поверхности алмазных порошков позволила при незначительном (до 10 %) уменьшении статической прочности увеличить степень ее дефектности, особенно после термохимической обработки, и способствовала повышению алмазоудержания высокопрочных алмазов в металлической связке.

Обоснован выбор титаноникелевого покрытия на алмазные зерна. Проведена оптимизация толщины покрытия по критерию максимального алмазоудержания в матрице инструмента при действии циклических нагрузок. Приведены результаты сравнительных испытаний серийных коронок, оснащенных металлизированными алмазами.

Досліджено вплив складу магнітно-абразивного інструменту, створеного з двокомпонентної суміші фероабразивних порошків, що відрізняються за геометричними та фізичними властивостями, на його триботехнічні та експлуатаційні характеристики. Встановлено структурні особливості формування магнітно-абразивного інструменту з сумішей порошків. Розроблено методичні підходи щодо визначення оптимальних складів сумішей.

З використанням методів рентгеноструктурного аналізу вивчені процеси пластичної деформації та утворення твердих розчинів при спіканні кубічного нітриду бору з карбідом титану, нітридом титану та нітридом алюмінію в умовах високих тисків та температур.

Експериментально досліджено зсувні напруження у порошковому магнітно-абразивному інструменті, складеному з сумішей фероабразивних порошків різних типів, які відрізняються складом, властивостями, розміром і формою частинок. Встановлено закономірності зміни коефіцієнтів внутрішнього тертя між шарами сумішей. Запропоновано модельне уявлення процесу структуроутворення магнітно-абразивного інструменту з сумішей порошків.

Приведено строгое решение граничной задачи теории теплопроводности для зернистых композитных материалов регулярной структуры. Исследован вопрос о возможности увеличения теплопроводности таких материалов за счет варьирования параметров их структуры.

Описаны результаты многократного механического дробления крупной партии (700 карат) низкосортных технических алмазов, аналитического и минералогического исследования полученных порошков. Показано, что при определенной степени дробления (от 45/36 мкм) могут быть получены максимально чистые алмазные порошки с изометричными зернами, содержащие ~ 0,2 % (по массе) сингенетических включений. Также установлено, что до 10 % алмазных зерен в исходном борте выдерживают 10 циклов дробления. Это позволяет производить механический или визуальный отбор таких зерен по определенным морфологическим признакам.

Экспериментально исследованы закономерности фазовых переходов (ФП) и пластического деформирования материалов при сжатии и сдвиге в сдвиговом аппарате высокого давления с алмазными наковальнями (SDAC). Разработана аналитическая модель ФП материалов при деформировании на алмазных наковальнях. Основываясь на более высоком пределе текучести новой фазы и дополнительном пластическом течении материала образца от центра к его периферии, получено новое объяснение явления самомультипликации давления при ФП. Показано, что поворот наковальни способствует получению фундаментально новых материалов, которые не могут быть получены при сжатии без поворота. Если два материала, отличающиеся только пределом текучести, могут образоваться в результате ФП, тогда материал с меньшим пределом текучести образуется при сжатии без поворота, а более твердая фаза образуется при сжатии с поворотом. Поэтому метод, основанный на сжатии материалов с поворотом, особенно важен для получения высокопрочных материалов.

Розроблено спосіб рекуперації алмазів після анодного розчину твердосплавної матриці відпрацьованого ріжучого та бурового інструменту. Вивчено склад і властивості продуктів електрохімічного окислення матриці та запропоновано метод виділення вольфраму у вигляді його оксиду.

Описаны результаты экспериментальных исследований структуры и свойств в зависимости от температуры спекания алмазсодержащих композиционных материалов (КАМ) на кобальтовой связке, получаемых методом интенсивного спекания при повышенном давлении путем прямого пропускания электрического тока. Показано, что, используя предложенный метод спекания, можно получать КАМ с высокими эксплуатационными характеристиками при работе в особо тяжелых условиях эксплуатации и одновременном снижении их стоимости.

Исследовано распределение металла-катализатора в алмазных поликристаллах (баллас и карбонадо) методами рентгеновского просвечивания и рентгеновской компьютерной томографии, которые позволяют получить информацию о содержании металла в различных сечениях синтезированных образцов. Определены особенности пространственного распределения катализатора, в том числе для различных схем реакционных ячеек. Выявлен характер распределения металла-катализатора в случаях его использования как сплошного тела, так и диспергированного в порошок из нейтральных частиц. Подтверждена перспективность указанного метода для исследования подобных поликристаллических образований.