Приведены экспериментальные исследования по выращиванию монокристаллов алмаза в сплавах-растворителях углерода на основе Fe - Co при изменении содержания титана в них от 1 до 2 % (по массе), определены средние скорости роста и морфологические особенности выращенных кристаллов, изучен их дефектно-примесный состав и характеристики макровключений. Установлено, что увеличение содержания титана от 1 до 2 % (по массе) в растворителе Fe - Co - C приводит к изменению типа монокристалла алмаза с Ib на IIa. Использование растворителя с содержанием титана 1,5 % (по массе) позволяет выращивать монокристаллы алмаза смешанного типа Ib + IIb.

Описаны новые формы роста монокристаллов алмаза, выращенных методом температурного градиента. Простые формы (047), (123), (127), (134), (135), (145) (149) (345) и (469) ранее не наблюдались в монокристаллах синтетического алмаза. Гониометрические измерения их индексов показали, что значения индексов, наиболее вероятно, соответствуют граням растворения и существенно не влияют на габитусную форму полученных монокристаллов синтетического алмаза.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.8

Рубрики:

Синтетичний алмаз

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.8

Рубрики:

Синтетичний алмаз

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведены направления деятельности Алмазной испытательной лаборатории Института сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, аккредитованной Госстандартом Украины на компетентность при испытании твердых сплавов, инструмента, порошков и паст из сверхтвердых материалов, абразивного инструмента. Указана область аккредитации, дан перечень испытаний и (или) характеристик (параметров), которые определяются.

Представлены результаты исследований влияния различного содержания добавки циркония в сплав-растворитель Fe - Co на скорость роста и габитус при выращивании монокристаллов алмаза методом температурного градиента в области термодинамической стабильности. Установлена зависимость дефектно-примесного состава выращенных кристаллов алмаза от содержания добавки циркония. Определены максимальное значение концентрации циркония в сплаве-растворителе и температура, обеспечивающие рост структурно-совершенных монокристаллов алмаза типа IIa.

В условиях высоких давлений и температур выращены монокристаллы алмаза типа Ib размером до 5 - 6 мм и массой до 2,4 карат. С помощью инфракрасной и оптической микроскопии, а также метода избирательного травления исследованы дефектно-примесный состав и дислокационная структура таких кристаллов. Минимизация температуры выращивания позволила получать кристаллы типа Ib кубического габитуса, в которых находятся дефектные области в форме конуса с диаметром основания 0,2 - 1,8 мм и высотой 0,5 - 2,5 мм. Исследование конусообразных дефектных областей с применением избирательного травления показало, что ямки травления при выходе их на поверхность граней имеют тетрагональную форму, плотность дислокаций в них превышает в 70 - 100 раз плотность дислокаций в кристаллах, выращенных при обычных условиях. Наблюдаемые дефектные области образуются в процессе роста кристаллов алмаза при снижении температуры на ~30 - 35 °C на фронте кристаллизации из-за увеличения теплоотвода в направлении затравочного кристалла.

Індекс рубрикатора НБУВ: Л463.8

Рубрики:

Синтетичний алмаз

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Исследования, выполненные при высоких давлениях и температурах (НТНР-кристаллизация), позволили определить закономерности фазовых превращений и переноса углерода в металлических растворителях и разработать методы выращивания крупноразмерных структурно совершенных монокристаллов алмаза типов Ib, IIa и IIb. Полученные результаты послужили основой технологии производства алмазной продукции для использования в электронике, лазерной технике, прецизионной механической обработке, буровом инструменте. Применение шестипуансонной техники высоких давлений большого объема позволило выращивать монокристаллы алмаза с более высокой производительностью. Согласно оценке, использование такой аппаратуры высокого давления дает возможность выпускать не менее 1 млн. карат в год структурно совершенных кристаллов необходимого типа для разнообразного применения.

Изучены различные типы люминесценции (фотолюминесценция, катодолюминесценция, рентгенолюминесценция) в диапазоне от 360 до 900 нм монокристаллических порошков алмаза с размерами зерна от 125/100 до 250/200, разделенных на различные группы по степени совершенства кристаллической структуры и значениям магнитной восприимчивости. При комнатной температуре во всех группах кристаллов преобладало свечение H3 дефекта алмаза, при температуре жидкого азота в спектрах катодолюминесценции доминировали никелевые центры. С использованием отобранных алмазов и полисилоксанового эластомера Sylgard 184 изготовлены образцы композиционных сцинтилляторов и проведено исследование их радиационной стойкости. Установлена более высокая относительно стандартного YSO:Ce сцинтиллятора радиационная стойкость алмазных композитных сцинтилляторов к облучению быстрыми электронами.