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.

Показана связь между условиями получения, структурой и свойствами сверхтвердого поликристаллического материала на основе КНБ - киборита. Рассмотрены перспективы его использования как инструментального и конструкционного материала.

Розглянуто скінченноелементне моделювання зв'язаних нелінійних нестаціонарних процесів електро-, теплопровідності та термопластичності з урахуванням фазових переходів у матеріалах. Розроблено методику комп'ютерного моделювання процесу спонтанної кристалізації алмазів як практичний додаток. Розв'язано задачу з визначення полів температури, напружень і концентрації в реакційному об'ємі апарата високого тиску та в локальній системі алмаз-розплав- графіт у процесі кристалізації алмазів. Установлено суттєву зв'язаність цих полів, взаємовплив рішень для реакційної суміші та локальної системи, ефект саморегуляції тиску в реакційній зоні, що визначається коливальним характером зміни тиску щодо лінії фазового переходу графіт- алмаз.

Обоснована и апробирована практически новая компьютеризированная методика комплексного определения количественных показателей однородности шлифпорошков синтетических алмазов как важнейшей характеристики для изготовления инструментов. Предложены новые информативные критерии количественной оценки степени однородности отдельных свойств шлифпорошков и их совокупности. Показано, что использование обобщенного показателя однородности позволяет более качественно сертифицировать шлифпорошки синтетических алмазов и устанавливать случаи возможной подмены основных кондиционных марок их некондиционной смесью. Приведены результаты исследования степени однородности стандартных по ДСТУ 3292 - 95 шлифпорошков синтетических алмазов.

Приведены результаты комплексных исследований физических и физико-механических свойств природных алмазов Украины (ПАУ) из россыпей. Описаны особенности структуры, дефектно-примесный состав, морфология двух типов россыпных алмазов: импактных алмазов с лонсдейлитовой фазой и монокристальных образцов статического происхождения. Результаты исследований сопоставлены с данными для природных алмазов кимберлитового типа и синтетических алмазов статического и динамического синтеза. Показано, что обе группы изученных ПАУ обладают повышенными прочностными характеристиками, особенно импактные алмазы, абразивная способность которых в 1,5 - 2 раза выше, чем любых других алмазов. Это позволяет рассматривать ПАУ как качественно новую перспективную разновидность сверхтвердых материалов.

На підставі узагальненого критерію Писаренко - Лебедєва запропоновано й обгрунтовано нелокальний критерій статичної міцності виробів зі структурно-неоднорідних матеріалів, механічні властивості яких суттєво залежать від зведеного об'єму та виду напруженого стану. За цим критерієм оцінено міцність твердосплавних елементів апаратів високого тиску типу ковадел із заглибленнями та циліндричного типу для синтезу алмазів й інших надтвердих матеріалів після їх складання і в режимі синтезу, який характеризується навантаженням робочими тиском і температурою. Для цих умов навантаження встановлено значення зведеного об'єму та механічних характеристик твердого сплаву ВК6, які входять до критерію Писаренка - Лебедєва. Досліджено залежність міцності геометрично подібних елементів апаратів високого тиску від їх робочого об'єму.

Запропоновано простий варіант визначення основних параметрів домішково-структурних недосконалостей з інтегродиференціальних кривих коливання, одержаних за допомогою трикристального рентгенівського дифрактометра. Метод дозволяє оцініти величини статичного фактора Дебая - Валлера, визначити природу розсіювальних центрів, їх розміри та концентрацію, а також обчислити коефіцієнти додаткового поглинання бреггівської та дифузної складової розсіяння. Запропонований варіант обробки результатів дифрактометричних досліджень можна використати в практиці роботи заводських лабораторій.

Досліджено процес алмазно-електролітичної обробки твердого сплаву, визначено його фізичні параметри, наведено характеристики спеціальних інструментів з надтвердих матеріалів, розглянуто обладнання та верстати для алмазно-електролітичного свердління, обробки каналів твердосплавних волок і холодновисаджувальних матриць. Викладено основи нового напрямку у високоефективній обробці металевих матеріалів, що важко обробляються, - алмазно-елктролітичної обробки полікристалічними катодами.

Предложен экспресс-метод неразрушающего контроля динамической прочности шлифпорошков синтетических алмазов (СА) на основании информации по показателям статической прочности и коэффициента формы зерен. Основу метода составляют разработанные эмпирические математические модели и соответствующее компьютерное программное обеспечение. Помимо компьютерного, предусмотрен также вариант графического определения показателя динамической прочности шлифпорошков с помощью приведенной номограммы. Изложена методика практического применения предлагаемого экспресс-метода, приведены результаты тестирования на достоверность получаемой информации.

Індекс рубрикатора НБУВ: В372.312

Рубрики:

Вакансії і домішки

Шифр НБУВ: Ж14159 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Освещены структура, теплофизические, физико-химическо-механические и магнитные свойства синтетического алмаза и кубического нитрида бора статического алмаза, нанопорошков алмаза детонационного синтеза, кристаллов природного алмаза, а также алмазных и алмазообразных пленок. Изучено влияние сдвиговой деформации на мартенситные фазовые превращения в материале при сжатии и сдвиге на алмазных наковальнях. Проанализированы факторы, влияющие на форму роста кристаллов алмаза, роль металлического расплава и примеси на процесс кристаллизации алмаза, закономерности смачивания графита и алмаза металлическими расплавами.

Рассмотрены особенности производства и применения инструментов из сверхтвердых материалов (СТМ) - алмазного углерода и алмазоподобного нитрида бора. Приведены методы испытаний и надежности инструментальных материалов. Рассмотрены виды лезвийных инструментов, предложена классификация конструкций абразивных кругов. Освещены особенности заточки инструментами из СТМ, а также применения алмазных инструментов при обработке стекла. Описаны инструменты для обработки полимерных композиционных материалов (алмазные ножовочные полотна, шлифовальные головки), древесных материалов (алмазные барабаны, отрезные круги, круглые пилы), природного камня и строительных материалов. Изложены способы разрушения горных пород.

Описана работоспособность породоразрушающего инструмента из однородных синтетических алмазов. Освещены проблемы реализации новых научно-технических разработок буровой техники в условиях рыночной экономики в Украине, перспективные направления создания породоразрушающего инструмента нового технического уровня. Проанализировано взаимодействие скважинного оборудования породоразрушающего и фрезерного инструмента с эксплуатационными колоннами. Приведены результаты использования отечественных техники и технологий для строительства горизонтальных скважин, производственных испытаний модернизированного алмазного породоразрушающего инструмента. Изучены влияние температуры торца алмазной коронки на механическую скорость бурения, а также химического модифицирования на физико-химические свойства алмазных порошков, исходной пористой структуры графитов на процесс кристаллизации алмаза. Изложена методика исследования изнашивания алмазно-твердосплавных вставок буровых долот. Рассмотрены особенности фазового состава продуктов синтеза наноалмазов.

Приведены результаты исследований закономерностей синтеза алмаза, кубического нитрида бора и других сверхтвердых материалов при высоких статистических давлениях. Приведены описания техники, аппаратов высокого давления, рассмотрены методы исследования процессов синтеза и их моделирования, способы извлечения алмаза из продуктов синтеза. Проанализированы особенности фазовых превращений нитрида бора. Предложены способы получения поликристаллических и композиционных материалов на основе алмаза и кубического нитрида бора, проанализирована их структура.

Рассмотрены вопросы моделирования износа алмазного бурового долота, проектирования профиля направленных скважин с использованием компьютерных технологий. Освещены экологические аспекты повышения эффективности геологоразведочного бурения. Проанализированы технологические и технические особенности применения отпускных двухслойных гравийных фильтров со съемным защитным кожухом. Приведены результаты числового исследования температурного поля сектора матрицы алмазной коронки в процессе движения по забою при бурении скважин. Изучено влияние условий бурения и взаимодействия твердосплавных вставок коронок ударно-вращательного действия с породой на скорость бурения. Изложена методика инженерного расчёта конструктивных и рабочих параметров привода погружной гидровращательной установки. Определена температурная зависимость микротвердости композитов на основе алмазного нанопорошка детонационного синтеза. Описана обобщенная математическая модель процедуры ситовой классификации порошков сверхтвердых материалов. Освещены перспективы повышения поверхностной прочности и противозадирной стойкости триботехнических композитов.

Рассмотрены вопросы повышения устойчивости стенок скважины в процессе бурения. Описаны новая технология бурения с выносом керна обратным потоком промывочной жидкости, математическая модель теплопереноса в призабойной зоне горной породы при бурении скважины алмазными коронками. Изложена методика определения координат силового центра алмазного долота. Проанализирована эффективность разрушения горных пород алмазными поликристаллическими композиционными материалами при бурении. Приведены структурно-морфологические характеристики строения и определен элементный состав композиционных компактов кубонита и порошков, полученных методом физико-технического синтеза. Освещены сорбционные свойства пористого дисперсного алмаза, синтез композиционного материала на основе алмаза и борокарбида кобальта, особенности формирования поликристаллов при спекании под высоким давлением алмазных порошков разной дисперсности. Изучено влияние свойств микропорошков алмаза на прочность и долговечность изготовленных на их основе поликристаллических сверхтвердых материалов.

Определены геометрические параметры алмазных буровых коронок в процессе термоциклического разрушения горных пород. Приведены результаты экспериментального исследования кавитационного диспергатора. Проанализированы процессы истирания и разрушения керна в условиях вращательного бурения скважин. Изучены влияние примесей ультрадисперсного алмаза на кинетику окисления, обработки высоким давлением без нагрева на структурное состояние порошковых частиц алмаза, газофазной обработки на устойчивость наноалмаза в воздухе. Освещены механические свойства поликристаллических алмазов "Карбонадо", а также свойства порошков детонационных алмазов, синтезированных из графитов. Рассмотрены вопросы компьютерного моделирования распределения температурных и концентрационных полей в процессе выращивания монокристаллов алмаза. Определено взаимодействие нитевидных кристаллов карбида кремния с растворами фтористоводородной и азотной кислот. Описаны новые эффективные и экологически чистые способы переработки цветных металлов и твердых сплавов, новая технология регенерации отходов твердых сплавов.

Изложены теоретические основы процессов алмазно-абразивной механообработки и приведены результаты научно-исследовательских работ по созданию инструментов из сверхтвердых материалов. Описаны конструкции специальных шлифовальных инструментов из данных материалов, в частности с функционально-ориентированным слоем, проанализированы показатели их структуры. Определена технико-экономическая эффективность использования алмазно-абразивного инструмента в процессе обработки инструментальных и полимерных материалов, металлов и сплавов.

Представлены результаты разработок современных технологий выращивания монокристаллов алмазов, спекания поликристаллов, управления их добавочным составом, получения термостабильных порошков кубического нитрида бора и элитных марок алмазных порошоков субмикро- и нанодиапазона. Приведены новейшие технологии получения пленочных алмазоподобных и керамических материалов, инструментальных высокоабразивных композитов, вольфрамовых твердых сплавов и изделий из них.

Рассмотрены история, современное состояние и перспективы развития твердосплавного производства ведущих стран мира. Освещены современные тенденции в развитии производства научных исследований в области твердых сплавов в Украине и России. Описаны прочностные и абразивные свойства плавленных тугоплавких соединений и инструментальных материалов на их основе. Проанализировано влияние состава, структуры и методов упрочнения спеченных твердых сплавов (СТС) на их физико-механические свойства. Внимание уделено формированию структуры СТС при взаимодействии с металлическими расплавами, упрочнению СТС термическим и силовым воздействием.