Сверхтвердые материалы, 2016, № 4

Системно-аналоговий метод ідентифікації геометричної форми проекції зерен абразивних порошків

2016-01-01T00:00:00Z

Системно-аналоговий метод ідентифікації геометричної форми проекції зерен абразивних порошків Петасюк, Г.А. Представлено новий удосконалений метод ідентифікації та кількісного оцінювання геометричної форми проекції зерен абразивних порошків, що заснований на системно-аналоговому підході. Як аналоги прийняті 2D-геометричні фігури (коло, еліпс, трикутник, канонізовані форми чотирикутника, правильні п’яти-, шести- і восьмикутники), що допускають неадитивне аналітичне подання площі через твірні параметри, число яких не більше трьох. Введено диференціальну та інтегральну характеристики формоподібності, запропоновано аналітичний апарат визначення показників цих характеристик. Представлено результати апробації методу на шліфпорошках синтетичного алмазу та кубічного нітриду бору.; An advanced method of identification and quantitative estimation of geometrical shape of the projection of abrasive powder grains has been proposed. The method is based on the system–analog approach. As analogs of 2D geometric figures (circles, ellipses, triangles, canonized shapes of tetragons, regular pentagons, hexagons, and octagon) that admit nonadditive analytical representation of the area via generating parameters, whose number does not exceed three, have been taken. Differential and integral characteristics of the shape similarity are introduced and the analytical apparatus of determining the characteristics values is proposed. The results of the appraisal of the method using mesh-size powders of synthetic diamond and сBN are discussed.; Представлен новый усовершенствованный метод идентификации и количественного оценивания геометрической формы проекции зерен абразивных порошков. Метод основан на системно-аналоговом подходе. В качестве аналогов приняты 2D геометрические фигуры (окружность, эллипс, треугольник, канонизированные формы четырехугольника, правильные пяти-, шести- и восьмиугольник), допускающие неаддитивное аналитическое представление площади через образующие параметры, число которых не превышает трех. Введены дифференциальная и интегральная характеристики формоподобия, предложен аналитический аппарат определения показателей этих характеристик. Приведены результаты апробации метода на шлифпорошках синтетического алмаза и кубического нитрида бора.

Деформаційний стан кристалів синтетичного алмазу за даними методу дифракції зворотно розсіяних електронів

2016-01-01T00:00:00Z

Деформаційний стан кристалів синтетичного алмазу за даними методу дифракції зворотно розсіяних електронів Фодчук, І.М.; Борча, М.Д.; Хоменко, В.Ю.; Баловсяк, С.В.; Ткач, В.М.; Стаценко, О.О. Запропоновано спосіб визначення компонент тензора деформацій з аналізу розподілів інтенсивності зворотно розсіяних електронів на картинах Кікучі. Досліджено деформаційний стан локальних ділянок кристала синтетичного алмазу, отриманого методом температурного градієнта в системі Fe–Al–C нарощуванням на монокристал алмазу, синтезованого у системі Ni–Mn–C. Побудовано характеристичні поверхні тензорів та еліпсоїди деформацій, проаналізовано особливості їх розподілу по кристалу. Діагональні компоненти тензора визначали зі змін розподілів інтенсивності окремих смуг, інші компоненти – зі зміщення осей зон відносно їх положень на еталонній картині Кікучі.; Предложен способ определения компонент тензора деформаций по анализу распределений интенсивности обратно рассеянных электронов на картинах Кикучи. Исследовано деформационное состояние локальных участков кристалла искусственного алмаза, полученного методом температурного градиента в системе Fe–Al–C наращиванием на монокристалл алмаза, синтезированного в системе Ni–Mn–C. Построено характеристические поверхности тензоров и эллипсоиды деформаций, проанализированы особенности их распределения по кристаллу. Диагональные компоненты тензора определяли по изменению распределений интенсивности отдельных полос, другие компоненты – по смещению осей зон относительно их положений на эталонной картине Кикучи.; The authors put forward a procedure of determination of strain tensor components through the analysis of distribution of intensity of back-scattered electrons in Kikuchi patterns. The strain state has been studied in local areas of a synthetic diamond crystal produced by the temperature gradient method in the Fe–Al–C system through growing onto a diamond single crystal synthesized in the Ni–Mn–C system. Characteristic surfaces of the strain tensors and strain ellipsoids have been plotted; special features of strain distribution in the crystal have been analyzed. Diagonal tensor components have been determined from the changes of distributions of intensity of individual bands, the other components have been found from the displacements of axes of zones relative to their positions in the standard Kikuchi pattern.

Тверді плазмохімічні a-SiCN-покриття

2016-01-01T00:00:00Z

Тверді плазмохімічні a-SiCN-покриття Порада, О.К.; Козак, А.О.; Іващенко, В.І.; Дуб, С.М.; Толмачева, Г.М. Аморфні SiCN-покриття було осаджено на кремнієві підкладки методом плазмохімічного осадження (PECVD) з використанням гексаметилдісилазану в якості основного прекурсора. Досліджено вплив температури осадження на структуру, хімічний склад і механічні властивості покриттів. Встановлено, що при температурах до 400 °С мало місце осадження гідрогенізованих аморфних SiCN (a-SiCN:H)-покриттів, твердість яких не перевищує 23 ГПа. З подальшим підвищенням температури розподіл міцних зв’язків Si–C, Si–N і C–N в покриттях практично не змінюється, а кількість слабких водневих зв’язків С–Н, Si–H і N–H зменшується. Як наслідок такого перерозподілу хімічних зв’язків при температурах 650–700 °C осаджуються a-SiCN-покриття з твердістю понад 32 ГПа. Відпал у вакуумі при 1200 °С не впливає помітно на структуру, твердість і модуль пружності a-SiCN-покриттів.; Аморфные SiCN-покрытия были осаждены на подложки из кремния методом плазмохимического осаждения (PECVD) с применением гексаметилдисилазана как основного прекурсора. Исследовано влияние температуры осаждения на структуру, химический состав и механические свойства покрытий. Установлено, что при температурах до 400 °С происходит осаждение гидрогенизированных аморфных SiCN (a-SiCN:H)-покрытий, твердость которых не превышает 23 ГПа. При дальнейшем повышении температуры распределение сильных связей Si–C, Si–N і C–N в покрытиях практически не изменяется, а количество слабых водородных связей С–Н, Si–H и N–H существенно уменьшается. В результате такого перераспределения химических связей при температурах 650–700 °С осаждаются a-SiCN-покрытия с твердостью до 32 ГПа. Отжиг в вакууме при 1200 °С не оказывает заметного влияния на структуру, твердость и модуль упругости a-SiCN-покрытий.; Amorphous SiCN coatings have been deposited on silicon substrates by plasmochemical technique (PECVD) using hexamethyldisilazane as basic precursor. The effect of deposition temperature on structure, chemical composition and mechanical properties of coatings has been studied. It was found that deposition of hydrogenated amorphous SiCN (a-SiCN:H) coatings take place at temperatures lower 400 °С with hardness < 23 GPa. Distribution of strong Si–C, Si–N і C–N bonds in coatings at further increase of temperature is not changed practically and number of weak hydrogen bonds С–Н, Si–H and N–H decreased considerably. The hardness of a-SiCN coatings increase up to 32 GPa at deposition temperatures from 650 to 700 °С in results of such rearrangement of chemical bonds. Annealing in vacuum at 1200 °C doesn’t effect appreciably the structure, hardness and elastic modulus of a-SiCN coatings.

Influence of N₂ partial pressure on the microstructure, hardness, and thermal stability of CrZrSiN nanocomposite coatings

2016-01-01T00:00:00Z

Influence of N₂ partial pressure on the microstructure, hardness, and thermal stability of CrZrSiN nanocomposite coatings Kim, K.S.; Kim, H.K.; La, J.H.; Kim, K.B.; Lee, S.Y. The effects of N₂ partial pressure in the unbalanced magnetron sputtering process on the microstructure, hardness, and thermal stability of the CrZrSiN nanocomposite coating were investigated. A; Досліджено вплив парціального тиску N₂ в процесі незбалансованого магнетронного розпилення на мікроструктуру, твердість і термостабільність нанокомпозитного покриття CrZrSiN.; Исследовано влияние парциального давления N₂ в процессе несбалансированного магнетронного распыления на микроструктуру, твердость и термостабильность нанокомпозитного покрытия CrZrSiN.; This research was supported by a grant from the Advanced Technology Center (ATC) Program funded by the Ministry of Trade, Industry& Energy of Korea.