Влияние термообработки на состав и свойства композита алмаз-CaMg(CO₃)₂, полученного методом термобарического спекания

Abstract

В условиях высокого давления 8,0 ГПа и температуры 2100°С были получены образцы композита в системе алмаз-CaMg(CO₃)₂. В интервале температур 700-1200°С была проведена термообработка образцов композита на воздухе. Установлено, что при температурах отжига более 900°С составляющая компакта CaMg(CO₃)₂ полностью разлагается и в структуре спеченного материала наблюдаются фазы CaO и MgO. Графитизации фазы алмаза в структуре композита алмаз-CaMg(CO₃)₂ после отжига на воздухе до температуры 1200°С не обнаружено. Процесс разложения сложного карбоната CaMg(CO₃)₂ в структуре композита при отжиге образцов на воздухе приводит к снижению модуля Юнга от 940 ГПа при 700°С до 740 ГПа при 1200°С. Испытания пластин композита при точении гранита показывают, что их показатель износостойкости остается неизменным в пределах всего исследуемого температурного интервала отжига.

В умовах високого тиску 8,0 ГПа та температури 2100°С отримано зразки композиту в системі алмаз-CaMg(CO₃)₂. В інтервалі температур 700-1200°С проведено термічну обробку зразків композиту на повітрі. Встановлено, що при температурах відпалу вище 900°С складова компакту CaMg(CO₃)₂ повністю розкладається і в структурі спеченого матеріалу спостерігаються фази CaO і MgO. Графітизації фази алмазу в структурі композиту алмаз-CaMg(CO₃)₂ після відпалу на повітрі до температури 1200оС не виявлено. Процес розкладання складного карбонату CaMg(CO₃)₂ в структурі композиту при відпалі зразків на повітрі призводить до зниження модуля Юнга від 940 ГПа при 700°С до 740 ГПа при 1200°С. Випробування пластин композиту при точінні граніту показують, що їх показник зносостійкості залишається незмінним в межах усього досліджуваного температурного інтервалу відпалу.

Diamond-CaMg(CO₃)₂ composite was sintered at the high pressure of 8.0 GPa and high temperature of 2100°C. Samples of the composite were annealed under ambient air in temperature range of 700-1200°C. It has been established that at annealing temperatures of more than 900°C, the CaMg(CO₃)₂ component of composite completely decomposes and the CaO and MgO phases are observed in the structure of the sintered material. The graphitization of the diamond phase in the structure of the diamond-CaMg(CO₃)₂ composite after annealing under ambient air ap to temperature of 1200°C was not detected. The process of decomposition of complex carbonate of CaMg(CO₃)₂ in the composite structure at annealing under ambient air leads to a decrease in the Young's modulus from 940 GPa at 700°C to 740 GPa at 1200°C. Testing of composite plates while turning granite shows that their wear resistance index remains unchanged within the entire temperature range of the annealing for this investigation.