Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase
In these studies, one group of PCD materials was prepared using diamond powder and 10 wt % of TiB₂ and the second batch of the PCD material was prepared using a mixture of diamond powder with 5 wt % of TiB₂ and 2 wt % of Co. The materials have been sintered using a Bridgman-type high-pressure appara...
Saved in:
| Published in: | Сверхтвердые материалы |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2015
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126167 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase / L. Jaworska, P. Klimczyk, M. Szutkowska, P. Putyra, M. Sitarz, S. Cygan, P. Rutkowski // Сверхтвердые материалы. — 2015. — № 3. — С. 17-30. — Бібліогр.: 15 назв. — англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862627351437770752 |
|---|---|
| author | Jaworska, L. Klimczyk, P. Szutkowska, M. Putyra, P. Sitarz, M. Cygan, S. Rutkowski, P. |
| author_facet | Jaworska, L. Klimczyk, P. Szutkowska, M. Putyra, P. Sitarz, M. Cygan, S. Rutkowski, P. |
| citation_txt | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase / L. Jaworska, P. Klimczyk, M. Szutkowska, P. Putyra, M. Sitarz, S. Cygan, P. Rutkowski // Сверхтвердые материалы. — 2015. — № 3. — С. 17-30. — Бібліогр.: 15 назв. — англ. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Сверхтвердые материалы |
| description | In these studies, one group of PCD materials was prepared using diamond powder and 10 wt % of TiB₂ and the second batch of the PCD material was prepared using a mixture of diamond powder with 5 wt % of TiB₂ and 2 wt % of Co. The materials have been sintered using a Bridgman-type high-pressure apparatus at 8.0±0.2 GPa, at a temperature of 2000±50 °C. Thermogravimetric (TG) measurements and Differential Thermal Analysis (DTA) have been carried out for diamond micropowders, TiB₂ bonding phase, and sintered composites. The coefficients of friction for diamond composites in a sliding contact with an Al₂O₃ ceramic ball have been determined from the room temperature up to 800 °C. Material phase compositions were analyzed for initial samples and after wear tests, at the temperature of 800 °C. Raman spectra of diamond composites with borides bonding phases, observed for the first-order zone centre modes of diamond and graphite during the heating up to 800 °C in air have been presented. Thermal properties have been compared with the commercial diamond-cobalt PCD. It has been found that diamond with TiB₂ and Co is the most resistant to the hardness changes at elevated temperatures and this material maintains the high hardness value up to 800 °C but it has a high coefficient of friction.
Досліджено полікристалічні алмазні композити – одну групу матеріалів було приготовано з використанням алмазного порошку і 10 % (за масою) TiB₂, а другу – з алмазного порошку, 5 % (за масою) TiB₂ і 2 % (за масою) Co. Матеріали було спечено в апараті високого тиску типу Бріджмена при тиску 8,0±0,2 ГПа і температурі 2000±50 °С. Термогравіметричні вимірювання та диференційний термічний аналіз було проведено для алмазних мікропорошків, зв’язуючої фази TiB₂ і спечених композітов. Визначено коефіцієнти тертя для алмазних композитів при ковзному контакті з кулькою з кераміки Al₂O₃ при температурі від кімнатної до 800 °С. Фазові склади матеріалів проаналізовано для вихідних зразків і після їх випробування на знос при температурі 800 °С. Представлено спектри комбінаційного розсіювання алмазних композитів зі зв’язуючими фазами боридів, що спостерігаються в центрі зони першого порядку алмазу і графіту в процесі нагрівання до 800 °С на повітрі. Порівнювали термічні властивості отриманих полікристалічних алмазних композитів і промислового композита алмаз–кобальт. Було виявлено, що алмаз з TiB₂ і Co є найбільш стійким до змін твердості при підвищених температурах і зберігає високу твердість до 800 °С, але має високий коефіцієнт тертя.
Исследованы поликристаллические алмазных композиты – одна группа материалов была приготовлена с использованием алмазного порошка и 10 % (по массе) TiB₂, а вторая – из алмазного порошка, 5 % (по массе) TiB₂ и 2 % (по массе) Co. Материалы были спечены в аппарате высокого давления типа Бриджмена при давлении 8,0±0,2 ГПа и температуре 2000±50 °С. Термогравиметрические измерения и дифференциальный термический анализ были проведены для алмазных микропорошков, связующей фазы TiB₂ и спеченных композитов. Определены коэффициенты трения для алмазных композитов при скользящем контакте с шариком из керамики Al₂O₃ при температуре от комнатной до 800 °С. Фазовые составы материалов проанализированы для исходных образцов и после их испытания на износ при температуре 800 °С. Представлены спектры комбинационного рассеяния алмазных композитов со связующими фазами боридов, наблюдаемые в центре зоны первого порядка алмаза и графита в процессе нагрева до 800 °С на воздухе. Сравнивали термические свойства полученных поликристаллических алмазных композитов и промышленного поликристаллического композита алмаз–кобальт. Было обнаружено, что алмаз с TiB₂ и Co является наиболее устойчивым к изменениям твердости при повышенных температурах и сохраняет высокую твердость до 800 °С, но имеет высокий коэффициент трения.
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:38:45Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-126167 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3119 |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-07T13:38:45Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Jaworska, L. Klimczyk, P. Szutkowska, M. Putyra, P. Sitarz, M. Cygan, S. Rutkowski, P. 2017-11-16T19:57:55Z 2017-11-16T19:57:55Z 2015 Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase / L. Jaworska, P. Klimczyk, M. Szutkowska, P. Putyra, M. Sitarz, S. Cygan, P. Rutkowski // Сверхтвердые материалы. — 2015. — № 3. — С. 17-30. — Бібліогр.: 15 назв. — англ. 0203-3119 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126167 621.921.34-419:536 In these studies, one group of PCD materials was prepared using diamond powder and 10 wt % of TiB₂ and the second batch of the PCD material was prepared using a mixture of diamond powder with 5 wt % of TiB₂ and 2 wt % of Co. The materials have been sintered using a Bridgman-type high-pressure apparatus at 8.0±0.2 GPa, at a temperature of 2000±50 °C. Thermogravimetric (TG) measurements and Differential Thermal Analysis (DTA) have been carried out for diamond micropowders, TiB₂ bonding phase, and sintered composites. The coefficients of friction for diamond composites in a sliding contact with an Al₂O₃ ceramic ball have been determined from the room temperature up to 800 °C. Material phase compositions were analyzed for initial samples and after wear tests, at the temperature of 800 °C. Raman spectra of diamond composites with borides bonding phases, observed for the first-order zone centre modes of diamond and graphite during the heating up to 800 °C in air have been presented. Thermal properties have been compared with the commercial diamond-cobalt PCD. It has been found that diamond with TiB₂ and Co is the most resistant to the hardness changes at elevated temperatures and this material maintains the high hardness value up to 800 °C but it has a high coefficient of friction. Досліджено полікристалічні алмазні композити – одну групу матеріалів було приготовано з використанням алмазного порошку і 10 % (за масою) TiB₂, а другу – з алмазного порошку, 5 % (за масою) TiB₂ і 2 % (за масою) Co. Матеріали було спечено в апараті високого тиску типу Бріджмена при тиску 8,0±0,2 ГПа і температурі 2000±50 °С. Термогравіметричні вимірювання та диференційний термічний аналіз було проведено для алмазних мікропорошків, зв’язуючої фази TiB₂ і спечених композітов. Визначено коефіцієнти тертя для алмазних композитів при ковзному контакті з кулькою з кераміки Al₂O₃ при температурі від кімнатної до 800 °С. Фазові склади матеріалів проаналізовано для вихідних зразків і після їх випробування на знос при температурі 800 °С. Представлено спектри комбінаційного розсіювання алмазних композитів зі зв’язуючими фазами боридів, що спостерігаються в центрі зони першого порядку алмазу і графіту в процесі нагрівання до 800 °С на повітрі. Порівнювали термічні властивості отриманих полікристалічних алмазних композитів і промислового композита алмаз–кобальт. Було виявлено, що алмаз з TiB₂ і Co є найбільш стійким до змін твердості при підвищених температурах і зберігає високу твердість до 800 °С, але має високий коефіцієнт тертя. Исследованы поликристаллические алмазных композиты – одна группа материалов была приготовлена с использованием алмазного порошка и 10 % (по массе) TiB₂, а вторая – из алмазного порошка, 5 % (по массе) TiB₂ и 2 % (по массе) Co. Материалы были спечены в аппарате высокого давления типа Бриджмена при давлении 8,0±0,2 ГПа и температуре 2000±50 °С. Термогравиметрические измерения и дифференциальный термический анализ были проведены для алмазных микропорошков, связующей фазы TiB₂ и спеченных композитов. Определены коэффициенты трения для алмазных композитов при скользящем контакте с шариком из керамики Al₂O₃ при температуре от комнатной до 800 °С. Фазовые составы материалов проанализированы для исходных образцов и после их испытания на износ при температуре 800 °С. Представлены спектры комбинационного рассеяния алмазных композитов со связующими фазами боридов, наблюдаемые в центре зоны первого порядка алмаза и графита в процессе нагрева до 800 °С на воздухе. Сравнивали термические свойства полученных поликристаллических алмазных композитов и промышленного поликристаллического композита алмаз–кобальт. Было обнаружено, что алмаз с TiB₂ и Co является наиболее устойчивым к изменениям твердости при повышенных температурах и сохраняет высокую твердость до 800 °С, но имеет высокий коэффициент трения. This work was supported by the 2007–2013 Innovative Economy Programme under the National Strategic Reference Framework EU, priority axis 1, section 1.1.3, project No UDA-POIG.01.03.01-12-024/08-00, 26 March 2009 and Applied Research Programme cofunded by The National Centre of Research and Development project No PBS1/B6/13/2013. en Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Сверхтвердые материалы Получение, структура, свойства Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase Article published earlier |
| spellingShingle | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase Jaworska, L. Klimczyk, P. Szutkowska, M. Putyra, P. Sitarz, M. Cygan, S. Rutkowski, P. Получение, структура, свойства |
| title | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase |
| title_full | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase |
| title_fullStr | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase |
| title_full_unstemmed | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase |
| title_short | Thermal resistance of PCD materials with borides bonding phase |
| title_sort | thermal resistance of pcd materials with borides bonding phase |
| topic | Получение, структура, свойства |
| topic_facet | Получение, структура, свойства |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/126167 |
| work_keys_str_mv | AT jaworskal thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase AT klimczykp thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase AT szutkowskam thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase AT putyrap thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase AT sitarzm thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase AT cygans thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase AT rutkowskip thermalresistanceofpcdmaterialswithboridesbondingphase |