Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода
Цель настоящей работы заключается в определении оптимальной температуры и давления за фронтом детонационной волны для получения наноалмазов с выходом более 6 % мас....
Збережено в:
| Дата: | 2019 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2019
|
| Назва видання: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159949 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода / В.Ю. Долматов, А.О. Дорохов, В. Мюллюмаки, А. Веханен, В.А. Марчуков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 199-206. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-159949 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1599492025-02-09T17:34:38Z Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода Chemical reactions zone at nanodiamonds detonation synthesis on phase diagram of carbon Долматов, В.Ю. Дорохов, А.О. Мюллюмаки, В. Веханен, А. Марчуков, В.А. Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Цель настоящей работы заключается в определении оптимальной температуры и давления за фронтом детонационной волны для получения наноалмазов с выходом более 6 % мас. Мета цієї роботи полягає у визначенні оптимальної температури і тиску за фронтом детонаційної хвилі для отримання наноалмазів з виходом більше 6% мас. The purpose of this work is to determine the optimal temperature and pressure behind the detonation wave front to obtain nanodiamonds with more than 6% wt. yield. 2019 Article Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода / В.Ю. Долматов, А.О. Дорохов, В. Мюллюмаки, А. Веханен, В.А. Марчуков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 199-206. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2223-3938 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-199-206 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159949 534.222 ru Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения application/pdf Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| spellingShingle |
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Долматов, В.Ю. Дорохов, А.О. Мюллюмаки, В. Веханен, А. Марчуков, В.А. Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description |
Цель настоящей работы заключается в определении оптимальной температуры и давления за фронтом детонационной волны для получения наноалмазов с выходом более 6 % мас. |
| format |
Article |
| author |
Долматов, В.Ю. Дорохов, А.О. Мюллюмаки, В. Веханен, А. Марчуков, В.А. |
| author_facet |
Долматов, В.Ю. Дорохов, А.О. Мюллюмаки, В. Веханен, А. Марчуков, В.А. |
| author_sort |
Долматов, В.Ю. |
| title |
Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода |
| title_short |
Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода |
| title_full |
Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода |
| title_fullStr |
Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода |
| title_full_unstemmed |
Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода |
| title_sort |
зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода |
| publisher |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| publishDate |
2019 |
| topic_facet |
Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/159949 |
| citation_txt |
Зона химических реакций при детонационном синтезе наноалмазов на фазовой диаграмме углерода / В.Ю. Долматов, А.О. Дорохов, В. Мюллюмаки, А. Веханен, В.А. Марчуков // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2019. — Вип. 22. — С. 199-206. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| series |
Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| work_keys_str_mv |
AT dolmatovvû zonahimičeskihreakcijpridetonacionnomsintezenanoalmazovnafazovojdiagrammeugleroda AT dorohovao zonahimičeskihreakcijpridetonacionnomsintezenanoalmazovnafazovojdiagrammeugleroda AT mûllûmakiv zonahimičeskihreakcijpridetonacionnomsintezenanoalmazovnafazovojdiagrammeugleroda AT vehanena zonahimičeskihreakcijpridetonacionnomsintezenanoalmazovnafazovojdiagrammeugleroda AT marčukovva zonahimičeskihreakcijpridetonacionnomsintezenanoalmazovnafazovojdiagrammeugleroda AT dolmatovvû chemicalreactionszoneatnanodiamondsdetonationsynthesisonphasediagramofcarbon AT dorohovao chemicalreactionszoneatnanodiamondsdetonationsynthesisonphasediagramofcarbon AT mûllûmakiv chemicalreactionszoneatnanodiamondsdetonationsynthesisonphasediagramofcarbon AT vehanena chemicalreactionszoneatnanodiamondsdetonationsynthesisonphasediagramofcarbon AT marčukovva chemicalreactionszoneatnanodiamondsdetonationsynthesisonphasediagramofcarbon |
| first_indexed |
2025-11-28T18:47:59Z |
| last_indexed |
2025-11-28T18:47:59Z |
| _version_ |
1850061026322546688 |
| fulltext |
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
199
УДК 534.222 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-199-206
В. Ю. Долматов, д-р техн. наук1; А. О. Дорохов, глав. инж2; В. Мюллюмаки, PhD3;
А. Веханен, PhD3; В. А. Марчуков, канд. хим. наук1
1Федеральное государственное унитарное предприятие «Специальное конструкторско-
технологическое бюро «Технолог», Советский пр., д. 33-а, 192076 г. Санкт-Петербург,
Россия, e-mail: diamondcentre@mail.ru
2Акционерное Общество «Завод «Пластмасс», пос. Советов, Челябинская обл., 456604 г.
Копейск, Россия, e-mail: zavod-plastmass@mail.ru
3Carbodeon Ltd. Oy, Паккаланкуджа 5, 01510 Ваанта, Финляндия,
e-mail: info@carbodeon.com
ЗОНА ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ПРИ ДЕТОНАЦИОННОМ СИНТЕЗЕ
НАНОАЛМАЗОВ НА ФАЗОВОЙ ДИАГРАММЕ УГЛЕРОДА
Цель настоящей работы заключается в определении оптимальной температуры и давления
за фронтом детонационной волны для получения наноалмазов с выходом более 6 % мас. Заряд получали
преимущественно прессованием, подрыв осуществляли в камере сохранения емкостью 2,14 м3.
Анализировали температуру и давление в плоскости Чепмена-Жуге, кислородный баланс и плотность
зарядов. Уточнена оптимальная зона получения детонационных наноалмазов (ДНА) на фазовой
диаграмме углерода (р,Т-условия). Необходимая температура взрыва - 3800-4300 К, давление в зоне
химических реакций - 24-30 ГПа, оптимальный кислородный баланс от -42 до -53 %, плотность заряда
≥1,6 г/см3. Результаты исследований следует использовать при оценке возможности получения ДНА
из ВВ при известных давлении и температуре взрыва, рассчитанного кислородного баланса и
рекомендуемой плотности заряда. Ценность данной работы заключается в крайней простоте
расчетов необходимых параметров.
Ключевые слова: фазовая диаграмма углерода, детонационный наноалмаз, кислородный
баланс, плотность заряда, взрывчатые вещества
Известно, что подрыв мощных взрывчатых веществ (ВВ) с отрицательным
кислородным балансом (КБ) позволяет получать в условиях взрыва такие температуры и
давления, которые на фазовой диаграмме углерода отвечают области термодинамической
стабильности алмаза.
На процесс синтеза ДНА влияет значительное число управляющих факторов: состав
заряда ВВ и его удельная мощность, его кислородный баланс, плотность заряда, мощность
инициирующего импульса, место инициирования, форма заряда, состав и теплоемкость
газовой среды во взрывной камере (ВК), соотношение массы заряда и объема камеры;
бронировка (оболочка) заряда ВВ и ее состав.
Однако, на выход ДНА влияют и «внутренние» управляющие параметры: давление и
температура в зоне химических реакций (ЗХР), являющихся следствием процесса
детонационного разложения ВВ. При прочих равных условиях температура и давление в ЗХР
зависят от состава ВВ и плотности заряда.
Обычно указывают очень «размытую» зону р,Т-условий на фазовой диаграмме
углерода (ФДУ), выраженную давлением от 10-40 ГПа и температурой 2000-5000 К. Но на
самом деле это не так.
Если наложить на ФДУ известные и полученные данные по р,Т-условиям ВВ, выходу
ДНА, учесть необходимый для максимального выхода ДНА кислородный баланс [1] и
плотность зарядов, то будет получена иная картина.
mailto:%20diamondcentre@mail.ru
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
200
Экспериментальная часть
Заряды смеси тротила и гексогена (ТГ) получали плавлением (~750 г) или прессованием
(500 г); а гексогена, тетрила, триаминотринитробензол (ТАТБ) [2], 2,4,6-тринитрофенола
(пикриновая кислота, ПК), гексанитроазобензола (ГНАБ), Z-такота
(тетранитробензотриазолобензотриазол) [3] только прессованием.
Подрыв производили (заряды ТНТ, гексогена, их сплавов, тетрила, ПК) во взрывной
камере «Альфа-2М», емкости 2,14 м3, в водной бронировке (оболочке) в газовой атмосфере
продуктов предыдущих подрывов.
Полученную после подрыва алмазную шихту (АШ) обрабатывали 57 %-ной HNO3 при
температуре ~230оС и давлении 8–10 МПа по методу, описанному в [4].
Обсуждение результатов
В таблице приведены экспериментальные и расчетные данные по температуре и
давлению в ЗХР для исследованных индивидуальных и смесевых ВВ. Указан также выход
ДНА, плотность заряда и его КБ.
Параметры детонации ВВ [2-6]
№
пп
Назва-
ние ВВ
или
смеси
КБ,
%
Плот-
ность
заряда,
ρ, г/см3
Скорость
детона-
ции, м/сек
Давле-
ние,
р, ГПа
Темпера-
тура, T, К
Выход
ДНА,
% мас.
Примечани
е
1 2 3 4 5 6 7 8 9
1
Тротил,
ТНТ
-74,0 1,64 6940 19,0 3600 0,7
Водная
брониров-
ка заряда
2 ТГ 70/30 -58,3 1,71 7420 27,6 3988 3,53 [7]
Без
брониров-
ки заряда
3 ТГ 60/40 -53,0 1,64 7510 29,4 3930 8,2
Водная
брониров-
ка заряда
4 ТГ 50/50 - 47,8 1,67 7650 24,6 3820 7,0
Водная
брониров-
ка заряда
5 ТГ 40/60 - 42,6 1,68 7850 28,0 3910
5,99
[7]
Без
брониров-
ки заряда
6 ТГ 30/70 - 37,3 1,64 21,4 3210
3,56
[7]
Без
брониров-
ки заряда
7
Гексо-
ген
-21,6 1,80 8670 34,7 3700 0,9
Водная
брониров-
ка заряда
8 Тетрил -47,4 1,64 7500 28,3 4300 7,0
Водная
брониров-
ка заряда
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
201
Окончание таблицы
1 2 3 4 5 6 7 8 9
9 ТАТБ - 55,8 1,8 7650 31,5 3270
2,08
[8]
Заряд без
брониров-
ки в
атмосфере
N2,
давление 9
атм.
10
Пикри-
новая
к-та
- 45,4 1,6 7480 26,5 3200 1,2
Водная
брониров-
ка заряда
11 ГНАБ - 49,6 1,77 7650 24,6 3820
6,63
[9]
Без
брониров-
ки заряда
12 БТФ -38,1 1,859 8610 36,0 4700
Выход
ДНА в
статьях не
приведен
13
Z-
ТАКОТ
-74,2 1,850 7250 26,3 3810
3,34
[9]
Без
брониров-
ки заряда
Однако, по множеству табличных данных очень сложно представить реальную картину
оптимальной области получения ДНА на ФДУ, поэтому основные данные перенесены на
диаграмму (рис. 1).
При нанесении точек пересечения р и Т отчетливо видно две области образования ДНА
– «большую», ограниченную давлением 19-36 ГПа и температурой 3200-4700 К, где ДНА
получаются в принципе с любым выходом, и «малую» – экономически приемлемую область,
ограниченную давлением от 24 до 30 ГПа и температурой 3800-4300 К, с выходом ДНА, как
правило, 6-8 % мас. (при наличии у ВВ КБ =-35 ÷-55 % [1].
На рис. 1–5 приведено изображение структуры кристаллитов ДНА, полученных из
различных ВВ: ТНТ [10], ТГ 50/50, БТФ и ТАТБ [11], определенной методом просвечивающей
электронной микроскопии. р,Т-условия подрыва сильно влияют на размеры кристаллитов
ДНА и их форму.
В случае использования БТФ мы видим шарообразную форму поликристаллов,
спеченных и спрессованных комбинационным воздействием высокой температуры и
давления.
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
202
Рис. 1 Зависимость выхода ДНА от р,Т -условий на фазовой диаграмме углерода
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
203
Рис. 2. Углеродный остаток детонации ТАТБ
Рис. 3. Углеродный остаток детонации ТНТ / ГГ 50/50
Рис. 4. Углеродный остаток детонации БТФ
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
204
Рис. 5. Углеродный остаток детонации ТНТ.
Таким образом, для получения ДНА с рентабельным выходом 6-8 % мас. необходимо,
чтобы ВВ обладало температурой взрыва 3800-4300 К и давлением в зоне химических реакций
24-30 ГПа. Кроме того, заряд должен быть подорван в водной бронировке, оптимальный
кислородный баланс составляет -42 ÷ -53 %.
Мета цієї роботи полягає у визначенні оптимальної температури і тиску за фронтом
детонаційної хвилі для отримання наноалмазів з виходом більше 6% мас. Заряд отримували переважно
пресуванням, підрив здійснювали в камері збереження ємністю 2,14 м3. Аналізували температуру і
тиск в площині Чепмена-Жуге, кисневий баланс і щільність зарядів. Уточнено оптимальну зону
отримання детонаційних наноалмазів (ДНА) на фазовій діаграмі вуглецю (р,Т-умови). Необхідна
температура вибуху становить 3800-4300 К, тиск в зоні хімічних реакцій – 24-30 ГПа, оптимальний
кисневий баланс складає від -42 до -53%, щільність заряду ≥1,6 г/см3. Результати досліджень слід
використовувати при оцінці можливості отримання ДНА з ВВ при відомих тиску і температурі
вибуху, розрахованого кисневого балансу і рекомендованої щільності заряду. Цінність даної роботи
полягає в крайній простоті розрахунків необхідних параметрів.
Ключові слова: фазова діаграма вуглецю, детонаційні наноалмази, кисневий баланс, щільність
заряду, вибухові речовини
V. Yu. Dolmatov1, A. O. Dorokhov2, V. Myllymaki3, A. Vehanen3, V. A. Marchukov1
1Federal State Unitary Enterprise “Special Design and Technology Bureau “Technolog”, Russia
2Joint Stock Company “Plastmass “Plant, Russia
3Carbodeon Ltd. Oy, Finland
CHEMICAL REACTIONS ZONE AT NANODIAMONDS DETONATION
SYNTHESIS ON PHASE DIAGRAM OF CARBON
The purpose of this work is to determine the optimal temperature and pressure behind the detonation
wave front to obtain nanodiamonds with more than 6% wt. yield. The charge was obtained mainly by pressing,
the explosion was carried out in a conservation chamber with a capacity of 2.14 m3. The temperature and
pressure in the Chapman-Jouguet plane, oxygen balance and charge density were analyzed. The optimal zone
for the production of detonation nanodiamonds (DNDs) in the carbon phase diagram (P, T-conditions) has
been refined. The required explosion temperature is 3800-4300 K, the pressure in the zone of chemical
reactions is 24-30 GPa, the optimum oxygen balance is from -42 to -53%, the charge density is ≥1.6 g / cm3.
The research results should be used in assessing the possibility of obtaining DNDs from explosives at known
pressures and temperatures of the explosion, the calculated oxygen balance and the recommended charge
density. The value of this work lies in the extreme simplicity of the calculations of the required parameters.
Key words: carbon phase diagram, detonation nanodiamond, oxygen balance, charge density, explosives
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
205
Литература
1. Dolmatov V. Yu. The Influence of Detonation Synthesis Conditions on the Yield of Condensed
Carbon and Detonation Nanodiamond Through the Example of Using TNT-RDX Explosive
Mixture // Journal of Superhard Materials. – 2018. – 40. – N 4. – P. 290–294.
2. Волков К. В., Даниленко В. В., Елин В. И. Синтез алмаза из углерода продуктов
детонации ВВ // Физика горения и взрыва. – 1990. – 26. – № 3. – С. 123–125.
3. Мейдер Ч. Численное моделирование детонации. – М.: Мир, 1985. – 384 с.
4. Долматов В. Ю. Детонационные наноалмазы. Получение, свойства, применение. –
Санкт-Петербург: НПО «Профессионал», 2011. – 536 с.
5. Даниленко В. В. Взрыв: физика, техника, технология. – М.: Энергоатомиздат, 2010. –
784 с.
6. Лобойко Б. Г., Любятинский С. Н. Зоны реакции детонирующих твердых взрывчатых
веществ // ФГВ. – 2000. – 36. –№ 6. – C. 45–64.
7. Долматов В. Ю. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза. – Санкт-
Петербург: СПбГПУ, 2003. – 344 c.
8. Петров Е. А., Барабошкин К. С., Бычин Н. В., Ларионов Б. В., Байрамян И. В.
Ультрадисперсные порошки, наноструктуры, материалы / VI Ставеровские чтения,
Бийск, 9–12 сент. 2012 г.: Труды научно-технической конференции с
международным участием. – Сиб. федер. ун-т, 2012. – С. 14–15.
9. Анисичкин В. Ф., Мальков И. Ю., Сагдиев Ф. А. Синтез алмаза при детонации
ароматических нитросоединений / V Всесоюз. совещ. по детонации, Красноярск, 5–
12 авг. 1991 г.: Сб. докл. – Красноярск, 1991. – Т. 1. – С. 27-30.
10. Кашкаров А. О., Прууэл Э. Р., Тен К. А., Зубков П. И. Микроскопия детонационного
углерода. Альбом фотографий / ФГБУН Институт гидродинамики им. М.А.
Лаврентьева Сибирского отделения РАН . – 2016. – 49 с.
11. Satonkina N., Ershov A., Kashkarov A., Mikhaylov A., Pruuel E., Rubtsov I., Spirin I.,
Titova V. Electrical Conductivity Distribution in Detonating Benzotrifuroxane // Scientific
Reports. – 2018. – 8. – N 1 (9635).
Поступила 10.06.19
References
1. Dolmatov, V. Yu. (2018). The Influence of Detonation Synthesis Conditions on the Yield of
Condensed Carbon and Detonation Nanodiamond Through the Example of Using TNT-RDX
Explosive Mixture. J. of Superhard Materials., 40, 4, 290–294.
2. Volkov, K. V., Danilenko, V. V. & Elin, V. I. (1990). Sintez almaza iz ugleroda produktov
detonatsii VV [Synthesis of diamond from carbon of explosive detonation products].
Combustion and explosion physics, 26, 3, 123–125 [in Russian].
3. Meider, Ch. (1985). Chislennoe modelirovanie detonatsyi [Numerical simulation of
detonation]. Moscow: Mir [in Russian].
4. Dolmatov, V. Yu. (2011). Detonatsionnye nanoalmazy. Polychenie, svoistva, primenenie
[Detonation nanodiamonds. Preparation, properties, application]. St. Petersburg: NPO
Professional [in Russian].
5. Danilenko, V. V. (2010). Vzryv: fizika, tekhnika, tekhnologia [Explosion: physics, technology,
technology]. Moscow: Energoatomizdat [in Russian].
6. Loboiko, B. G. & Lyubiatinskyi, S. N. (2000) Zony reaktsii detoniruyushikh tverdykh
vzryvchatykh veshestv [Reaction zones of detonating solid explosives]. Combustion,
Explosion, and Shock Waves, 36, 6, 45–64 [in Russian].
7. Dolmatov, V. Yu. (2003). Ultradispersnye nanoalmazy detonatsionnoho sinteza
[Ultradispersed diamonds of detonation synthesis]. St. Petersburg: SPbGPU [in Russian].
Выпуск 22. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
http:/altis-ism.org.ua
206
8. Petrov, E. A., Baraboshkin, K. S., Bychin, N. V., Larionov, B. V. & Bairamian, I. V.
Ultradispersnye poroshki, nanostruktury, materialy [Ultradispersed powders, nanostructures,
materials]. Proceedings of the scientific and technical conference with international
participation: VI Staverovskie chteniia (9–12 sentiabria 2012 hoda). – 6th Staver’s Readings
(pp. 14–15). Biysk [in Russian].
9. Anisichkin, V. F., Malkov, I. Yu. & Sagdiev, F.A. Sintez almaza pri detonatsii
aromaticheskikh nitrosoedinenii [Synthesis of diamond in the detonation of aromatic
nitrocompounds]. Proceedings’91: V Vsesoiuznoe soveshchanie po detonatsii (5–12 avhusta
1991 hoda). –5th All-Union Conference on Detonation. (pp. 27–30). Krasnoiarsk [in Russian].
10. Kashkarov, A. O., Pruuel, E. R., Ten, K. A. & Zubkov, P. I. Mikroskopiia detonatsionnoho
ugleroda [Microscopy of carbon detonation]. Album of photos. (2016). FGBUN M. A.
Lavrentiev’s Institute of hydrodynamics, Siberian Branch of the Russian Academy of
Sciences [in Russian].
11. Satonkina, N., Ershov, A., Kashkarov, A., Mikhaylov, A. Pruuel, E., Rubtsov I., et. al. (2018).
Electrical Conductivity Distribution in Detonating Benzotrifuroxane. Scientific Reports, 8, 1
(9635).
УДК 621.921:661.65 DOI: 10.33839/2223-3938-2019-22-1-206-212
И. А. Боримский, инж.
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины,
ул. Автозаводская, 2, 04074, г. Киев, e-mail: iborimsky@gmail.com
СИНТЕЗ КРИСТАЛЛОВ BNСФ С ПРИМЕНЕНИЕМ В КАЧЕСТВЕ ЗАТРАВОК
МИКРОПОРОШКОВ BNСФ И BNВ
Изучено влияние затравок-микропорошков из сфалеритного и вюрцитного нитрида бора
зернистостью от 0,5/0 до 5/3 мкм, которые вводили в количестве от 0,3 до 4% (по массе) в
реакционную шихту при синтезе кубического нитрида бора, на зерновой состав получаемых порошков.
Показана возможность в широком диапазоне изменять зерновой состав получаемых при синтезе
порошках BNсф в зависимости от зернистости и содержания затравок в реакционной шихте.
Ключевые слова: микропорошок, затравка, кубический нитрид бора (BNсф), вюрцитный
нитрид бора (BNв), гексагональный нитрид бора (BNг), высокое давление, высокая температура,
аппарат высокого давления
В последнее время повышается спрос на микропорошки кубического нитрида бора
(BNсф), которые широко используются для спекания при высоком давлении и высокой
температуре поликристаллов инструментального и конструкционного назначения 1.
Микропорошки BNсф в условиях промышленного производства получают по
традиционным технологиям методом спонтанной кристаллизации, используя для синтеза
различные составы реакционной шихты, компонентами которой являются гексагональный
нитрид бора (BNг), который является источником бора и азота, и различные модификаторы и
инициаторы фазового превращения BNг→BNсф 2. Синтез BNсф осуществляют в области его
термодинамической стабильности 3, используя специальные технологические аппараты
высокого давления (АВД) различных конструкций 4.
|