Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al
Методом рентгенівської дифрактометрії детально досліджено кристалічну структуру нітриду ванадію (VN), який поряд з кубічним нітридом бору (cBN) наявний у керамоматричних композитах, отриманих HPHT спіканням (тиск 7,7 ГПа, температура 1600—2450 °С) попередньо механохімічно активованої шихти складу cB...
Saved in:
| Published in: | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Date: | 2024 |
| Main Authors: | , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2024
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/202280 |
| 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: | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al / Н.М. Білявина, В.З. Туркевич, А.М. Курилюк, Д.А. Стратійчук, Л.П. Стасюк, О.І. Наконечна, П.П. Когутюк // Доповіді Національної академії наук України. — 2024. — № 1. — С. 20-29. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1862722925353762816 |
|---|---|
| author | Білявина, Н.М. Туркевич, В.З. Курилюк, А.М. Стратійчук, Д.А. Стасюк, Л.П. Наконечна, О.І. Когутюк, П.П. |
| author_facet | Білявина, Н.М. Туркевич, В.З. Курилюк, А.М. Стратійчук, Д.А. Стасюк, Л.П. Наконечна, О.І. Когутюк, П.П. |
| citation_txt | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al / Н.М. Білявина, В.З. Туркевич, А.М. Курилюк, Д.А. Стратійчук, Л.П. Стасюк, О.І. Наконечна, П.П. Когутюк // Доповіді Національної академії наук України. — 2024. — № 1. — С. 20-29. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Доповіді НАН України |
| description | Методом рентгенівської дифрактометрії детально досліджено кристалічну структуру нітриду ванадію (VN), який поряд з кубічним нітридом бору (cBN) наявний у керамоматричних композитах, отриманих HPHT спіканням (тиск 7,7 ГПа, температура 1600—2450 °С) попередньо механохімічно активованої шихти складу cBN—VN—Al (60 : 35 : 5 об. %). На підставі рентгеноструктурних розрахунків встановлено, що дефектна кристалічна структура вихідного нітриду шихти VN типу NaCl під впливом баротермічного навантаження модифікується за рахунок міграції додаткових атомів азоту з середини композита на його поверхню. Ці додаткові атоми азоту в структурі VN cтатистично розміщуються по вершинах октаедрів, розташованих навколо наявних вакансій атомів азоту з основної ґратки типу NaCl. Збагачення поверхні композита cBN—VN—Al азотом повинно позитивно впливати на деякі його поверхневі властивості, на кшталт мікротвердості та зносостійкості (як це виявлено раніше для композита cBN—TiN—Al) і забезпечувати високі експлуатаційні характеристики отриманого надтвердого керамоматричного матеріалу, призначеного для високошвидкісного (300—500 м/хв) оброблення легованих та нержавних сталей.
A comprehensive examination of the crystal structure of the VN nitride, coexisting with cubic boron nitride (cBN) in composites produced by high-pressure, high-temperature (HPHT) sintering (р = 7.7 GPa, T = 1600 — 2450 °C) of cBN-VN-Al blend (60 : 35 : 5 vol. %), was conducted using X-ray diffraction method. As a result of calculations, it is shown that the barothermal load induces alterations in the defective crystal structure of the initial VN nitride, which belongs to the NaCl-type structure. Specifically, modification occurs through the migration of additional nitrogen atoms from within the composite to its surfaces. In the VN structure, these extra nitrogen atoms statistically occupy the vertices of octahedrons situated around the vacancies present in the nitrogen sublattice. The enrichment of the cBN-VN-Al composite’s surface with nitrogen is expected to positively impact certain surface properties, including microhardness and wear resistance, thereby ensuring high-performance characteristics of the superhard ceramic material designed for high-speed (300-500 m/min) processing of alloyed and stainless steels.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:38:06Z |
| format | Article |
| fulltext | |
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-202280 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1025-6415 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:38:06Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Білявина, Н.М. Туркевич, В.З. Курилюк, А.М. Стратійчук, Д.А. Стасюк, Л.П. Наконечна, О.І. Когутюк, П.П. 2025-03-10T15:24:12Z 2024 Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al / Н.М. Білявина, В.З. Туркевич, А.М. Курилюк, Д.А. Стратійчук, Л.П. Стасюк, О.І. Наконечна, П.П. Когутюк // Доповіді Національної академії наук України. — 2024. — № 1. — С. 20-29. — Бібліогр.: 13 назв. — укр. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/202280 621.762; 538.9; 539.26 DOI: doi.org/10.15407/dopovidi2024.01.020 Методом рентгенівської дифрактометрії детально досліджено кристалічну структуру нітриду ванадію (VN), який поряд з кубічним нітридом бору (cBN) наявний у керамоматричних композитах, отриманих HPHT спіканням (тиск 7,7 ГПа, температура 1600—2450 °С) попередньо механохімічно активованої шихти складу cBN—VN—Al (60 : 35 : 5 об. %). На підставі рентгеноструктурних розрахунків встановлено, що дефектна кристалічна структура вихідного нітриду шихти VN типу NaCl під впливом баротермічного навантаження модифікується за рахунок міграції додаткових атомів азоту з середини композита на його поверхню. Ці додаткові атоми азоту в структурі VN cтатистично розміщуються по вершинах октаедрів, розташованих навколо наявних вакансій атомів азоту з основної ґратки типу NaCl. Збагачення поверхні композита cBN—VN—Al азотом повинно позитивно впливати на деякі його поверхневі властивості, на кшталт мікротвердості та зносостійкості (як це виявлено раніше для композита cBN—TiN—Al) і забезпечувати високі експлуатаційні характеристики отриманого надтвердого керамоматричного матеріалу, призначеного для високошвидкісного (300—500 м/хв) оброблення легованих та нержавних сталей. A comprehensive examination of the crystal structure of the VN nitride, coexisting with cubic boron nitride (cBN) in composites produced by high-pressure, high-temperature (HPHT) sintering (р = 7.7 GPa, T = 1600 — 2450 °C) of cBN-VN-Al blend (60 : 35 : 5 vol. %), was conducted using X-ray diffraction method. As a result of calculations, it is shown that the barothermal load induces alterations in the defective crystal structure of the initial VN nitride, which belongs to the NaCl-type structure. Specifically, modification occurs through the migration of additional nitrogen atoms from within the composite to its surfaces. In the VN structure, these extra nitrogen atoms statistically occupy the vertices of octahedrons situated around the vacancies present in the nitrogen sublattice. The enrichment of the cBN-VN-Al composite’s surface with nitrogen is expected to positively impact certain surface properties, including microhardness and wear resistance, thereby ensuring high-performance characteristics of the superhard ceramic material designed for high-speed (300-500 m/min) processing of alloyed and stainless steels. Дослідження виконано за підтримки гранту Міністерства освіти і науки України для перспективного розвитку наукового напряму “Математичні науки та природничі науки” в Київському національному університеті імені Тараса Шевченка. uk Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Матеріалознавство Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al Structural changes of vanadium nitride under the conditions of thermobaric sintering in the cBN-VN-Al ceramic composite Article published earlier |
| spellingShingle | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al Білявина, Н.М. Туркевич, В.З. Курилюк, А.М. Стратійчук, Д.А. Стасюк, Л.П. Наконечна, О.І. Когутюк, П.П. Матеріалознавство |
| title | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al |
| title_alt | Structural changes of vanadium nitride under the conditions of thermobaric sintering in the cBN-VN-Al ceramic composite |
| title_full | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al |
| title_fullStr | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al |
| title_full_unstemmed | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al |
| title_short | Структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cBN—VN—Al |
| title_sort | структурні зміни нітриду ванадію в умовах термобаричного спікання керамоматричного композита в системі cbn—vn—al |
| topic | Матеріалознавство |
| topic_facet | Матеріалознавство |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/202280 |
| work_keys_str_mv | AT bílâvinanm strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT turkevičvz strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT kurilûkam strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT stratíičukda strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT stasûklp strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT nakonečnaoí strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT kogutûkpp strukturnízmíninítriduvanadíûvumovahtermobaričnogospíkannâkeramomatričnogokompozitavsistemícbnvnal AT bílâvinanm structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite AT turkevičvz structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite AT kurilûkam structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite AT stratíičukda structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite AT stasûklp structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite AT nakonečnaoí structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite AT kogutûkpp structuralchangesofvanadiumnitrideundertheconditionsofthermobaricsinteringinthecbnvnalceramiccomposite |