Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков
The results of research of electrophysical properties and electrochemical behavior of electrodes based on the sintered polycrystals of synthetic diamond dielectric powders of submicron dispersity in the background electrolytes 1 М KCl and 0,5 M H2SO4 and electrolytes, containing the oxidizing-red...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Datum: | 2009 |
| Hauptverfasser: | , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2009
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22608 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков / И.А. Новоселова, Е.Н. Федоришена, Е.П. Наконешная, А.А. Бочечка, Л.А. Романко, Е.А. Свирид // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 341-347. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859945627927969792 |
|---|---|
| author | Новоселова, И.А. Федоришена, Е.Н. Наконешная, Е.П. Бочечка, А.А. Романко, Л.А. Свирид, Е.А. |
| author_facet | Новоселова, И.А. Федоришена, Е.Н. Наконешная, Е.П. Бочечка, А.А. Романко, Л.А. Свирид, Е.А. |
| citation_txt | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков / И.А. Новоселова, Е.Н. Федоришена, Е.П. Наконешная, А.А. Бочечка, Л.А. Романко, Е.А. Свирид // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 341-347. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description | The results of research of electrophysical properties and electrochemical behavior of electrodes
based on the sintered polycrystals of synthetic diamond dielectric powders of submicron dispersity
in the background electrolytes 1 М KCl and 0,5 M H2SO4 and electrolytes, containing the
oxidizing-reduction system K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] have been presented. The electrochemical
activity of partly graphitized composites in the studied electrolytes and its dependence on the volume
resistance of samples are determined. The influence of electrochemical modification of electrode
surfaces on the electro-catalytic properties of studied materials is shown.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:14:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
341
7. Свойства графитопластов на основе полиамида фенилон, наполненного термически
расщепленным графитом / А. И. Буря, В. Ю. Дудин, А. А. Буря, В. В. Ильюшенок //
Журнал «Вопросы химии и химической технологии». 2002. – № 3.– С. 166–169/
8. Разработка и исследование свойств композитов на основе ароматического полиамида
и углеродных нанотрубок / А. И. Буря, А. С. Редчук, Н. И. Наконечная и др. // Тр. 5-й
Моск. междунар. конф. «Теория и практика технологий производства изделий из ком-
позиционных материалов и новых металических сплавов (ТПКММ)». – М.: Знание,
2008. – С. 602-609.
9. Мышкин Н. К., Петроковец М. И. Трение, смазка, износ. Физические основы и техни-
ческие приложения трибологии. – М.: Физматлит, 2007. – 368 с.
Поступила 19.06.09
УДК 544.65 : 546.26-162
И. А. Новоселова1, Е. Н. Федоришена1, кандидаты химических наук,
Е. П. Наконешная1, А. А. Бочечка2, д-р техн. наук,
Л. А. Романко2, канд. техн. наук, Е. А. Свирид2
1Институт общей и неорганической химии им. В.И. Вернадского НАН Украины, г. Киев
2Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
ПОЛИКРИСТАЛЛОВ, СПЕЧЕННЫХ ИЗ СУБМИКРОННЫХ
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АЛМАЗНЫХ ПОРОШКОВ
The results of research of electrophysical properties and electrochemical behavior of elec-
trodes based on the sintered polycrystals of synthetic diamond dielectric powders of submicron dis-
persity in the background electrolytes 1 М KCl and 0,5 M H2SO4 and electrolytes, containing the
oxidizing-reduction system K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] have been presented. The electrochemical
activity of partly graphitized composites in the studied electrolytes and its dependence on the vol-
ume resistance of samples are determined. The influence of electrochemical modification of elec-
trode surfaces on the electro-catalytic properties of studied materials is shown.
Синтетический алмаз как новый электродный материал привлекает большое внима-
ние электрохимиков в связи с уникальными электрохимическими, химическими и физиче-
скими свойствами. Проводящие алмазные электроды вызывают интерес благодаря преиму-
ществам перед традиционными электродами. К преимуществам относятся: широкое окно
потенциалов с низкими фоновыми токами в водных растворах электролитов; высокая корро-
зионная стойкость в агрессивных химических средах; обратимый характер переноса заряда
для целого ряда неорганических редокс-систем; морфологическая и микроструктурная ста-
бильность при высоких анодных и катодных потенциалах; низкая адсорбция неполярных
молекул в водных электролитах; длительная стабильность работы. Большинство исследова-
ний фокусировалось на поликристаллических пленочных алмазных электродах, легирован-
ных бором и выращенных на различных металлических и полупроводниковых кремниевых
подложках методом CVD. Алмаз превращается в проводящий материал с полуметаллической
проводимостью, когда концентрация легирующей добавки бора достигает 1020–1021 см-3, и
может использоваться в качестве электрода для решения различных задач электрохимии: в
электроанализе, электросинтезе, химических источниках тока [1 – 4]. Однако легирование не
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
342
является единственным способом придания алмазу необходимой проводимости. Нелегиро-
ванные диэлектрические алмазные пленки, содержащие наноалмазные фазы и подвергшиеся
вакуумному отжигу, также могут использоваться как электродный материал [5; 6].
Электрохимические свойства поликристаллов из алмазных порошков разной дисперс-
ности и природы изучены в меньшей степени [7–10], что связано с рядом причин. Во-первых,
в целях получения из алмазных порошков поликристаллов требуется применение техники
высоких давлений для осуществления пластической деформации алмазных частиц, за счет
которой уплотняется порошок и образуются связи этих частиц. При этом когерентные гра-
ницы между зернами не образуются. Во-вторых, проблемой является предотвращение про-
цесса графитизации алмазов при спекании. Хотя, возможно, частичная (незначительная)
графитизация алмазных композитов (при условии сохранения коррозионной стойкости) не
препятствует их использованию в электрохимии. При этом необходимо получить образцы с
контролируемой степенью графитизации и заданной проводимостью. В- третьих, для элек-
трохимического применения желательно использовать полупроводниковые алмазные по-
рошки высокой проводимости. Однако технология их получения не разработана достаточно.
В-четвертых, из-за зонно-секторального вхождения легирующих добавок в объем кристал-
лической решетки алмаза (неравномерного распределения акцепторных примесей в пирами-
дах роста и слоях граней) сложно получить порошки с заданной и воспроизводимой прово-
димостью. Однако, по нашему мнению, электроды из компактированных алмазных порош-
ков перспективны для решения различных задач электрохимии благодаря сравнительно низ-
кой стоимости и возможности изготовления электродов большой площади и разной геомет-
рической конфигурации.
Для оценки возможности использования этого типа алмазных электродов предусмат-
ривается системное решение ряда исследовательских задач (рис. 1).
Рис.1. Исследовательские задачи, требующие решения для оценки возможности использо-
вания рассматриваемого типа алмазных электродов
В настоящей работе приведены результаты исследований и свойства (фазового соста-
ва, электрофизических характеристик) компактов из порошков нелегированных диэлектри-
ческих алмазов, их изготовления, электрохимического поведения в водных растворах 1М
KCl; 0,5 M H2SO4. Особое внимание в исследованиях обращалось на процессы выделения
кислорода, водорода в указанных электролитах, а также на восстановление молекулярного
кислорода и их влияние на кинетику модельной окислительно-восстановительной системы
K3[Fe(CN)6]/ K4[Fe(CN)6].
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
343
Объекты исследования и их характеристика
Для спекания поликристаллов использовали алмазные порошки АСМ 1/0; 0,3/0, вы-
пускаемые концерном “АЛКОН” (ДСТУ 3292-95). Синтез указанных порошков осуществля-
ли в условиях высокого давления и высокой температуры в системе Ni–Mn–C. Удельное со-
противление порошков до спекания составляло 1010 Омсм. Спекание проводили в аппарате
высокого давления типа „тороид” в интервале температур 1500 – 2000 С с разной продол-
жительностью действия высокой температуры. Перед спеканием порошки подвергали до-
полнительной химической и вакуумной обработке. Параметры спекания, значения поверхно-
стного и удельного сопротивления изготовленных поликристаллов приведены в табл. 1.
Таблица 1. Условия спекания и характеристики композитов из алмазных порошков
АСМ 0,3/0
Сопротивление Относительное
содержание фаз Номер
компакта τ, с Т, оС поверхностное,
Ом
объемное,
Ом·см Графит Алмаз
Номер
электрода
1 30,3 2000 2,8 5,2 1,0 4,0 РЭ13
2 5,6 2000 3,5 42 1,0 16,0 РЭ9
3 90 1593 3,2 4·107 1,0 19,0 РЭ11
4 30 1547 2,5 4,6·103 1,0 21,0 РЭ12
5 20 1508 3·106 5·106 1,0 25,0 РЭ10
Электрофизические характеристики измеряли при постоянной силе тока с использо-
ванием прижимных контактов. Поверхностное сопротивление не изменяется в большинстве
образцов и значительно меньше удельного объемного сопротивления. Это свидетельствует о
наличии на их поверхности электропроводящей оболочки.
После спекания композиты подвергали химической обработке: кипятили в смеси ки-
слот H2SO4 : HNO3 : H2O = 3:1:1, а затем в дистиллированной воде в течение часа. Массовые
потери отмытых образцов после просушки не превышали 0,5 мас. %. Далее осуществляли
рентгенофазовый анализ и по соотношению высот максимальных дифракционных пиков фаз
графита [002] и алмаза [111] оценивали степень графитизации порошков при спекании. Со-
отношение пиков также приведено в табл. 1. Рентгеновские дифракционные картины элек-
тродов РЭ13, РЭ9, РЭ10 описаны на рис. 2.
Рис. 2. Дифрактограммы образцов спеченных порошков алмаза АСМ 0,3/0 после химической
отмывки: 1 – 1; 2 – 2; 3 – 5 (номер образца, см. табл. 1)
Для наглядности кривые параллельно сдвинуты относительно друг друга по оси ор-
динат. Как показали результаты исследования, наблюдается корреляция между снижением
объемного сопротивления поликристаллов алмазов и повышением температуры, а также
увеличением продолжительности спекания образцов. Во всех образцах при повышении тем-
пературы спекания содержание алмазной фазы уменьшается. Продолжительность спекания
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
344
не всегда однозначно влияет на содержание алмазной фазы и их сопротивление. В образцах 1
и 2 увеличение продолжительности спекания при одинаковой температуре спекания 2000 оС
приводит к увеличению содержания фазы графита в композите примерно в 4 раза; при этом
объемное сопротивление уменьшается почти на порядок. Образец 5 имеет самое высокое
поверхностное и объемное сопротивление, поэтому его можно рассматривать как предель-
ный случай для оценки электрохимической активности.
Электрохимические измерения.
Использовали электрод в виде поликристалла – таблетки диаметром 8 мм и толщиной
2 мм. Омический контакт осуществляли нанесением серебряного клея на нерабочую сторону
таблетки. Компакт помещали в тефлоновый патрон с окном (для контакта электрода с элек-
тролитом) и уплотнением из силиконовой резины по периметру окна. Изоляцию таблетки от
электролита и токоподвод осуществляли прижимным винтом. Приведенные далее данные
относятся к видимой поверхности электрода. Все потенциалы приведены относительно на-
сыщенного хлорсеребряного электрода; противоэлектродом служила платиновая фольга.
При измерениях применяли стандартную трехэлектродную электрохимическую ячейку с
разделенными катодным и анодным пространствами без дегазации. Электрохимическую ак-
тивность изучаемых электродов оценивали методом циклической вольтамперометрии в диа-
пазоне скоростей поляризации V = 2 – 100 мВ/с с помощью потенциостата ПИ-50-1.1 с про-
грамматором ПР8 в растворах 1 М KCl и 0,5 M H2SO4 и редокс-системе
K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6.
Исходной характеристикой нового электродного материала является его коррозионная
стойкость и анализ кривых «ток – потенциал» в растворах фоновых электролитов, а именно
определение напряжения разложения воды (окна потенциалов). Результаты исследований
показали, что общими для исследуемых электродов являются высокая коррозионная стой-
кость и широкая область потенциалов идеальной поляризуемости электрода (табл. 2). Для
сравнения в табл. 2 приведены характеристики традиционных электродных материалов.
Таблица 2. Электрокаталитические характеристики изучаемых электродов в фоновых
электролитах
Стационарный
потенциал Е стац., В Окно потенциалов, В Электрод
KCl H2SO4 KCl H2SO4
РЭ13 +0,10 +0,40 -1,28 – +1,35 -0,86 – +1,82
РЭ9 +0,20 +0,06 -1,49 – +1,59 -1,26 – +2,19
РЭ11 +0,10 +0,45 -1,28 – +1,42 -1,18 – +1,96
РЭ12 +0,19 +0,20 -1,60 – +1,32 -1,21 – +2,15
Платина +0,31 +0,58 -0,74 – +1,10 -0,15 – +1,70
Пирографит +0,20 +0,52 -1,58 – +1,19 -1,06 – +1,47
Рассмотрим подробнее электрохимические процессы, происходящие на тестируемых
электродах.
Выделение водорода является катодным процессом в водных электролитах и на ал-
мазных электродах происходит с большим перенапряжением (до 1,6 В в нейтральных и 1,2 В
в кислых растворах). В катодной области потенциалов также наблюдается одно-стадийное
восстановление растворенного кислорода при потенциале предельной силы тока -0,4 В в
H2SO4 и двух- стадийное - в нейтральном растворе KCl при потенциалах Е1= -0,5 В, Е2= -0,9
В (рис. 3). Указанные волны отвечают восстановлению растворенного в электролите газооб-
разного кислорода согласно реакциям
O2 + 2H+ + 2 e- = H2O2 (1)
O2 + 4H+ + 4 e- = 2 H2O (2)
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
345
Рис. 3. Катодная вольтамперограмма в растворе 1 М KCl
на электроде РЭ11 при скорости поляризации V = 50 мВ/c
Вследствие слабой адсорбционной способности «свежей», ранее не подвергавшейся
химической и/или электрохимической обработке поверхности алмаза отклик на эту волну на
алмазных электродах фиксируется в кислых растворах только после предварительной анод-
ной поляризации до потенциалов выделения кислорода. Указанный процесс (образование на
поверхности электрода большого количества функциональных кислородсодержащих групп)
влияют на кинетику электрохимических реакций, происходящих в указанных областях по-
тенциалов. Этот факт рассмотрим далее. Выделение кислорода (хлора) происходит в анод-
ной области также с большим перенапряжением (до 1,7 В), что позволяет реализовывать на
алмазных поликристаллах электрохимическое окисление экологически вредных органиче-
ских соединений или получать озон (что может быть использовано для дезинфекции воды).
В результате исследования отклика изучаемых электродов на присутствие в фоновом
электролите KCl редокс-системы К3[Fe(CN)6]/К4[Fe(CN)6] установлено, что волна разряда
деполяризатора четко проявляется после электрохимической разработки электрода (цикли-
руемая поляризация в катодную и анодную области потенциалов до разряда фонового элек-
тролита); потенциалы и сила тока волны окисления К3[Fe(CN)6] зависят как от скорости цик-
лической развертки потенциала V, так и от катодного потенциала возврата Евозвр:
- если катодный Евозвр не доходит до потенциала волны восстановления кислорода, на-
блюдается линейная зависимость токов и потенциалов волн разряда деполяризатора
К3[Fe(CN)6] от V, как на обычных металлических электродах, зависимость потенциалов ip от
V и разность потенциалов пика и полупика (ΔЕ = (Ер–Ер/2)) окисления К3[Fe(CN)6], равная 0,2
В, свидетельствуют о необратимом протекании одноэлектронного электродного процесса,
константа скорости ks = 8,4·10-3 см/с;
- если катодный Евозвр находится в области потенциалов восстановления кислорода (-
0,6 В) или выделения водорода (-1,6 В), наблюдается аномальная зависимость силы тока пи-
ка (ip) от скорости поляризации: с уменьшением V сила тока не снижается, а в отдельных
случаях даже повышается. При этом форма кривой трансформируется - предельный ток пре-
вращается в пик силы тока (рис. 4).
Поляризация в катодную область до потенциалов восстановления кислорода (выделе-
ния водорода), а также электролиз при этих потенциалах приводят к увеличению силы тока
пика в два раза и снижению необратимости электродного процесса (рис. 4). Константа ско-
рости электродной реакции становится равной 44∙10-3 см/с.
Работа электродов характеризуется низкой воспроизводимостью наблюдаемых волн
по силе тока. Так, после анодной поляризации электродов при скорости 0,05–0,005 В/с по-
вторное снятие кривой при скорости 0,05 В/с приводит к повышению силы тока в 2 раза по
сравнению с исходной силой тока.
Выпуск 12. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
346
а б
Рис. 4. Циклические вольтамперограммы электрода РЭ11 в растворе KCl+10-2М
[Fe(CN)6]4-до электрохимической обработки поверхности (а) и после электролиза при по-
тенциале Е= -1 В в течение 10 мин (б). Скорость поляризации V, мВ/с:
1 – 50; 2 – 20; 3 – 10; 4 – 5
После выдержки электродов в электролите в течение 12 ч без наложения поляризации
сила тока волн возвращается к первоначальной. Это свидетельствует о том, что площадь ра-
бочей поверхности электрода в процессе работы не увеличивается (пропитка его электроли-
том), а изменяется состояние (химический состав) поверхности электрода. Электрод РЭ10,
изготовленный из поликристалла и имеющий поверхностное и удельное сопротивление 106
Ом ·см, электрохимической активностью не обладает. Исходя из сравнения электрофизиче-
ских свойств и электрохимического поведения исследуемых образцов приходим к выводу,
что определяющей характеристикой является поверхностная проводимость поликристаллов
после спекания.
Выводы
1. Таким образом, отмеченные особенности электрохимического поведения тестируе-
мых электродов в исследованных электролитах определяются состоянием их поверхности,
которое можно изменять электрохимическим путем, т. е. осуществлять электрохимическую
модификацию электродов.
2. Изученные электроды обладают большим перенапряжением в реакциях выделения
водорода, кислорода, хлора, что значительно расширяет круг редокс-систем, которые можно
реализовывать на этих электродах по сравнению с традиционными материалами.
3. Электрохимическая активность появляется в спеченных поликристаллах с поверх-
ностным сопротивлением 10 Ом/□.
4. Для получения воспроизводимых электрохимических данных на изученном типе
алмазных электродов необходимо строго соблюдать последовательность направлений нало-
жения поляризации.
Литература
1. Swain G.M., Anderson A.B., Angus І.C. Applications of diamond thin films in electrochem-
istry // Mater. Res. Bull. – 1998. – 23. – P. 56–60.
2. Плесков Ю. В. Электрохимия алмаза. – М.: Едиториал УРСС, 2003. – 104 с.
3. Diamond electrochemistry/ A. Fujishima, Y. Einaga, T.N. Rao, D.A. Tryk. – Amsterdam:
Elsevier B.V., 2005. – 586 р.
4. Panizza M., Ceriola G. Application of diamond electrodes to electrochemical processes
//Electrochemica Acta. – 2005. – 51.– N 2. – P. 191–199.
5. Отожженный в вакууме нелегированный поликристаллический алмаз: новый элек-
тродный материал/ Ю.В. Плесков, М.Д. Кротова, В.Г. Ральченко и др.
//Электрохимия. – 2003. – 39. – № 7. – С. 886–892.
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
347
6. Biosensing properties of nanocrystalline diamond film grown on polycrystalline diamond
electrodes / S.S. Pei, P.L. Kian, C.P. Wei, Z. Heng. //Diamond Relat. Mater. – 2005. – 14. –
N 3–7 . – P. 426–431.
7. Электрокатализ кислородной реакции на электродах, изготовленных с использовани-
ем дисперсных синтетических алмазов, проиотированных порфирином кобальта и его
пирополимерами / Г.В. Жутаева, К.А. Радюшкина, М.А. Маринич и др.// Электрохи-
мия. – 2001. – 37. – № 10. – С. 1223–1228.
8. Исследование электродов из нанокомпозитов алмаз-пироуглерод с помощью интерка-
ляции лития / Ю.В. Плесков, Т. Л. Кулова, А.М. Скундин и др. //Электрохимия. –
2004. – 40. – № 12. – С.1508–1513.
9. Электрохимическое поведение компактов из нано- и микро- дисперсных порошков
алмазов в водных электролитах/И.А. Новоселова, Е.Н. Федоришена, А.А. Бочечка и
др. //Физика твердого тела. – 2004. – 46. – № 4. – С. 727–729.
10. Новоселова И.А., Федоришена Е.Н., Панов Э.В. Электроды на основе алмазных и ал-
мазоподобных материалов для электрохимического применения //Сверхтвердые ма-
тер. – 2007. – № 1. – С. 32–50.
Поступила 11.06.09
УДК 621.762.4:661.657.5-022.532
Г. Р. Петросян, В. С. Панов, д-р техн. наук
Московский Государственный технологический университет стали и сплавов, Россия
ОЦЕНКА УПЛОТНЯЕМОСТИ НАНОПОРОШКА НИТРИДА БОРА
ПО ИЗМЕНЕНИЮ ЕГО ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ
Appraisal of compression nanopowder of boron nitride with change his thermal conductiv-
ity.
Нитрид бора (BN) и материалы на его основе занимают заметное место в ряду важ-
нейших инструментальных материалов (керамика, сверхтвердые материалы и др) и являются
основой многих современных технологий и широко применяютяс в реакциях промышленно-
го органического синтеза, при крекинге нефти, в изделиях высокотемпературной техники,
производстве полупроводников, получении высокочистых металлов, газовых диэлектриков,
в качестве огнетушащего средства, в атомной промышленности и др. [1]. Основанием для
такого широкого их являются свойства, существенно зависящие от получаемой пористости
изделий. Термодинамические особенности полиморфизма нитрида бора обусловили появле-
ние большого количества материалов на основе его плотных модификаций и различных тех-
нологий получения.
В настоящее время остро стоит вопрос изучения технологии получения керамических
материалов с высокой теплопроводностью и высоким электросопротивлением, которые при-
меняются в качестве режущего инструмента, изоляторов в трубчатых нагревателях и т. п.
Получение изделий из BN методом порошковой металлургии невозможно, поскольку
прессование порошка нитрида бора с частицами размером 60–120 нм очень затруднено, осо-
бенно при необходимости получения прессовки без применения пластификаторов [2]. Прес-
сование в стальных пресс-формах невозможно даже при максимально возможном давлении
прессования, так как довольно прочная самосвязанная прессовка не образуется из-за отсут-
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-22608 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0065 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:14:02Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Новоселова, И.А. Федоришена, Е.Н. Наконешная, Е.П. Бочечка, А.А. Романко, Л.А. Свирид, Е.А. 2011-06-26T21:34:59Z 2011-06-26T21:34:59Z 2009 Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков / И.А. Новоселова, Е.Н. Федоришена, Е.П. Наконешная, А.А. Бочечка, Л.А. Романко, Е.А. Свирид // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2009. — Вип. 12. — С. 341-347. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. XXXX-0065 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22608 544.65 : 546.26-162 The results of research of electrophysical properties and electrochemical behavior of electrodes based on the sintered polycrystals of synthetic diamond dielectric powders of submicron dispersity in the background electrolytes 1 М KCl and 0,5 M H2SO4 and electrolytes, containing the oxidizing-reduction system K3[Fe(CN)6]/K4[Fe(CN)6] have been presented. The electrochemical activity of partly graphitized composites in the studied electrolytes and its dependence on the volume resistance of samples are determined. The influence of electrochemical modification of electrode surfaces on the electro-catalytic properties of studied materials is shown. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков Article published earlier |
| spellingShingle | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков Новоселова, И.А. Федоришена, Е.Н. Наконешная, Е.П. Бочечка, А.А. Романко, Л.А. Свирид, Е.А. Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| title | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков |
| title_full | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков |
| title_fullStr | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков |
| title_full_unstemmed | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков |
| title_short | Электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков |
| title_sort | электрофизические и электрохимические свойства поликристаллов, спеченных из субмикронных диэлектрических алмазных порошков |
| topic | Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| topic_facet | Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/22608 |
| work_keys_str_mv | AT novoselovaia élektrofizičeskieiélektrohimičeskiesvoistvapolikristallovspečennyhizsubmikronnyhdiélektričeskihalmaznyhporoškov AT fedorišenaen élektrofizičeskieiélektrohimičeskiesvoistvapolikristallovspečennyhizsubmikronnyhdiélektričeskihalmaznyhporoškov AT nakonešnaâep élektrofizičeskieiélektrohimičeskiesvoistvapolikristallovspečennyhizsubmikronnyhdiélektričeskihalmaznyhporoškov AT bočečkaaa élektrofizičeskieiélektrohimičeskiesvoistvapolikristallovspečennyhizsubmikronnyhdiélektričeskihalmaznyhporoškov AT romankola élektrofizičeskieiélektrohimičeskiesvoistvapolikristallovspečennyhizsubmikronnyhdiélektričeskihalmaznyhporoškov AT sviridea élektrofizičeskieiélektrohimičeskiesvoistvapolikristallovspečennyhizsubmikronnyhdiélektričeskihalmaznyhporoškov |