Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора
Изучено влияние интенсивности механической активации на микроструктуру и свойства гексагонального нитрида бора (hBN). Вивчено вплив інтенсивності механічної активації на мікроструктуру і властивості гексагонального нітриду бору (hBN). The mechanical activation intensity effect on the microstructure...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
|---|---|
| Datum: | 2011 |
| Hauptverfasser: | , , , , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2011
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63266 |
| 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: | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора / А.А. Шульженко, И.А. Боримский, А.И. Боримский, А.Н. Соколов, Н.Н. Белявина, И.И. Тимофеева, А.И. Быков, В.М. Ткач // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 370-376. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859676854435184640 |
|---|---|
| author | Шульженко, А.А. Боримский, И.А. Боримский, А.И. Соколов, А.Н. Белявина, Н.Н. Тимофеева, И.И. Быков, А.И. Ткач, В.М. |
| author_facet | Шульженко, А.А. Боримский, И.А. Боримский, А.И. Соколов, А.Н. Белявина, Н.Н. Тимофеева, И.И. Быков, А.И. Ткач, В.М. |
| citation_txt | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора / А.А. Шульженко, И.А. Боримский, А.И. Боримский, А.Н. Соколов, Н.Н. Белявина, И.И. Тимофеева, А.И. Быков, В.М. Ткач // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 370-376. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения |
| description | Изучено влияние интенсивности механической активации на микроструктуру и свойства гексагонального нитрида бора (hBN).
Вивчено вплив інтенсивності механічної активації на мікроструктуру і властивості гексагонального нітриду бору (hBN).
The mechanical activation intensity effect on the microstructure and properties of hexagonal boron nitride (hBN) has been studied.
|
| first_indexed | 2025-11-30T16:26:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
370
УДК 621.921:661.65
А. А. Шульженко1, чл.-кор. НАН Украины; И. А. Боримский1, инж.; А. И. Боримский1,
А. Н. Соколов1, кандидаты техн. наук; Н. Н. Белявина2, канд. физ.-мат. наук; И. И. Тимофеева3,
А. И. Быков3, кандидаты техн. наук; В. М. Ткач1, д-р техн. наук
1Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
2 Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, г. Киев, Украина
3Институт проблем материаловедения им. И. Н. Францевича НАН Украины, г. Киев, Украина
ВЛИЯНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ МЕХАНИЧЕСКОЙ АКТИВАЦИИ
НА СТРУКТУРУ ГЕКСАГОНАЛЬНОГО НИТРИДА БОРА
Изучено влияние интенсивности механической активации на микроструктуру и свойства
гексагонального нитрида бора (hBN).
Ключевые слова: гексагональный нитрид бора (hBN), кубический нитрид бора (cBN), область
когерентного рассеивания, период кристаллической решетки, планетарная мельника.
Введение
Одним из наиболее еффективных материалов, используемых в инструментальном производс-
тве для абразивной и лезвийной обработки широкого класса труднообрабатываемых материалов пре-
имущественно на основе железа, является кубический нитрид бора (cBN) [1].
В условиях промышленного производства cBN получают из гексагонального нитрида бора
(hBN) в результате фазового превращения при высоких давлениях и температуре [2].
Свойства hBN, используемого для получения сBN, наряду с параметрами процесса синтеза
(давление, температура, время) и составом применяемого инициатора превращения hBN→cBN,
оказывают существенное влияние на степень превращения hBN→cBN и свойства зерен cBN, такие
как физико-механические характеристики, размеры и морфология, содержание внутрикристалличес-
ких включений и др. [3].
Изменение свойств и, следовательно, реакционной способности hBN может быть достигнуто
путем его механической активации, что подтверждено большим количеством исследований [4–11].
Для механической активации порошкообразных материалов, к которым относится и hBN,
используют различное измельчительное оборудование, в том числе шаровые мельницы,
вибрационные и струйные мельницы, аттриторы, дезинтеграторы и планетарные мельницы.
Наиболее эффективными среди указанного оборудования являются планетарные мельницы, в
которых интенсивность воздействия на измельчаемый материал значительно превышает интетсив-
ность воздействия в традиционном измельчительном оборудовании.
Энергетическая напряженность (в англоязычной литературе – energy density) планетарной
мельницы, которую можно оценить, разделив потребляемую ею мощность на объем рабочей камеры,
может в сотни раз превышать соответствующие параметры шаровых мельниц.
Показано[7, 8], что механическая активация порошка hBN в валковом смесителе и смесителе
типа «пьяная бочка» приводит к текстурированию материала и образованию частиц
преимущественно удлиненной и уплощенной форм, сопровождается образованием на поверхности
частиц hBN активированного слоя и, возможно, переходу части материала в квазиаморфное
состояние.
В работе [9] также изучались закономерности механической активации hBN и было
установлено, что на начальной ее стадии основным процессом является дробление частиц, которое
сопровождается увеличением его удельной поверхность до 400 м2/г и образованием
кристаллографически ориентированных наноразмерных частиц в форме иголок. Одновременно
происходит разупорядочение кристаллической структуры hBN, проявляющееся в увеличении
межплоскостного расстояния d (002). Высказано предположение, что разупорядочение обусловлено
сдвигом вдоль плоскостей (001). При значениях подведенной удельной механической энергии более
6–8 кДж/г, процессы разупорядочения становятся доминирующими и материал переходит в
аморфное состояние.
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
371
В результате частичной аморфизации порошка hBN повышается его химическая активность,
которая проявляется по отношению к воде, с которой hBN реагирует уже при комнатной температуре
[10]. В результате взаимодействия с водой гидролизуется прежде всего наиболее дефектная часть
порошок hBN, при этом степень превращения возрастает с ростом дозы подведенной механической
энергии и может превышать 50 %. При гидролизе, наряду с аммиаком, образуется пентаборид
аммония NH4B5O6(OH)4 2Н2О.
Использование механически активированного hBN при синтезе сBN повышает степень
превращения hBN→cBN с 40 до 70 % (по массе) благодаря образованию в структуре hBN в процессе
активации плотных фаз нитрида бора – кубической и вюрцитной, которые являются центрами
кристаллизации, стимулирующими процесс образования кристаллов cBN [8, 11].
Таким образом, в литературе достаточно широко освещены различные аспекты влияния меха-
нической активации на структуру, свойства и реакционную способность hBN.
Следует отметить, что эксперименты по механической активации порошков hBN,
проводившиеся различными авторами, различались между собой как условиями активации, так и
характеристиками применявшихся исходных порошков hBN, что затрудняет проведение
сравнительного анализа полученных результатов.
В то же время влияние целого ряда эффектов, возникающих в результате активации hBN,
либо не изучалось вовсе, либо изучено недостаточно.
Целью настоящей работы являлось получить дополнительно новые данные о влиянии меха-
нической активации на структуру и характеристики порошка hBN.
Методика работы
При проведении экспериментов применяли порошок гексагонального нитрида бора марки ГМ
[12] производства ОАО «Запорожский абразивный комбинат».
Механическую активацию (размол) порошка hBN проводили в планетарной мельнице
конструкции ИСМ им. В. Н. Бакуля. Мельница содержала 6 барабанов, вращающихся одновременно
в противоположных направлениях вокруг собственных осей и центральной оси мельницы. Для
активации порошка hBN использовали стальные шары.
В экспериментах применяли 4 партии порошка hBN, механическую активацию которых
проводили в течение времени, равного соответственно 30, 60, 120 и 240 с, а так же применяли в
качестве базы сравнения порошок hBN без активации.
Кристаллическую структуру hBN исследовали рентгенодифрактометрическим методом.
Дифрактограммы порошков записывали на дифрактометре ДРОН-3 в медном фильтрованном CuKa-
излучении в дискретном режиме. Шаг сканирования составлял 0,05о с экспозицией в каждой точке
продолжительностью 3 с.
Управление процессом съемки, формирование файлов с результатами записи дифракционной
картины, первичную обработку дифракционных данных выполняли с использованием специального
аппаратно-программного комплекса [13].
По уширению линии отражения от плоскости (002), которое определяется главным образом
дисперсностью исследуемого порошка, рассчитывали размеры областей когерентного рассеяния (D)
по формуле Шерера: D = λ/(b·cosθ), где λ – длина волны рентгеновского излучения (в нашем случае λ
= 1,54051 A); b – уширение линий отражения; θ – угол отражения.
При исследовании химического состава и структуры поверхности порошков hBN применяли
так же метод электронной сканирующей микроскопии с использованием микроскопа EVO 50XVP,
ULTRA Plus (ZEISS, Германия).
Синтез сBN с применением активированного hBN осуществляли в аппарате высокого давления
типа «наковальни с углублениями» [14], который был оснащен стальными матрицами, с реакционным
объемом 22 см3. При синтезе использовали реакционную шихту, состоящую из гомогенной смеси
порошков hBN и инициатора превращения [15]. Время синтеза во всех экспериментах составляло 240 с.
Экспериментальная часть
Как следует из данных электронномикроскопических исследований (рис. 1), одним из
основных эффектов механической активации является измельчение зерен hBN.
Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
372
а б
Рис 1. Порошок hBN в исходном состоянии (а) и после активации в течение 240 с (б)
Анализ дифрактограмм показал (рис. 2, 3), что после активации порошков hBN уменьшалась
интенсивность I линий отражения и несколько увеличивался фон. Наиболее значительно
уменьшалась интенсивность линий отражения от плоскости (002).
Рис. 2. Дифракционные картины для порошков hBN
в исходном состоянии (1) и после активации в тече-
ние 30 (2), 60 (3), 120 (4) и 280 (5) с
Рис. 3. Интенсивность I линий (002) для
порошков hBN в исходном состоянии (1) и
после активации в течение 30 (2), 60 (3),
120 (4) и 280 (5) с
Рентгеновским методом установлено монотонное увеличение периодов и объема
элементарной ячейки кристаллической решетки hBN (рис. 4) по мере увеличения времени активации.
Размер областей когерентного рассеивания hBN (рис. 5) был рассчитан с использованием
метода аппроксимации. Аппроксимирующей функцией выбрана функция Гаусса, которая более
предпочтительна для объектов, подвергнутых интенсивной деформации, что имеет место в нашем
случае, в отличие от функции Коши, обычно применяемой для незначительно деформированных
объектов.
В результате расчета нескольких возможных вариантов моделей кристаллической структуры
активированного в планетарной мельнице hBN показано, что его активация сопровождается
частичным замещением атомов азота атомами железа, количество которого с увеличением времени
размола увеличивается практически линейно, что соответствует экспериментальным данным (рис. 6).
К сожалению, из-за небольшого количества присутствующих на дифрактограммах отражений и
сильной текстурированности образцов hBN, точная количественная оценка содержания железа в
образцах затруднена.
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
373
а б
в
Рис. 5. Зависимость размера облас-
тей когерентного рассеивания hBN
от времени активации
Рис. 6. Зависимость содержания
железа в кристаллической струк-
туре hBN от времени активации
Установлено, что в результате механической активации интенсивное образование химически
активных новых поверхностей в измельчаемых частицах hBN, сопровождающееся частичной
аморфизацией кристаллического порошкового материала, повышает его активность по отношению к
влаге, содержащейся в воздухе. В результате происходит разложение (гидролиз) порошков hBN, которое
сопровождается выделением амиаксодержащих газов с одновременным увеличением массы порошков.
Изменение состава порошков hBN в результате гидролиза в зависимости от времени активации
приведено ниже в таблице (результаты, представленные в таблице, были получены после завершения
процесса гидролиза порошков hBN влагой воздуха). Как видно из представленных в таблице результатов,
по мере увеличения времени активации содержание азота в порошках hBN уменьшается, что следует из
увеличения отношения содержания B:N, а содержание кислорода увеличивается.
Следует отметить, что по мере увеличения времени размола содержание кислорода в
порошках hBN в результате гидролиза увеличивается (см. таблицу), как увеличивается и масса
порошков.
Рис. 4. Зависимость периодов решетки
а (а), с (б) и объема V (в) элементарной
ячейки кристаллической решетки hBN
от времени активации
Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
374
Таблица. Изменение состава порошков hBN в результате гидролиза в зависимости от времени
активации
Время активации, с Отношение B:N Содержание кислорода, % (по массе)
Без размола 0,69 2,39
60 0,72 3,31
120 0,73 4,07
240 0,74 5,59
По нашему мнению, процесс гидролиза порошков
hBN, подвергнутых размолу, активируется наличием в его
структуре атомов железа (см. рис. 7).
Результаты исследования особенностей синтеза
сBN с применением механически активированных
порошков hBN показали следующее.
Применение активированных порошков hBN
сопровождается увеличением количества образующихся
при синтезе кристаллов сBN в результате увеличения
количества центров кристаллизации, что следует из
визуального сравнения образцов из реакционной шихты,
полученных после синтеза сBN с применением
неактивированного (рис. 7, а) и активированного (рис. 7, б)
hBN.
Увеличение количества центров кристаллизации
при использовании активированных
порошков hBN сопровождается увеличением
содержания в продукте синтеза порошков
сBN более мелких зернистостей (рис. 8).
Выводы
1. Механическая активация порошков
hBN сопровождается увеличением доли
частиц удлиненных и уплощенных форм и
переходом части материала в аморфное
состояние.
2. Увеличение времени механической
активации порошка hBN сопровождается соответствующим увеличением периодов и объема
элементарной ячейки кристаллической решетки.
3. Размер областей когерентного рассеивания hBN, рассчитанный методом аппроксимации с
использованием функция Гаусса, увеличивается по мере увеличения времени механической активации.
4. Установлено наличие прямой зависимости между временем активации порошка hBN и
содержанием железа (материал мелящих тел) в его кристаллической структуре hBN.
а
б
Рис. 7. Реакционная шихта после
синтеза сBN с применением неакти-
вированного (а) и активированного в
течение 60 с (б) порошка hBN
Рис. 8. Зерновой состав порошков сBN,
полученных с применением hBN без активации
(1) и после активации в течение 30 (2) и 60 (3) с
РАЗДЕЛ 2. ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ, КОНСТРУКЦИОННЫЕ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
НА ОСНОВЕ АЛМАЗА И КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
375
5. В результате расчета нескольких возможных вариантов моделей кристаллической
структуры механически активированного порошка hBN показано, что при активации часть атомов
азота в hBN замещается атомами железа (материал мелящих тел).
6. Аморфизация порошка hBN в результате механической активации повышает его
химическую активность, в том числе по отношению к влаге, содержащейся в воздухе,
взаимодействие с которой приводит к частичному разложению (гидролизу) hBN. Гидролиз порошка
hBN сопровождается выделением амиаксодержащих газов с одновременным увеличением массы
порошка.
7. Процесс гидролиза порошков hBN активируется наличием в их структуре атомов железа.
8. Применение механически активированных порошков hBN при синтезе сBN сопровождается
увеличением количества центров кристаллизации, в результате чего размеры получаемых кристаллов
сBN уменьшаются.
Вивчено вплив інтенсивності механічної активації на мікроструктуру і властивості
гексагонального нітриду бору (hBN).
Ключові слова: гексагональний нітрид бору (hBN), кубічний нітрид бору (cBN), область
когерентного розсіювання, період кристалічної гратки, планетарний млин.
The mechanical activation intensity effect on the microstructure and properties of hexagonal boron
nitride (hBN) has been studied.
Keywords: hexagonal boron nitride (hBN), cubic boron nitride (cBN), coherent scattering area, pe-
riod of a crystalline lattice, planetary-type mill.
Литература
1. Синтез, спекание и свойства кубического нитрида бора / А. А. Шульженко, С. А. Божко,
А. Н. Соколов и др. – К. : Наук. думка, 1993. – 255 с.
2. Инструменты из сверхтвердых материалов / Под ред. Н. В. Новикова. – М. : Машиностроение,
2005. – 555 с.
3. Кубический нитрид бора: условия получения, морфология, физические свойства / А. Н. Соко-
лов, А. А. Будяк, Г. Д. Ильницкая и др. // Породоразрушающий и металлообрабатывающий
инструмент – техника, технология его изготовления и применения. Вып. 7. – К. : ИСМ им.
В. Н. Бакуля, 2004. – С. 145–151.
4. Rapoport E. Cubic boron nitride – a review // Ann. Chim. Fr. – 1985. – 210, N 2. – P. 607–638.
5. Тюшняков В. Г. Разработка и внедрение технологии получения порошков сверхтвердых мате-
риалов с улучшенными физико-механическими свойствами: Автореф. дис... канд. техн. наук.
– Минск, 1987. – 19 с.
6. Перфилов С. А. Влияние физико-химических характеристик графитоподобного нитрида бора
на процесс синтеза шлифпорошков и монокристаллов сфалеритоподобного нитрида бора: Ав-
тореф. дис... канд. техн. наук. – Москва, 1990. – 23 с.
7. Shulzhenko A. A., Sokolov A. N. Experience in using modifiers which provide the reduction in pres-
sure of hBN to cBN transformation // J. Chem. Vapor Deposition. – 1996. – 4, N 4 – P. 318–329.
8. Исследование влияния механической активации гексагонального нитрида бора на фазовое
превращение в кубическую модификацию / А. Н. Соколов, А. А. Шульженко, В. Н. Ткач,
А. А. Будяк // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника, техно-
логия его изготовления и применения. Вып. 8. – К.: ИСМ им. В. Н. Бакуля, 2005. – С. 149–154.
9. Стрелецкий А. Н., Перменов Д. Г., Стрелецкий K. A. и др. Механохимия гексагонального
нитрида бора. 1. Разрушение и аморфизация при механической обработке // Коллоидный
журнал. – 2010. – 72, № 4. – С. 532–541.
10. Стрелецкий А. Н., Перменов Д. Г., Бохонов Б. Б. и др. Механохимия гексагонального нитрида
бора. 2. Реакционная способность при взаимодействии с водой // Коллоидный журнал. – 2010.
– 72, № 4. – С. 542–548.
11. Витязь П. А., Урбанович В. С. Исследование и разработка термостойких композиционных ма-
териалов инструментального назначения на основе нано- и микропорошков нитридов бора и
кремния для высокоскоростной обработки // Интернет-ресурс: http://www.physics.by
/e107_files/mono/nano1_pdf/st_12.pdf.
http://www.maikonline.com/maik/articleParamSearch.do?author=%C0.+%CD.+%D1%F2%F0%E5%EB%E5%F6%EA%E8%E9
http://www.maikonline.com/maik/articleParamSearch.do?author=%C4.+%C3.+%CF%E5%F0%EC%E5%ED%EE%E2
http://www.maikonline.com/maik/articleParamSearch.do?author=K.+A.+Streletzky
http://www.maikonline.com/maik/showJournal.do?juid=REO84X6PC
http://www.maikonline.com/maik/showJournal.do?juid=REO84X6PC
http://www.maikonline.com/maik/articleParamSearch.do?author=%C0.+%CD.+%D1%F2%F0%E5%EB%E5%F6%EA%E8%E9
http://www.maikonline.com/maik/articleParamSearch.do?author=%C4.+%C3.+%CF%E5%F0%EC%E5%ED%EE%E2
http://www.maikonline.com/maik/articleParamSearch.do?author=%C1.+%C1.+%C1%EE%F5%EE%ED%EE%E2
http://www.maikonline.com/maik/showJournal.do?juid=REO84X6PC
http://www.physics.by/
Выпуск 14. ПОРОДОРАЗРУШАЮЩИЙ И МЕТАЛООБРАБАТЫВАЮЩИЙ ИНСТРУМЕНТ – ТЕХНИКА
И ТЕХНОЛОГИЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ
376
12. ТУ 26.8–00222226–007–2003. Нітрид бору. Технічні умови. – Запоріжжя: ВАТ «Запоріжський
абразивний комбінат», 2003.
13. Марків В. Я, Бєлявіна Н. М. Апаратно-програмний комплекс для дослідження полікристаліч-
них речовин за їх дифракційними спектрами // Конструкційні та функціональні матеріали
«КФМ¢97» : Тез. доп. Другої Міжнар. конф., Львів, 14–16 жовтня 1997 р. – Львів : НТШ, 1997.
– С. 260–261.
14. Пат. 4580 Україна, МПК5 С01 В21/064. Спосіб приготування шихти для одержання порошків
кубічного нітриду бору / О. І. Боримський, В. М. Давіденко, В. С. Лисанов та ін. – Заявл.
16.01.90; Опубл. 28.12.94, Бюл. № 7–1.
15. Пат. 5087 Україна, МПК2 В01 J3/06. Пристрій для створення високого тиску і високої темпе-
ратури / О. Й. Пріхна, О. І. Боримський, П. А. Нагорний. – Заявл. 06.12.76; Опубл. 28.12.94,
Бюл. № 7–1.
Поступила 14.07.11
УДК 541.136
В. Г. Луценко, канд. техн. наук, И. А. Боримский, инж.
Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, г. Киев, Украина
ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО
ВНЕДРЕНИЯ ЛИТИЯ В ГЕКСАГОНАЛЬНЫЙ НИТРИД БОРА
Исследована возможность прямой электрохимической интеркаляции лития в решетку hBN.
Процесс осуществляли с использованием порошка hBN с электропроводящими наноуглеродными
покрытиями, полученными хлорированием нитрида бора хлорпроизводными метана. Интеркаляцию
осуществляли при комнатной температуре из неводных электролитов, содержащих LiPF6 или Li-
ClO4. Установлено внедрение лития в наноуглеродные покрытия, тогда как интеркаляции лития в
решетку hBN в условиях эксперимента не происходило.
Ключевые слова: литий, гексагональный нитрид бора (hBN), наноуглерод, покрытие,
электролит, решетка.
Введение
Образование интеркалированных соединений происходит посредством включения атомных
или молекулярных слоев различных химических веществ, называемых интеркалятами, между слоями
высоко анизотропных слоевых структур, в которых энергия связи внутри плоскости слоя больше по
сравнению с энергией связи между плоскостями. Наиболее известными примерами исходных
соединений для интеркаляции являются графит и дихалькогениды переходных металлов.
Известно [1], что в межслоевое пространство графита можно внедрить несколько сотен
различных химических реагентов, которые образуют многочисленные донорные или акцепторные
интеркаляционные соединения. Наиболее изученные донорные соединения графита co щелочными
металлами. Процесс интеркаляции последних осуществляют различными методами [1], среди
которых, по-видимому, наиболее используемый электрохимический метод. Более того,
электрохимическое циклическое внедрение лития в графит и последующая его деинтеркаляция
является основой наиболее широко используемых в электронике литий-ионных аккумуляторов [1, 2].
Гексагональный нитрид бора (hBN) изоэлектронный с графитом и их структуры подобны за
исключением разницы в упаковке слоев и частично ионного характера нитрида бора, что приводит к
взаимодействию между слоями более сильному, нежели в случае графита [3]. Поэтому очень трудно
получить любые интеркалированные соединения hBN [4].
Croft [5] сообщил о внедрении в hBN хлоридов переходных металлов, таких как FeCl3. Однако
в [6] эти данные не были подтверждены.
Freeman and Larkindale [7] доложили об интеркаляции FeCl3 в hBN, которая сопровождалась
небольшим расширением межслоевого расстояния гексагонального BN и розовой окраской
интеркалированных соединений. Однако в более подробном исследовании Ohashi and Shinjo [8]
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63266 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2223-3938 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T16:26:13Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шульженко, А.А. Боримский, И.А. Боримский, А.И. Соколов, А.Н. Белявина, Н.Н. Тимофеева, И.И. Быков, А.И. Ткач, В.М. 2014-05-31T08:39:13Z 2014-05-31T08:39:13Z 2011 Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора / А.А. Шульженко, И.А. Боримский, А.И. Боримский, А.Н. Соколов, Н.Н. Белявина, И.И. Тимофеева, А.И. Быков, В.М. Ткач // Породоразрушающий и металлообрабатывающий инструмент – техника и технология его изготовления и применения: Сб. науч. тр. — К.: ІНМ ім. В.М. Бакуля НАН України, 2011. — Вип. 14. — С. 370-376. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 2223-3938 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63266 621.921:661.65 Изучено влияние интенсивности механической активации на микроструктуру и свойства гексагонального нитрида бора (hBN). Вивчено вплив інтенсивності механічної активації на мікроструктуру і властивості гексагонального нітриду бору (hBN). The mechanical activation intensity effect on the microstructure and properties of hexagonal boron nitride (hBN) has been studied. 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 Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора Шульженко, А.А. Боримский, И.А. Боримский, А.И. Соколов, А.Н. Белявина, Н.Н. Тимофеева, И.И. Быков, А.И. Ткач, В.М. Инструментальные, конструкционные и функциональные материалы на основе алмаза и кубического нитрида бора |
| title | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора |
| title_full | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора |
| title_fullStr | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора |
| title_full_unstemmed | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора |
| title_short | Влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора |
| title_sort | влияние интенсивности механической активации на структуру гексагонального нитрида бора |
| 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/123456789/63266 |
| work_keys_str_mv | AT šulʹženkoaa vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT borimskiiia vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT borimskiiai vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT sokolovan vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT belâvinann vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT timofeevaii vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT bykovai vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora AT tkačvm vliânieintensivnostimehaničeskoiaktivaciinastrukturugeksagonalʹnogonitridabora |