О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С
Представлены результаты изучения контактного взаимодействия расплава Ni—Mn с пирографитом в зависимости от содержания в нем добавок Cu и Cr. Определены такие физико-химические параметры, как величина поверхностного натяжения жидких расплавов Ni—Mn—Cu и Ni—Mn —Cr и угол смачивания ими графита. Рассчи...
Saved in:
| Published in: | Сверхтвердые материалы |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63449 |
| 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: | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С / Н.Т. Лоладзе, М.П. Церодзе // Сверхтвердые материалы. — 2010. — № 2. — С. 60-67. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860162808498356224 |
|---|---|
| author | Лоладзе, Н.Т. Церодзе, М.П. |
| author_facet | Лоладзе, Н.Т. Церодзе, М.П. |
| citation_txt | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С / Н.Т. Лоладзе, М.П. Церодзе // Сверхтвердые материалы. — 2010. — № 2. — С. 60-67. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Сверхтвердые материалы |
| description | Представлены результаты изучения контактного взаимодействия расплава Ni—Mn с пирографитом в зависимости от содержания в нем добавок Cu и Cr. Определены такие физико-химические параметры, как величина поверхностного натяжения жидких расплавов Ni—Mn—Cu и Ni—Mn —Cr и угол смачивания ими графита. Рассчитана поверхностная энергия на границе раздела фаз металл—графит и предполагаемая межфазная энергия на границе раздела фаз алмаз—металлический расплав. Установлено влияние этих величин в условиях высоких р, Т параметров на процесс алмазообразования в системах Ni—Mn— Cu—C и Ni—Mn—Cr—С.
Наведено результати вивчення контактної взаємодії розплаву Ni—Mn з пірографітом в залежності від вмісту в ньому домішок Cu і Cr. Визначено такі фізико-хімічні параметри, як величина поверхневого натягу рідких розплавів Ni—Mn—Cu і Ni— Mn—Cr та кут змочування ними графіту. Розраховано поверхневу енергію на границі розподілу фаз метал—графіт і передбачувану міжфазну енергію на границі розподілу фаз алмаз—металічний розплав. Встановлено вплив цих величин в умовах високих р, Т параметрів на процес алмазоутворення в системах Ni—Mn—Cu—C і Ni—Mn—Cr—С.
The results of studying the contact interaction of the Ni-Mn melt with pyrographite depending on the Cu and Cr contents of the melt have been discussed. Physicochemical parameters like the surface tension of the Ni-Mn-Cu and Ni-Mn-Cr liquid melts and wetting angles on graphite for these melts have been determined. A surface energy at the metal-graphite and the supposed interfacial energy at the diamond-metal melt phase boundaries have been calculated. The effect of these values on the diamond formation process in the Ni-Mn-Cu-C and Ni-Mn-Cr-С systems under high p, T parameters has been found.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:55:32Z |
| format | Article |
| fulltext |
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 60
УДК 544.72:548.5
Н. Т. Лоладзе, М. П. Церодзе (г. Тбилиси, Грузия)
О влиянии поверхностных свойств
металлического расплава на процесс
алмазообразования в системе Ме—С
Представлены результаты изучения контактного взаимодей-
ствия расплава Ni—Mn с пирографитом в зависимости от содержания в нем
добавок Cu и Cr. Определены такие физико-химические параметры, как величина
поверхностного натяжения жидких расплавов Ni—Mn—Cu и Ni—Mn —Cr и угол
смачивания ими графита. Рассчитана поверхностная энергия на границе раздела
фаз металл—графит и предполагаемая межфазная энергия на границе раздела
фаз алмаз—металлический расплав. Установлено влияние этих величин в услови-
ях высоких р, Т параметров на процесс алмазообразования в системах Ni—Mn—
Cu—C и Ni—Mn—Cr—С.
Ключевые слова: металлический расплав, жидкий расплав, ал-
маз, графит, алмазообразование, поверхностные свойства, поверхностное на-
тяжение, межфазная энергия.
Метод спонтанной кристаллизации при высоких давлениях и
температурах до настоящего времени широко применяют для получения ал-
мазных порошков и монокристаллов.
Имеющиеся литературные данные свидетельствуют о значительной кор-
реляции между физико-химическими, в частности, контактными свойствами
металлов-растворителей и протеканием процесса алмазообразования [1—6].
Сказываются свойства растворителей углерода и на внешнем виде и качестве
кристаллов алмаза [7, 8]. В зависимости от состава растворителей определя-
ют диапазон давлений и температур, в пределах которого возможна кристал-
лизация алмаза из раствора углерода в расплаве металла [9]. Размер критиче-
ского алмазного зародыша зависит как от величины переохлаждения распла-
ва по отношению к линии равновесия графит—алмаз при данном давлении,
так и от величины межфазной энергии на границе раздела кристалл—
ростовая среда. Состав металла-растворителя определяет коэффициенты
диффузии углерода в расплаве, лимитирующие доставку “строительного
материала” к растущей поверхности кристалла, а вместе с ней и скорость
роста кристалла в диффузионном режиме, при котором встраивание атомов
углерода в поверхность кристалла не является лимитирующей стадией.
В [10—13] обсуждены два возможных механизма образования зародышей
алмаза — гомогенная и гетерогенная нуклеация. При синтезе алмаза в непо-
средственной близости от линии равновесия пересыщения незначительны и,
как показано в [13, 14], вероятность гомогенной нуклеации алмаза ничтожна.
Чтобы она достигла приемлемой величины, необходимо уменьшить поверх-
ностую энергию границы раздела алмаз—металл на два порядка.
Особенности зародышеобразования и роста алмаза при высоких давлени-
ях наиболее полно позволяют объяснить так называемая коллоидная теория
нуклеации [15—17], находящаяся в хорошем согласии с многочисленными
© Н. Т. ЛОЛАДЗЕ, М. П. ЦЕРОДЗЕ, 2010
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2010, № 2 61
экспериментальными данными в этой области. Она основывается на извест-
ном факте, что при растворении поликристаллических графитовых материа-
лов в растворе металла в расплавленный металл переходят не только атомы
углерода, но и кристаллиты графита. Эти кристаллиты путем флуктуацион-
ного или мартенситного перехода в твердой фазе, или по какому-либо друго-
му механизму [18] способствуют образованию зародышей алмаза. Металлы и
сплавы, применяемые для синтеза, должны растворить углерод для образова-
ния коллоидного раствора кристаллитов графита в расплавленном металле.
Кроме того, металлы должны понижать поверхностную энергию на границе
раздела фаз графит—металл и алмаз—металл. Как известно [12, 19], наи-
меньшие значения поверхностной энергии на границе с алмазом и графитом
характерны для никеля, железа, марганца, широко применяемых при синтезе.
В [14, 16], основываясь на механизме образования алмазных зародышей
из коллоидного раствора углерода в расплавах металлов, получены выраже-
ния для расчета размера rкр критического зародыша алмаза и работы А его
образования:
μΔρ
σ= αMr 2
кр ; (1)
2
23
)(3
16
μΔ
πσ= ααVA . (2)
где ασ — поверхностная энергия границы раздела алмаз—металл; M — мо-
лекулярная масса образующегося зародыша; ρ — его плотность; βV и αV —
атомные объемы графита и алмаза; μΔ — разность химических потенциалов
алмаза и графита. Она может быть представлена в виде следующего выраже-
ния:
∫ βα −=μΔ
p
pe
dpVV )( . (3)
Здесь p — давление, приложенное к системе; pe — равновесное давление при
данной температуре.
В настоящей работе сделана попытка количественно оценить влияние по-
верхностных свойств расплавов металла по отношению к углероду на такие
кинетические параметры процесса, как работа образования и величина кри-
тического размера зародыша алмаза.
Объектом исследования был выбран сплав Ni—Mn состава 50—50 % (ат.),
широко применяемый в процессе выращивания алмазов. В качестве добавки
использовали Сu — инактивный по отношению к углероду металл, не смачи-
вающий графит, и Cr — обладающий высокой химической активностью к
углероду и хорошо смачивающий графит и алмаз. Исходными компонентами
для приготовления сплавов были порошки никеля марки ПНЭ-2, марганца —
МР-1, меди — ПМС-2 и хрома — ПХ 99. Порошки перемешивали в требуе-
мых соотношениях. Шихта для получения алмазов представляла собой смесь
металлических порошков заданного состава и графита зернистости 1000/400.
Соотношение металл—графит было подобрано таким образом, что для ука-
занного размера графитовых зерен обеспечивалась максимальная контактная
площадь с металлом. При исследовании характера взаимодействия на грани-
це Ме—С был использован пирографит. Металлические навески готовили
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 62
смешением порошков в требуемых соотношениях с дальнейшим прессовани-
ем для придания им определенной формы.
Эксперименты по определению плотности ρ и поверхностного натяжения
расплавов σж–г выполнены методом большой капли в чашках из окиси алю-
миния в гелиевой среде при р = 105 Па. Исследовали σ сплава Ni—Mn экви-
массового состава 50 % (ат.) Mn, легированного 5, 10 и 15 % (ат.) Cr и Cu при
Т = 1220 °С. Эксперименты по определению контактного угла θ проводили
методом лежащей капли при совместном нагреве металлической навески и
подложки пирографита до достижения равновесия, т. е. когда угол θ во вре-
мени переставал меняться. Поверхностное натяжение расплава Ni—Mn экви-
массового состава было равным 1246 мДж/м2 при плотности ρ = 6,78 г/см3.
Известно [1—3, 5, 8], что углы смачивания алмаза и графита расплавами
металлов Fe, Ni, Co, Mn, Cr или их сплавов незначительно отличаются. В
зависимости от кристаллографического направления контактные углы смачи-
вания металлическими расплавами графита (грань призмы (hkl) и грань бази-
са (002)) и алмаза (грань (111) и грань (100)) также различны [8, 20, 21]. В
некоторых случаях величина угла смачивания пирографита находится между
величинами углов смачивания различных граней (кубических или октаэдри-
ческих) алмаза. Кроме этого, известно, что углы смачивания графита и алмаза
под воздействием высоких давлений в области термодинамической стабиль-
ности алмаза изменяются незначительно (несколько уменьшаются) по срав-
нению с вакуумом [22, 23], соответственно, не существенно изменится значе-
ние σгр–ме и σа–ме. Авторами данной работы сделано допущение: определен-
ные в вакууме углы смачивания θ пирографита расплавами Ni—Mn—Cu и
Ni—Mn—Cr были использованы в выражении Юнга для расчета натяжения
на границе раздела пирографит—металл а также предполагаемого натяжения
на границе раздела алмаз—металл:
θσ−σ=σ −−− cosгжгтжт , (4)
где σт–г — поверхностная энергия пирографита ~ 2580 мДж/м2 или алмаза
~ 3760 мДж/м2 [4, 12], σж–г — установленное поверхностное натяжение рас-
плавов различного состава.
Полученные данные представлены на рис. 1. Установлено, что добавление
к сплаву Ni—Mn меди марки ПМС-2 приводит к некоторому снижению σж–г,
увеличению угла смачивания θ пирографита этими расплавами и, соответст-
венно, значений σгр–ж и σа–ж. Присутствие Cr способствует резкому снижению
величин θ и σж–т по мере возрастания концентрации последнего в расплаве
(см. рис. 1, 1—4).
Полученные значения σж–т на границе алмаз—металл-растворитель (см.
рис. 1, 4) были приняты для высоких давлений (второе допущение) и исполь-
зованы для расчета значений работы образования алмазного зародыша и ра-
диуса критического зародыша.
Для расчета использовали выражения (1) и (2). Присутствующий в этих
выражениях член μΔ — пересыщение — меняется в зависимости от удале-
ния от линии равновесия графит—алмаз. Его значения зависят от р, Т усло-
вий процесса кристаллизации, в частности, от Δp: при Δp = 108 Па μΔ =
102 Дж/моль. Добавление к сплаву Ni—Mn меди, хрома и углерода, вероятнее
всего, меняет температуру плавления сплавов Ni—Mn—Cu—С и Ni—Mn—
Cr—С по мере увеличения концентрации Cu, Cr, а также углерода. Для про-
ведения процесса кристаллизации в максимально равных условиях (Δp) в
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2010, № 2 63
зависимости от используемого растворителя авторами были определены ми-
нимальные параметры алмазообразования. Здесь уместно отметить, что в
условиях проведения эксперимента по алмазообразованию существенной
разницы в температурах плавления (начало алмазообразования) используе-
мых металлов-растворителей различного состава зафиксировать не удалось.
Вероятно, различия в Тпл находятся в пределах ошибки методики определе-
ния температур (±10—20 °С) в камере высокого давления с помощью термо-
пар. Опыты проводили при равном удалении от линии равновесия (~ 108 Па),
поэтому предполагали, что Δμ составляло вышеуказанную величину.
0 5 10 15 Cu, Cr, % (ат.)
1
2
3
4
Cu
Cu
Cu
Cu
Cr Cr
Cr
Cr1,2
1,7
2,2
2,7
3,2
3,7
10
20
30
40
50
60
70
θ, град
σ
т�ж
, Дж/м
2 σ
ж�г
, Дж/м
2
1,10
1,15
1,20
1,25
1,30
1,35
1,40
Рис. 1. Зависимость поверхностного натяжения сплавов на границе раздела фаз жид-
кость—газ (1), угла смачивания пирографита расплавами Ni—Mn—Сu и Ni— Mn— Сr (2),
поверхностного натяжения на границе раздела фаз графит—металл (3) и алмаз—металл
(4) от содержания Сu и Сr в сплаве Ni—Mn.
Полученные расчетные данные показали, что введение хрома в расплав
Ni—Mn способствует уменьшению предполагаемого радиуса rкр критическо-
го зародыша от значения 216·10–9 до 173·10–9 м при наличии Cr до 15 % (ат.).
Существенно снижается и величина работы его образования. Присутствие
меди при тех же условиях оказывает четко выраженное противоположное
действие. Происходит увеличение значения rкр и, соответственно, работы его
образования (рис. 2, 1, 2).
Для подтверждения гипотезы о направленности влияния расчетных значе-
ний rкр и А на реальный процесс алмазообразования исследуемые семь соста-
вов сплавов Ni—Mn—Cu и Ni—Mn—Cr (таблица) были использованы в ка-
честве металлов-растворителей для получения алмазов. Условия процесса
кристаллизации: р = 4,1 ГПа и Т = 1220 °С (Δp = 108 Па), время процесса со-
ставляло 250 с, шихта — смесь порошков графита и металла-растворителя
различного состава. Процесс проводили в твердосплавных камерах высокого
давления с рабочим объемом контейнера V = 4⋅10–6 м3. Определяли степень
превращения графита в алмаз, фракционный состав полученных алмазов и на
основании экспериментальных данных рассчитывали число образованных
центров кристаллизации по методике, описанной в [24].
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 64
0 5 10 15 Cu, Cr, % (ат.)
1
2
Cu
Cu
Cr
Cr
300
500
700
900
1100
A,10
–12
мДж
140
180
220
260
r
кр
,10
–9
м
Рис. 2. Зависимость размера критического зародыша (1) и работы его образования (2) от
состава сплава-растворителя.
Полученные данные показали четкую корреляцию между кинетикой про-
цесса алмазообразования и такими физико-химическими параметрами, как
поверхностное натяжение на границе раздела фаз алмаз—металлический
расплав σт–ж, размер критического зародыша алмазной фазы и работа его
образования. Так, присутствие в кристаллизационной среде хрома способст-
вует увеличению числа центров кристаллизации. Это, в свою очередь, приво-
дит к увеличению общего выхода α алмазов (рис. 3, 2). Присутствие меди
приводит к некоторому подавлению процесса нуклеации, что выражается в
снижении числа центров кристаллизации (ЧЦК) и общего выхода алмазов в
целом (см. рис. 3, 1, 2). Значительно меняется и фракционный состав полу-
чаемых алмазов (см. таблицу). Все это указывает на прямую корреляцию
между значениями rкр, А и ЧЦК. С увеличением критических размеров пред-
полагаемых зародышей и работы их образования ЧЦК уменьшается, а с
уменьшением rкр и А — увеличивается (см. рис. 3, 1).
0 5 10 15 Cu, Cr, % (ат.)
1
2
Cu
Cu
Cr
Cr
5
15
25
35
α, %
5
10
15
20
N
ЧЦК
, 10
–9
м
3
Рис. 3. Зависимость числа центров кристаллизации (1) и степени превращения гра-
фит → алмаз (2) от состава сплава-растворителя.
Эти данные, по мнению авторов, находятся в соответствии с общими
представлениями о механизме кристаллизации алмазов [1—8, 12] и свиде-
тельствуют о важной роли межфазной поверхностной энергии границы раз-
дела σа–Ме в процессах зародышеобразования и роста кристаллов алмаза. Кон-
тактное взаимодействие расплавов металлов-растворителей с углеродом на-
ряду с таким фактором, как исходная структура углеродного материала [25—
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2010, № 2 65
34], при прочих равных условиях (р, Т) определяет кинетику нуклеации и
роста кристаллов алмаза.
Фракционный состав получаемых алмазных кристаллов
Фракция, % (по массе) Сплав-
растворитель < 100 125/100 160/125 200/160 250/200 315/250 > 315
Ni—Mn 2 4 11 25 35 21 2
Ni—Mn + 5 Cu* 1 3 9 23 40 19 5
Ni—Mn + 10 Cu 1 2 7 19 37 26 8
Ni—Mn + 15 Cu <1 2 6 11 38 29 13
Ni—Mn + 5 Cr 2 4 12 35 29 15 3
Ni—Mn + 10 Cr 2 5 18 41 25 8 1
Ni—Mn + 15 Cr 2 5 20 45 21 7 —
* Здесь и далее в графе — добавка в % (ат.).
Представленные результаты находятся в хорошем согласии с имеющими-
ся представлениями о механизме воздействия поверхностных свойств рас-
плавов металлов на границе с графитом и алмазом на процесс кристаллиза-
ции последнего в системах Ме—С [2—4, 6, 8].
Наведено результати вивчення контактної взаємодії розплаву Ni—Mn з
пірографітом в залежності від вмісту в ньому домішок Cu і Cr. Визначено такі фізико-
хімічні параметри, як величина поверхневого натягу рідких розплавів Ni—Mn—Cu і Ni—
Mn—Cr та кут змочування ними графіту. Розраховано поверхневу енергію на границі
розподілу фаз метал—графіт і передбачувану міжфазну енергію на границі розподілу фаз
алмаз—металічний розплав. Встановлено вплив цих величин в умовах високих р, Т
параметрів на процес алмазоутворення в системах Ni—Mn—Cu—C і Ni—Mn—Cr—С.
Ключові слова: металічний розплав, рідкий розплав, алмаз, графіт, ал-
мазоутворення, поверхневі властивості, поверхневий натяг, міжфазна енергія.
The results of studying the contact interaction of the Ni-Mn melt with pyro-
graphite depending on the Cu and Cr contents of the melt have been discussed. Physicochemical
parameters like the surface tension of the Ni-Mn-Cu and Ni-Mn-Cr liquid melts and wetting
angles on graphite for these melts have been determined. A surface energy at the metal-graphite
and the supposed interfacial energy at the diamond-metal melt phase boundaries have been
calculated. The effect of these values on the diamond formation process in the Ni-Mn-Cu-C and
Ni-Mn-Cr-С systems under high p, T parameters has been found.
Key words: metal melt, liquid melt, diamond, graphite, diamond formation,
surface properties, surface tension, interfacial energy.
1. Найдич Ю. В., Перевертайло В. М., Логинова О. Б., Шульженко А. А. Контактные свой-
ства марганецсодержащих бинарных расплавов и их влияние на степень превращения
графита в алмаз // Сверхтв. материалы. — 1979. — № 1. — С. 9—13.
2. Найдич Ю. В., Логинова О. Б., Перевертайло В. М., Шульженко А. А. Межфазные и
капиллярные явления в процессе синтеза алмазов при высоких давлениях в присутст-
вии металлических расплавов // Адгезия расплавов и пайка материалов. — 1981. —
Вып. 7. — С. 12—20.
3. Перевертайло В. М., Логинова О. Б., Шульженко А. А. и др. Влияние капиллярных
свойств и карбидообразующей способности металлических расплавов на степень пере-
кристаллизации графита в алмаз // Сверхтв. материалы. — 1987. — № 3. — С. 16—19.
4. Андреев А. В. К вопросу о роли межфазной границы металл—графит (алмаз) в механиз-
ме синтеза алмазов // Там же. — 1988. — № 5. — С. 5—9.
www.ism.kiev.ua; www.rql.kiev.ua/almaz_j 66
5. Гетьман А. Ф., Андреев А. В., Витюк В. И. Синтез алмазов из различных углеродных
материалов в присутствии металлических расплавов // Там же. — 1988. — № 6. —
С. 6—8.
6. Перевертайло В. М., Логинова О. Б. Классификация добавок в ростовые среды по их
действию на процесс кристаллизации алмаза // Там же. — 2002. — № 5. — С. 28—57.
7. Найдич Ю. В., Перевертайло В. М., Логинова О. Б. Влияние степени смачиваемости
граней алмаза металлическими расплавами на форму его роста // Там же. — 1989. —
№ 6. — С. 3—6.
8. Перевертайло В. М., Островская Л. Ю., Логинова О. Б., Туркевич В. З. Анизотропия
смачиваемости и форма кристаллов графита и алмаза, кристаллизующихся в системе
Ni—Cr—Sn—C // Там же. — 1998. — № 2. — С. 22—29.
9. Ивахненко С. А. Диаграммный аспект выращивания монокристаллов алмаза // Там же.
— 1997. — № 1. — С. 17—22.
10. Архипов Ф. Г., Ворфоломеева Т. Д., Попов С. В. К вопросу о возникновении зародышей
и механизме действия металлов-катализаторов в процессе синтеза искусственного ал-
маза // ДАН СССР. — 1971. — 199, № 1. — С. 55—57.
11. Отопков П. П., Ножкина А. В. Механизм образования алмаза из нестабильной карбид-
ной фазы // Алмазы и сверхтвердые материалы. — 1970. — Вып. 5. — С. 1—7.
12. Munson R. A. Surface energies of liquid metal interfaces with carbon // Carbon. — 1967. —
5. — P. 471—474.
13. Федосеев Д. В, Дерягин Б. В. О нуклеации алмаза // ДАН СССР. — 1978. — 238, № 1.
— С. 91—92.
14. Федосеев Д. В., Дерягин Б. В., Варшавская И. Г., Семенова-Тян-Шанская А. С. Кри-
сталлизация алмаза. — М.: Наука, 1984. — 135 с.
15. Федосеев Д. В., Дерягин Б. В. Коллоидные аспекты в теории нуклеации алмаза // Кол-
лоидный журнал. — 1979. — XLI, № 4.— С. 750—755.
16. Федосеев Д. В. Коллоидная теория нуклеации и роста алмаза при высоких давлениях //
ДАН СССР. — 1986. — 286, № 1. — С. 113—116.
17. Федосеев Д. В., Семенова-Тян-Шанская А. С. Нуклеация алмаза при коагуляции док-
трических зародышей // Сверхтв. материалы. — 1984. — № 3. — С. 3—7.
18. Жоголев Д. А.,Федотов Ю. В. Исследование механизмов синтеза алмаза на основе
квантовомеханических расчетов взаимодействия фрагмента графитового слоя с атома-
ми металла // Там же. — 1979. — № 1. — С. 3—8.
19. Найдич Ю. В., Колесниченко Г. А. Взаимодействие металлических расплавов с поверх-
ностью алмаза и графита. — Киев: Наук. думка, 1967. — 87 с.
20. Костиков В. И., Маурах М. А., Ножкина А. В. Смачивание алмаза и графита жидкими
сплавами железо—титан // Порошк. металлургия. — 1971. — № 1. — С. 79—82.
21. Найдич Ю. В., Перевертайло В. М., Логинова О. Б., Полянская Н. Д. Смачиваемость
разных граней алмаза металлами, химически инертными к углероду // Сверхтв. мате-
риалы. — 1985. — № 1. — С. 3—6.
22. Андреев А. В., Алешин В. Г., Шульженко А. А., Найдич Ю. В. Контактное взаимодейст-
вие сплава Ni—Mn с графитовой подложкой в условиях высоких давлений // Там же. —
1985. — № 34. — С. 17—18.
23. Найдич Ю. В., Шульженко А. А., Логинова О. Б. и др. Методика определения смачи-
ваемости твердых тел металлическими расплавами в условиях сверхвысоких давлений
// Заводская лаборатория. — 1986. — 52, № 7. — С. 33—35.
24. Marvin D. Horton, Gary H. Peterson. Nucleation and growth of diamond // High Temp.-
High Pres. — 1978. — 10. — P. 339—345.
25. Wentorf R. H. (Jr.) The behaviour of some carbonaceus materials at very high pressures and
high temperatures // J. Phys. Chem. — 1965. — 69, N 9. — P. 3063—3069.
26. Касаточкин В. И., Штеренберг Л. Е., Слесарев В. Н. и др. Зависимость синтеза алмаза
от природы исходного углерода // ДАН СССР. — 1970. — 149, № 4. — С. 801—804.
27. Калашников Я. А., Шалимов М. Д., Никольская И. В. Синтез алмазов из стеклоуглерода
// Там же. — 1974. — 219, № 2. — С. 405—407.
28. Шалимов М. Д., Калашников Я. А., Никольская И. В. и др. Синтез алмаза из графитизи-
рующегося углеродного сырья, прошедшего термообработку // Алмазы и сверхтвердые
материалы. — 1977. — Вып. 2. — С. 1—3.
29. Tsuzuki A., Hirano S., Naka S. Influencing factors for diamond formation from several start-
ing carbons // J. Mater. Sci. — 1985. — 20, N 4. — P. 2260—2262.
ISSN 0203-3119. Сверхтвердые материалы, 2010, № 2 67
30. Лоладзе Н. Т, Поляков В. П., Федосеев Д. Ф. Зависимость процесса алмазообразования
от размера кристаллитов исходного материала // Коллоидный журнал. — 1987. —
XLIX, вып. 2. — С. 352—353.
31. Choi J. Y., K.Y. Euu, S.J. Kang. Effect of carbon crystallinity on the nucleation and growth of
diamond under high pressure and high temperature // Diamond Relat. Mater. — 1998. — N 7.
— P. 1196—2000.
32. Skury A. L. D., Bobrovnitchii G. S., Monteiro S. N. Influence of the graphitation process on
the synthesis of diamonds from a C—Ni—Mn system // Сверхтв. материалы — 2001. —
№ 5. — С. 3—8.
33. Skury A. L. D., Bobrovnitchii G. S., Monteiro S. N. Effect of the graphite perfection on the
HP-HT diamond synthesis in a Ni—Mn—C system // Diamond Relat. Mater. — 2004. —
N 13. — P. 1725—1730.
34. Лоладзе Н. Т. Зависимость процесса синтеза алмаза от структуры исходного углерода //
ΙΙΙ межд. науч.-техн. конф. “Проблемы сварки, металлургии и родственных техноло-
гий”, г. Тбилиси, Грузия, 15—18 дек. 1998 г. — Тбилиси, 1998. — С. 160—169.
Грузинский технический ун-т Поступила 19.01.09
Научный центр “Алмазы
и композиционные материалы”
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-63449 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0203-3119 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:55:32Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Лоладзе, Н.Т. Церодзе, М.П. 2014-06-01T18:21:06Z 2014-06-01T18:21:06Z 2010 О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С / Н.Т. Лоладзе, М.П. Церодзе // Сверхтвердые материалы. — 2010. — № 2. — С. 60-67. — Бібліогр.: 34 назв. — рос. 0203-3119 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63449 544.72:548.5 Представлены результаты изучения контактного взаимодействия расплава Ni—Mn с пирографитом в зависимости от содержания в нем добавок Cu и Cr. Определены такие физико-химические параметры, как величина поверхностного натяжения жидких расплавов Ni—Mn—Cu и Ni—Mn —Cr и угол смачивания ими графита. Рассчитана поверхностная энергия на границе раздела фаз металл—графит и предполагаемая межфазная энергия на границе раздела фаз алмаз—металлический расплав. Установлено влияние этих величин в условиях высоких р, Т параметров на процесс алмазообразования в системах Ni—Mn— Cu—C и Ni—Mn—Cr—С. Наведено результати вивчення контактної взаємодії розплаву Ni—Mn з пірографітом в залежності від вмісту в ньому домішок Cu і Cr. Визначено такі фізико-хімічні параметри, як величина поверхневого натягу рідких розплавів Ni—Mn—Cu і Ni— Mn—Cr та кут змочування ними графіту. Розраховано поверхневу енергію на границі розподілу фаз метал—графіт і передбачувану міжфазну енергію на границі розподілу фаз алмаз—металічний розплав. Встановлено вплив цих величин в умовах високих р, Т параметрів на процес алмазоутворення в системах Ni—Mn—Cu—C і Ni—Mn—Cr—С. The results of studying the contact interaction of the Ni-Mn melt with pyrographite depending on the Cu and Cr contents of the melt have been discussed. Physicochemical parameters like the surface tension of the Ni-Mn-Cu and Ni-Mn-Cr liquid melts and wetting angles on graphite for these melts have been determined. A surface energy at the metal-graphite and the supposed interfacial energy at the diamond-metal melt phase boundaries have been calculated. The effect of these values on the diamond formation process in the Ni-Mn-Cu-C and Ni-Mn-Cr-С systems under high p, T parameters has been found. ru Інститут надтвердих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України Сверхтвердые материалы Получение, структура, свойства О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С Article published earlier |
| spellingShingle | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С Лоладзе, Н.Т. Церодзе, М.П. Получение, структура, свойства |
| title | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С |
| title_full | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С |
| title_fullStr | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С |
| title_full_unstemmed | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С |
| title_short | О влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе Ме—С |
| title_sort | о влиянии поверхностных свойств металлического расплава на процесс алмазообразования в системе ме—с |
| topic | Получение, структура, свойства |
| topic_facet | Получение, структура, свойства |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/63449 |
| work_keys_str_mv | AT loladzent ovliâniipoverhnostnyhsvoistvmetalličeskogorasplavanaprocessalmazoobrazovaniâvsistememes AT cerodzemp ovliâniipoverhnostnyhsvoistvmetalličeskogorasplavanaprocessalmazoobrazovaniâvsistememes |