Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации
Получен фазовый переход (ФП) hBN → wBN при комнатной температуре, давлении около 10 GPa и сдвиговой деформации c использованием сдвигового аппарата высокого давления с алмазными наковальнями (SDAC). Проведены исследования с помощью просвечивающего и отражательного электронных микроскопов. Анализ пок...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Физика и техника высоких давлений |
|---|---|
| Дата: | 2011 |
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2011
|
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69413 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации / Н.В. Новиков, Л.К. Шведов, Ю.Н. Кривошея, В.Ф. Бритун, В.Н. Ткач // Физика и техника высоких давлений. — 2011. — Т. 21, № 1. — С. 46-53. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859520052512948224 |
|---|---|
| author | Новиков, Н.В. Шведов, Л.К. Кривошея, Ю.Н. Бритун, В.Ф. Ткач, В.Н. |
| author_facet | Новиков, Н.В. Шведов, Л.К. Кривошея, Ю.Н. Бритун, В.Ф. Ткач, В.Н. |
| citation_txt | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации / Н.В. Новиков, Л.К. Шведов, Ю.Н. Кривошея, В.Ф. Бритун, В.Н. Ткач // Физика и техника высоких давлений. — 2011. — Т. 21, № 1. — С. 46-53. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика и техника высоких давлений |
| description | Получен фазовый переход (ФП) hBN → wBN при комнатной температуре, давлении около 10 GPa и сдвиговой деформации c использованием сдвигового аппарата высокого давления с алмазными наковальнями (SDAC). Проведены исследования с помощью просвечивающего и отражательного электронных микроскопов. Анализ показал почти полное превращение графитоподобного гексагонального образца нитрида бора в твердую вюрцитную фазу с размером отдельных кристаллов 5–50 nm. На поверхности алмазных наковален (АН) в зоне наиболее сильной сдвиговой деформации образовались отдельные следы нового вещества с очень сильной связью с АН. Их не удалось убрать с поверхности АН обычными механическими (наждачная шкурка, лезвие бритвы, иголка) или химическими (спирт, растворители) способами. Исследование элементного состава этого вещества с помощью электронного микроскопа на отражение показало наличие только углерода, бора и азота. Рамановский спектрометр зарегистрировал лишь мощную линию алмаза на длине волны 1337 cm⁻¹, что может указывать на аморфную структуру этого соединения.
Отримано фазовий перехід (ФП) hBN → wBN при кімнатній температурі, тиску близько 10 GPa та зсувній деформації з використанням зсувного апарату високого тиску з алмазними ковадлами (SDAC). Проведено дослідження отриманого зразка з використанням електронних мікроскопів на просвіт та відбиття. Аналіз показав майже повне перетворення графітоподібного гексагонального зразка нітриду бора в тверду вюрцитну фазу з розміром окремих кристалів 5–50 nm. На поверхні алмазних ковадл в зоні найбільш сильної зсувної деформації утворились окремі сліди нової речовини з дуже сильним зв'язком з алмазом. Їх вдалося видалити з поверхні алмазних ковадел звичайними механічними (наждачна шкурка, лезо бритви, голка) або хімiчними (спирт, розчинники) способами. Дослідження елементного складу цієї речовини за допомогою електронного мікроскопу на відбиття показало наявність тільки вуглецю, бору та азоту. Раманівський спектрометр зареєстрував лише сильну лінію алмазу на довжині хвилі 1337 сm⁻¹, що може вказувати на аморфну структуру цього з‘єднання.
The hBN → wBN phase transition (PT) at a room temperature, pressure about 10 GPa and shear deformation using the shear diamond anvil cell (SDAC) has been obtained. The analysis was done by transmission and reflective electron microscopes. The analysis has shown almost full transformation of graphitic hexagonal boron nitride to hard wurtzite phase with the size of separate crystals in the range of 5–50 nm. On the surface of diamond anvils (DA) in the zone of the strongest shear deformation a substance with very strong binding with diamond was formed. The traces of this substance were failed to clean completely off the surfaces of diamond anvils using usual mechanical (an emery paper, a keen razor) or chemical (spirit and solvents) way. Studying of its element structure using a reflective electron microscope has shown the presence of only carbon, boron and nitrogen. The Raman spectroscopy has registered only a powerful line of diamond on the wave length of 1337 cm⁻¹ that can indicate amorphous structure of this substance.
|
| first_indexed | 2025-11-25T21:00:33Z |
| format | Article |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
© Н.В. Новиков, Л.К. Шведов, Ю.Н. Кривошея, В.Ф. Бритун, В.Н. Ткач, 2011
PACS: 81.40.Vw
Н.В. Новиков1, Л.К. Шведов1, Ю.Н. Кривошея1, В.Ф. Бритун2, В.Н. Ткач1
ИССЛЕДОВАНИЕ НАНОДИСПЕРСНОГО wBN,
ПОЛУЧЕННОГО В АППАРАТЕ ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ
ПРИ КОМНАТНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
И СДВИГОВОЙ ДЕФОРМАЦИИ
1Институт сверхтвердых материалов им. В.Н. Бакуля НАН Украины
ул. Автозаводская, 2, г. Киев, 04074, Украина
E-mail: shvedov@ kv.chereda.net
2Институт проблем материаловедения НАН Украины
ул. Кржижановского, 3, г. Киев-142, 03680, Украина
Получен фазовый переход (ФП) hBN → wBN при комнатной температуре, давле-
нии около 10 GPa и сдвиговой деформации c использованием сдвигового аппарата
высокого давления с алмазными наковальнями (SDAC). Проведены исследования с
помощью просвечивающего и отражательного электронных микроскопов. Анализ
показал почти полное превращение графитоподобного гексагонального образца
нитрида бора в твердую вюрцитную фазу с размером отдельных кристаллов 5–50 nm.
На поверхности алмазных наковален (АН) в зоне наиболее сильной сдвиговой де-
формации образовались отдельные следы нового вещества с очень сильной связью
с АН. Их не удалось убрать с поверхности АН обычными механическими (наждач-
ная шкурка, лезвие бритвы, иголка) или химическими (спирт, растворители) спо-
собами. Исследование элементного состава этого вещества с помощью электрон-
ного микроскопа на отражение показало наличие только углерода, бора и азота.
Рамановский спектрометр зарегистрировал лишь мощную линию алмаза на длине
волны 1337 cm–1, что может указывать на аморфную структуру этого соедине-
ния.
Ключевые слова: аппарат высокого давления, алмазные наковальни, фазовые
превращения, одноосное сжатие, сдвиговая деформация
1. Введение
Вюрцитный нитрид бора wBN является метастабильной фазой нитрида
бора BN и в настоящее время получается в основном методом высокотемпе-
ратурного ударного сжатия из гексагонального графитоподобного BN (hBN)
в количествах, достаточных для его практического использования [1–6]. На
его основе получен ряд высокопрочных сверхтвердых материалов, например
гексанит-Р, поэтому он обладает высокой практической ценностью [7]. Од-
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
47
нако метод высокотемпературного ударного сжатия имеет ряд существен-
ных недостатков, таких как сложность проведения экспериментов, большое
количество затратных материалов, довольно высокая стоимость и некоторые
другие. Поэтому представляет интерес разработка новых методов синтеза
wBN, которые позволяли бы получать его более простым методом с исполь-
зованием меньшего количества затратных материалов.
Одним из таких методов, как нам кажется, является использование одно-
осного сжатия при негидростатических условиях нагружения. При этом в
образце создаются большие сдвиговые деформации, которые, как хорошо
известно, приводят к: уменьшению давления ФП; формированию новых фаз,
которые не могут быть получены без сдвига; замене обратимого ФП на не-
обратимый; формированию аморфных или наноструктурных материалов и
др. [8–10].
При одноосном сжатии сдвиговые деформации в образце могут быть по-
лучены с помощью обычного пресса. Кроме того, практически без затрат
дополнительной энергии, а только за счет конструктивных особенностей на-
гружения можно создать дополнительную вращательную сдвиговую дефор-
мацию, которая вызывает более интенсивное перемещение и перемешивание
материала образца. При этом ФП появляются в основном путем зародыше-
образования на новых дефектах (концентраторах напряженности), которые
возникают в процессе пластического течения без стадии роста. Поэтому су-
щественно улучшаются условия ФП по сравнению с простым одноосным
сжатием, когда ФП начинаются преимущественно на заранее существующих
дефектах при внешних напряжениях, не превышающих макроскопического
предела текучести [11].
В настоящей работе мы представляем результат получения wBN при ком-
натной температуре, относительно невысоком давлении и сдвиговой дефор-
мации.
2. Методика проведения эксперимента
Нами получен ФП hBN → wBN при комнатной температуре, давлении
около 10 GPa и сдвиговой деформации c использованием SDAC.
Исследуемый порошкообразный образец графитоподобного hBN Запо-
рожского абразивного завода со степенью 3-мерной упорядоченности по-
рядка 90% и размером зерен в диапазоне от 5 до 100 μm устанавливали в
пластиковую гаскетку с диаметром отверстия около 500 μm между АН с
диаметром калет около 600 μm в SDAC. Пластиковую гаскетку использова-
ли для начальной боковой поддержки образца при сжатии, чтобы предотвра-
тить его полное выдавливание из зоны сжатия. Образец нагружали до дав-
ления 10 GРa, и в нем создавали вращательные сдвиговые деформации пу-
тем вращения подвижной АН вокруг оси приложения нагрузки на угол око-
ло 100°. Кроме того, на нижнюю АН наносился слой мелкодисперсного ру-
бина размером 1–3 μm для измерения давления в образце по рубиновой
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
48
шкале. Более подробно конструкция аппарата и методика измерения давле-
ния представлены в работах [12,13].
3. Обсуждение полученных результатов
Образец исследовали после снятия нагружения и извлечения из SDAC,
т.е. изучали необратимые ФП. Образец изменил свой цвет – из исходного
светлого порошка он превратился в черный (рис. 1).
Извлеченный образец исследовали
на электронном просвечивающем
микроскопе JEM-100CX. Образец на-
клеивали на медную фольгу с отвер-
стием и подвергали распылению ион-
ным пучком до образования тонких
участков толщиной около 0.1–0.2 μm.
Так как образец сжимался практи-
чески без боковой поддержки, рас-
пределение давления в нем было
сильно неоднородно. Поэтому фазо-
вый состав образца по его площади
существенно отличался. На краю об-
разца имелись участки, которые не
испытали превращения. Рефлексы на
электронограмме от них точечные и
не размыты в дуги (рис. 2). Кольца из слабых рефлексов соответствуют меди
от медного кольца-держателя, на которое был наклеен образец. Если на са-
мом краю зоны нагружения наблюдаются только деформированные зерна
графитоподобного BN (рис. 3), то ближе к центру появляются следы BNв
(рис. 4).
Рис. 2. Электронограмма (ось зоны [001]) зерна hBN на краю образца за пределами
нагружения. Слабые рефлексы (указаны стрелками) от медного держателя
Рис. 3. Электронограмма от зерна hBN на краю зоны нагружения. Зерно деформиро-
вано (точечные рефлексы размыты в дуги), но не испытало фазового превращения
Рис. 1. Черный образец в пластиковой
гаскетке после нагружения и сдвига
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
49
Начиная с некоторого расстояния
(приблизительно 1/3 радиуса АН – это
около 100 μm от ее края), степень
превращения резко возрастает. На-
пример, электронограмма на рис. 5 от
области диаметром около 5 μm на
расстоянии порядка 200 μm от края
АН, около ее центра показывает поч-
ти 100%-ный ФП hBN → wBN. Оста-
лись лишь следы исходной графито-
подобной фазы hBN (5-я от центра
слабая линия в виде отдельных дуг
соответствует линии (104) hBN). Ли-
нии, соответствующие wBN, почти
сплошные, т.е. состояние изображен-
ной области близко к поликристаллическому. То, что линии состоят из раз-
мытых дуг, указывает на то, что зерна в этой области фрагментированы и в
них много дефектов. Вторая линия на электронограмме (см. рис. 4) соответ-
ствует линии (002) wBN. Эта линия значительно слабее первой и третьей
линий, что говорит о текстуре области, так как у большинства частиц плос-
кости базиса (001) ориентированы параллельно поверхности образца. Харак-
тер текстуры определяется как исходным состоянием образца, так и процес-
сами при его сжатии между плоскими поверхностями АН.
На рис. 6 показано увеличенное светлопольное изображение участка об-
разца, характер изображения которого позволяет предположить, что в его
Рис. 5. Электронограмма от участка образца на расстоянии около 200 μm от его
края почти со 100%-ным ФП hBN → wBN
Рис. 6. Светлопольное изображение участка, испытавшего почти полное превращение
и состоящего из блоков размером 10–20 nm. На участке видны микротрещины; × 72000
Рис. 4. Электронограмма от участка
образца ближе к его центру со следами
ФП hBN → wBN. (Стрелкой показан
слабый рефлекс (110) wBN)
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
50
центральной области представлено разрушенное при сжатии единичное зер-
но wBN, имеющее многочисленные микротрещины. При нагружении исход-
ное зерно приобрело блочную структуру с размером блоков 10–20 nm.
По электронограммам была зафиксирована разориентация отдельных
блоков, когда их плоскости (001) становились перпендикулярными поверх-
ности образца, т.е. в процессе деформации осуществлялся поворот этих
плоскостей на 90°, если считать, что при начальном сжатии все зерна исход-
ного hBN были ориентированы плоскостями (001) параллельно поверхности АН.
Такие блоки видны на темнопольном изображении этого же участка, пока-
занного на рис. 7. Светящиеся области соответствуют отдельным блокам
wBN размером 10–20 nm, которые можно считать монокристаллическими, с
ориентацией плоскости (001) перпендикулярно поверхности образца.
Особо отметим, что на ряде электронограмм наблюдается четкая взаим-
ная ориентация фаз hBN и wBN. Рефлексы (в виде дуг) обеих фаз располо-
жены на одном радиусе, т.е. плоскости (110) обеих фаз параллельны (см.
рис. 4) при параллельности плоскостей (001). Следовательно, образование
вюрцитной фазы проходило по механизму гофрировки.
Рис. 7. Темнопольное изображение блочной структуры wBN. Светлые участки со-
ответствуют блокам, у которых плоскость (001) при нагружении испытала поворот
на 90° относительно исходной плоскости (001) hBN; ×72000
Рис. 8. Отдельные дефекты на поверхности калет АН после ФП hBN → wBN
Кроме того, на поверхности обеих АН в зоне наиболее сильной сдвиговой
деформации образовались отдельные дефекты, которые в начале мы приня-
ли за частичное разрушение поверхности этих АН (рис. 8). Однако более де-
тальное исследование с помощью электронного микроскопа на отражение
показало, что эти дефекты представляют собой следы нового вещества с
очень сильной связью с поверхностью АН (рис. 9). Их не удалось полностью
убрать с поверхности АН обычными механическими (наждачная шкурка,
лезвие бритвы, иголка) или химическими (спирт, растворители) способами.
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
51
а б
Рис. 9. Следы вещества с очень сильной связью с алмазом в зоне наибольших сдви-
говых деформаций на поверхности калет верхней (а) и нижней (б) АН
Исследование элементного состава этого вещества с помощью электронного
микроскопа на отражение показало наличие только углерода, бора и азота с со-
отношением BN3. Рамановский спектрометр зарегистрировал лишь мощную
линию алмаза на длине волны 1337 cm–1, что может указывать на аморфную
структуру этого вещества. В работе [14] сообщается о возможности получения
аморфной фазы BN с твердостью выше, чем у алмаза. Предложена ее струк-
турная модель в виде «клеточной» системы из усеченных B–N-октаэдров, слу-
чайным образом распределенных по 4- или 6-членным кольцам, что дает кар-
тину аморфного вещества при исследованиях. Модель позволяет объяснить ее
высокую твердость и возможность дальнейшего увеличения путем внедрения в
клетки других атомов. Возможно, мы получили именно такое вещество.
4. Выводы
1. Получен необратимый мартенситный фазовый переход hBN → wBN
при комнатной температуре и сдвиговых деформациях, протекающий по ме-
ханизму гофрировки.
2. Изучены структурные особенности полученной фазы wBN, указываю-
щие на то, что она очень похожа по своей структуре на фазу wBN, которая
создается методом высокотемпературного ударного сжатия. Однако способ
ее получения одноосным сжатием, основанный на атермическом мартенсит-
ном ФП, как нам кажется, более простой и связан с меньшими затратами.
3. Мы полагаем, что давление начала ФП в дальнейшем можно будет
уменьшить, например, за счет: 1) изменения условий и величины сдвиговых
деформаций, 2) использования более высокоупорядоченного исходного
hBN, 3) использования небольшого нагрева, т.е. применения термически ак-
тивированного мартенситного ФП.
4. Получена полностью не идентифицированная фаза BN. Сделано пред-
положение, что это новая аморфная фаза BN либо очень мелкодисперсная
фаза wBN с размером частиц около 1 nm или меньше, которая не может
быть идентифицирована с помощью применяемых нами рентгеновских ме-
тодов и рамановской спектроскопии.
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
52
1. А.В. Курдюмов, В.Г. Малоголовец, Н.В. Новиков, А.Н. Пилянкевич, Л.А. Шуль-
ман, Полиморфные модификации углерода и нитрида бора, Металлургия, Мо-
сква (1994).
2. Г.А. Ададуров, З.Г. Алиев, Докл. АН СССР 172, 1066 (1967).
3. И.Н. Дулин, Л.В. Альтшулер, В.Я. Ващенко, В.Н. Зубарев, ФТТ 11, 1252 (1969).
4. В.В. Ярош, в сб.: Гексанит и гексанит-Р и изделия на их основе инструменталь-
ного назначения, Ин-т проблем материаловедения АН УССР, Киев (1975), с. 14–17.
5. Н.И. Боримчук, А.В. Курдюмов. В.В. Ярош, V Всесоюзное совещание по детона-
ции, Красноярск 1, 43 (1991).
6. В.П. Алексеевский, Н.И. Боримчук, Н.А. Фот, В.В. Ярош, в сб.: Гексанит и гек-
санит-Р и изделия на их основе инструментального назначения, Ин-т проблем
материаловедения АН УССР, Киев (1975), с. 7–13.
7. И.Н. Францевич, Г.Г. Гнесин, А.В. Курдюмов, Сверхтвердые материалы, Науко-
ва думка, Киев (1980).
8. P.W. Bridgman, Studies in large plastic flow and fracture, New York (1952).
9. М.М. Александрова, В.Д. Бланк, А.Э. Голобоков, Ю.С. Коняев, ФТТ 30, 577
(1988).
10. Н.В. Новиков, С.Б. Полотняк, Л.К. Шведов, В.И. Левитас, Сверхтвердые мате-
риалы 21, № 3, 36 (1999).
11. V.F. Britun, A.V. Kurdyumov, High Press. Res. 17, 101 (2000).
12. Н.В. Новиков, Л.К. Шведов, Ю.Н. Кривошея, ФТВД 17, № 1, 7 (2007).
13. Н.В. Новиков, Л.К. Шведов, С.Б. Полотняк, В.И. Левитас, Сверхтвердые мате-
риалы № 3, 39 (1999).
14. G. Will, P. G. Perkins, Diamond and Relat. Mater. 10, 2010 (2001).
М.В. Новіков, Л.К. Шведов, Ю.М. Кривошия, В.Ф. Брітун, В.М. Ткач
ДОСЛІДЖЕННЯ НАНОДИСПЕРСНОГО wBN,
ОТРИМАНОГО В АПАРАТI ВИСОКОГО ТИСКУ
ПРИ КІМНАТНІЙ ТЕМПЕРАТУРІ ТА ЗСУВНІЙ ДЕФОРМАЦІЇ
Отримано фазовий перехід (ФП) hBN → wBN при кімнатній температурі, тиску близь-
ко 10 GPa та зсувній деформації з використанням зсувного апарату високого тиску з
алмазними ковадлами (SDAC). Проведено дослідження отриманого зразка з викори-
станням електронних мікроскопів на просвіт та відбиття. Аналіз показав майже повне
перетворення графітоподібного гексагонального зразка нітриду бора в тверду вюрцит-
ну фазу з розміром окремих кристалів 5–50 nm. На поверхні алмазних ковадл в зоні
найбільш сильної зсувної деформації утворились окремі сліди нової речовини з дуже
сильним зв'язком з алмазом. Їх вдалося видалити з поверхні алмазних ковадел звичай-
ними механічними (наждачна шкурка, лезо бритви, голка) або хімiчними (спирт, роз-
чинники) способами. Дослідження елементного складу цієї речовини за допомогою
електронного мікроскопу на відбиття показало наявність тільки вуглецю, бору та азоту.
Раманівський спектрометр зареєстрував лише сильну лінію алмазу на довжині хвилі
1337 сm–1, що може вказувати на аморфну структуру цього з‘єднання.
Ключові слова: апарат високого тиску, алмазні ковадла, фазові перетворення, од-
ноосне стискання, зсувна деформація
Физика и техника высоких давлений 2011, том 21, № 1
53
N.V. Novikov, L.K. Shvedov, Yu.N. Krivosheya, V.F. Britun, V.N. Tkach
THE RESEARCH OF DISPERSED wBN
OBTAINED IN HIGH-PRESSURE APPARATUS
AT ROOM TEMPERATURE AND SHEAR DEFORMATION
The hBN → wBN phase transition (PT) at a room temperature, pressure about 10 GPa
and shear deformation using the shear diamond anvil cell (SDAC) has been obtained. The
analysis was done by transmission and reflective electron microscopes. The analysis has
shown almost full transformation of graphitic hexagonal boron nitride to hard wurtzite
phase with the size of separate crystals in the range of 5–50 nm. On the surface of dia-
mond anvils (DA) in the zone of the strongest shear deformation a substance with very
strong binding with diamond was formed. The traces of this substance were failed to
clean completely off the surfaces of diamond anvils using usual mechanical (an emery
paper, a keen razor) or chemical (spirit and solvents) way. Studying of its element struc-
ture using a reflective electron microscope has shown the presence of only carbon, boron
and nitrogen. The Raman spectroscopy has registered only a powerful line of diamond on
the wave length of 1337 cm–1 that can indicate amorphous structure of this substance.
Keywords: high-pressure apparatus, diamond anvils, phase transformations, uniaxial
compression, shear deformation
Fig. 1. Dark sample in the plastic gasket after pressure application and shear
Fig. 2. Electron diffraction pattern (axis of the [001] zone) of the hBN grain on the sam-
ple border outside loading. The weak reflections (shown by arrows) are from the copper
holder
Fig. 3. The electron diffraction pattern of the hBN grain on the border of loading region.
The grain is deformed (the point reflections are diffused to arcs), but no phase transfor-
mation has happened
Fig. 4. The electron diffraction pattern of the sample region closer to its center with traces
of hBN → wBN PT. (The weak reflection of (110) wBN is shown by arrow)
Fig. 5. The electron diffraction pattern of the sample region at a distance of ∼ 200 μm
from its border with almost 100% hBN → wBN PT
Fig. 6. The bright-field image of the sample region with almost complete phase transfor-
mation and consisting of segments are 10–20 nm in size; the microcracks are well seen,
×72000
Fig. 7. The dark-field image of the wBN block structure. The light regions are blocks
with (001) plane turned by 90 degrees relative to the initial (001) hBN plane under load-
ing; ×72000
Fig. 8. Some defects on DA culet after hBN → wBN PT
Fig. 9. Traces of the substance with very strong binding with diamond in the zone of the
strongest shear deformation on culet surface of top (a) and bottom (б) DA
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69413 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0868-5924 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-25T21:00:33Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Новиков, Н.В. Шведов, Л.К. Кривошея, Ю.Н. Бритун, В.Ф. Ткач, В.Н. 2014-10-12T18:38:48Z 2014-10-12T18:38:48Z 2011 Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации / Н.В. Новиков, Л.К. Шведов, Ю.Н. Кривошея, В.Ф. Бритун, В.Н. Ткач // Физика и техника высоких давлений. — 2011. — Т. 21, № 1. — С. 46-53. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 81.40.Vw https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69413 Получен фазовый переход (ФП) hBN → wBN при комнатной температуре, давлении около 10 GPa и сдвиговой деформации c использованием сдвигового аппарата высокого давления с алмазными наковальнями (SDAC). Проведены исследования с помощью просвечивающего и отражательного электронных микроскопов. Анализ показал почти полное превращение графитоподобного гексагонального образца нитрида бора в твердую вюрцитную фазу с размером отдельных кристаллов 5–50 nm. На поверхности алмазных наковален (АН) в зоне наиболее сильной сдвиговой деформации образовались отдельные следы нового вещества с очень сильной связью с АН. Их не удалось убрать с поверхности АН обычными механическими (наждачная шкурка, лезвие бритвы, иголка) или химическими (спирт, растворители) способами. Исследование элементного состава этого вещества с помощью электронного микроскопа на отражение показало наличие только углерода, бора и азота. Рамановский спектрометр зарегистрировал лишь мощную линию алмаза на длине волны 1337 cm⁻¹, что может указывать на аморфную структуру этого соединения. Отримано фазовий перехід (ФП) hBN → wBN при кімнатній температурі, тиску близько 10 GPa та зсувній деформації з використанням зсувного апарату високого тиску з алмазними ковадлами (SDAC). Проведено дослідження отриманого зразка з використанням електронних мікроскопів на просвіт та відбиття. Аналіз показав майже повне перетворення графітоподібного гексагонального зразка нітриду бора в тверду вюрцитну фазу з розміром окремих кристалів 5–50 nm. На поверхні алмазних ковадл в зоні найбільш сильної зсувної деформації утворились окремі сліди нової речовини з дуже сильним зв'язком з алмазом. Їх вдалося видалити з поверхні алмазних ковадел звичайними механічними (наждачна шкурка, лезо бритви, голка) або хімiчними (спирт, розчинники) способами. Дослідження елементного складу цієї речовини за допомогою електронного мікроскопу на відбиття показало наявність тільки вуглецю, бору та азоту. Раманівський спектрометр зареєстрував лише сильну лінію алмазу на довжині хвилі 1337 сm⁻¹, що може вказувати на аморфну структуру цього з‘єднання. The hBN → wBN phase transition (PT) at a room temperature, pressure about 10 GPa and shear deformation using the shear diamond anvil cell (SDAC) has been obtained. The analysis was done by transmission and reflective electron microscopes. The analysis has shown almost full transformation of graphitic hexagonal boron nitride to hard wurtzite phase with the size of separate crystals in the range of 5–50 nm. On the surface of diamond anvils (DA) in the zone of the strongest shear deformation a substance with very strong binding with diamond was formed. The traces of this substance were failed to clean completely off the surfaces of diamond anvils using usual mechanical (an emery paper, a keen razor) or chemical (spirit and solvents) way. Studying of its element structure using a reflective electron microscope has shown the presence of only carbon, boron and nitrogen. The Raman spectroscopy has registered only a powerful line of diamond on the wave length of 1337 cm⁻¹ that can indicate amorphous structure of this substance. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации Дослідження нанодисперсного wBN, отриманого в апаратi високого тиску при кімнатній температурі та зсувній деформації The research of dispersed wBN obtained in high-pressure apparatus at room temperature and shear deformation Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации Новиков, Н.В. Шведов, Л.К. Кривошея, Ю.Н. Бритун, В.Ф. Ткач, В.Н. |
| title | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации |
| title_alt | Дослідження нанодисперсного wBN, отриманого в апаратi високого тиску при кімнатній температурі та зсувній деформації The research of dispersed wBN obtained in high-pressure apparatus at room temperature and shear deformation |
| title_full | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации |
| title_fullStr | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации |
| title_full_unstemmed | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации |
| title_short | Исследование нанодисперсного wBN, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации |
| title_sort | исследование нанодисперсного wbn, полученного в аппарате высокого давления при комнатной температуре и сдвиговой деформации |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69413 |
| work_keys_str_mv | AT novikovnv issledovanienanodispersnogowbnpolučennogovapparatevysokogodavleniâprikomnatnoitemperatureisdvigovoideformacii AT švedovlk issledovanienanodispersnogowbnpolučennogovapparatevysokogodavleniâprikomnatnoitemperatureisdvigovoideformacii AT krivošeâûn issledovanienanodispersnogowbnpolučennogovapparatevysokogodavleniâprikomnatnoitemperatureisdvigovoideformacii AT britunvf issledovanienanodispersnogowbnpolučennogovapparatevysokogodavleniâprikomnatnoitemperatureisdvigovoideformacii AT tkačvn issledovanienanodispersnogowbnpolučennogovapparatevysokogodavleniâprikomnatnoitemperatureisdvigovoideformacii AT novikovnv doslídžennânanodispersnogowbnotrimanogovaparativisokogotiskuprikímnatníitemperaturítazsuvníideformacíí AT švedovlk doslídžennânanodispersnogowbnotrimanogovaparativisokogotiskuprikímnatníitemperaturítazsuvníideformacíí AT krivošeâûn doslídžennânanodispersnogowbnotrimanogovaparativisokogotiskuprikímnatníitemperaturítazsuvníideformacíí AT britunvf doslídžennânanodispersnogowbnotrimanogovaparativisokogotiskuprikímnatníitemperaturítazsuvníideformacíí AT tkačvn doslídžennânanodispersnogowbnotrimanogovaparativisokogotiskuprikímnatníitemperaturítazsuvníideformacíí AT novikovnv theresearchofdispersedwbnobtainedinhighpressureapparatusatroomtemperatureandsheardeformation AT švedovlk theresearchofdispersedwbnobtainedinhighpressureapparatusatroomtemperatureandsheardeformation AT krivošeâûn theresearchofdispersedwbnobtainedinhighpressureapparatusatroomtemperatureandsheardeformation AT britunvf theresearchofdispersedwbnobtainedinhighpressureapparatusatroomtemperatureandsheardeformation AT tkačvn theresearchofdispersedwbnobtainedinhighpressureapparatusatroomtemperatureandsheardeformation |