Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов

Нано- и микрочастицы металла используются при разделении кристаллов сверхтвердых материалов (СТМ) по степени дефектности поверхности. Дефектность поверхности тесно связана с прочностью кристаллов. Исследованиями показано, что сила адгезионного контакта при взаимодействии твердых частиц с поверхнос...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
Date:	2009
Main Authors:	Новиков, Н.В., Ильницкая, Г.Д., Богатырева, Г.П., Невструев, Г.Ф., Лещенко, О.В., Зайцева, И.Н.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2009
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76816
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:	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов / Н.В. Новиков, Г.Д. Ильницкая, Г.П. Богатырева, Г.Ф. Невструев, О.В. Лещенко, И.Н. Зайцева // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 4. — С. 1177-1194. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859676222014881792
author	Новиков, Н.В. Ильницкая, Г.Д. Богатырева, Г.П. Невструев, Г.Ф. Лещенко, О.В. Зайцева, И.Н.
author_facet	Новиков, Н.В. Ильницкая, Г.Д. Богатырева, Г.П. Невструев, Г.Ф. Лещенко, О.В. Зайцева, И.Н.
citation_txt	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов / Н.В. Новиков, Г.Д. Ильницкая, Г.П. Богатырева, Г.Ф. Невструев, О.В. Лещенко, И.Н. Зайцева // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 4. — С. 1177-1194. — Бібліогр.: 14 назв. — рос.
collection	DSpace DC
container_title	Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології
description	Нано- и микрочастицы металла используются при разделении кристаллов сверхтвердых материалов (СТМ) по степени дефектности поверхности. Дефектность поверхности тесно связана с прочностью кристаллов. Исследованиями показано, что сила адгезионного контакта при взаимодействии твердых частиц с поверхностью порошков СТМ может достигать больших значений. Явление адгезии использовано при разделении порошков СТМ по степени дефектности их поверхности и ряду других свойств. Для этого на поверхности зерен СТМ производится адгезионное закрепление отдельных микро- и наночастиц порошка с определенными ярко выраженными свойствами (магнитными, электрическими или другими). В результате зерна СТМ приобретают свойства частиц порошка (ферромагнетика), закрепившихся на поверхности зерен. Приобретенные новые высококонтрастные свойства обеспечивают условия селективного разделения зерен порошков СТМ в силовом поле соответственно свойствам частиц ферромагнетика, закрепившихся на поверхности зерен, на ряд порошков, различающихся между собой по степени дефектности поверхности зерен. В данной статье приводятся результаты исследований при разделении шлифпорошков СТМ с применением нано- и микрочастиц ферромагнитных порошков. Нано- та мікрочастинки металу використовуються при розподілі кристалів надтвердих матеріялів (НТМ) за ступенем дефектности поверхні. Дефектність поверхні тісно пов’язана з міцністю кристалів. Дослідження показали, що сила адгезійного контакту при взаємодії твердих частинок з поверхнею порошків НТМ може досягати великих значень. Явище адгезії використано при розділенні порошків НТМ за ступенем дефектности їх поверхні та низки інших властивостей. Для цього на поверхні зерен НТМ виконується адгезійне закріплення окремих мікро- та наночастинок порошку металу з яскраво вираженими визначеними властивостями (магнетними, електричними тощо). В результаті зерна НТМ набувають властивості частинок порошку (феромагнетика), що закріпилися на поверхні зерен. Набуті нові висококонтрастні властивості забезпечують умови селективного розподілу зерен порошків НТМ у силовому полі відповідно до властивостей частинок феромагнетика, що закріпилися на поверхні зерен, на ряд порошків, що відрізняються між собою за ступенем дефектности поверхні зерен. В цій статті представлено результати досліджень при розподілі шліфпорошків НТМ із застосуванням нано- та мікрочастинок феромагнетних порошків. Metal nano- and microparticles are used for separation of superhard material (SHM) crystals by degree of surface defectiveness. The surface defectiveness is closely related to crystal strength. Adhesive contact intensity in interaction of solid particles with surface of SHM powders can reach high values. Adhesion effect is used for the separation of SHM powders by degree of surface defectiveness and some other properties. For this goal, some micro- and nanoparticles of metal powder with certain pronounced properties (magnetic, electric, etc.) are fixed by adhesion to the surface of SHM grains. As a result, SHM grains get properties of ferromagnetic powder particles attached to the grain surfaces. New high-contrast properties provide conditions for selective separation of SHM powder grains in force field according to properties of ferromagnetic powder particles attached to grain surface into a number of powders differing in degree of grain-surface defectiveness. The results of studies of SHM grind-powder separation process with use of nano- and microparticles of ferromagnetic powders are presented in a given article
first_indexed	2025-11-30T16:28:10Z
format	Article
fulltext	1177 PACS numbers: 61.43.Gt, 61.72.Mm, 62.20.Qp, 62.23.St, 68.35.Np, 81.05.uj, 81.07.Wx Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов Н. В. Новиков, Г. Д. Ильницкая, Г. П. Богатырева, Г. Ф. Невструев, О. В. Лещенко, И. Н. Зайцева Институт сверхтвёрдых материалов им. В. Н. Бакуля НАН Украины, ул. Автозаводская, 2, 04074 Киев, Украина Нано- и микрочастицы металла используются при разделении кристаллов сверхтвердых материалов (СТМ) по степени дефектности поверхности. Дефектность поверхности тесно связана с прочностью кристаллов. Иссле- дованиями показано, что сила адгезионного контакта при взаимодейст- вии твердых частиц с поверхностью порошков СТМ может достигать больших значений. Явление адгезии использовано при разделении по- рошков СТМ по степени дефектности их поверхности и ряду других свойств. Для этого на поверхности зерен СТМ производится адгезионное закрепление отдельных микро- и наночастиц порошка с определенными ярко выраженными свойствами (магнитными, электрическими или дру- гими). В результате зерна СТМ приобретают свойства частиц порошка (ферромагнетика), закрепившихся на поверхности зерен. Приобретенные новые высококонтрастные свойства обеспечивают условия селективного разделения зерен порошков СТМ в силовом поле соответственно свойст- вам частиц ферромагнетика, закрепившихся на поверхности зерен, на ряд порошков, различающихся между собой по степени дефектности по- верхности зерен. В данной статье приводятся результаты исследований при разделении шлифпорошков СТМ с применением нано- и микрочастиц ферромагнитных порошков. Нано- та мікрочастинки металу використовуються при розподілі кристалів надтвердих матеріялів (НТМ) за ступенем дефектности поверхні. Дефект- ність поверхні тісно пов’язана з міцністю кристалів. Дослідження показа- ли, що сила адгезійного контакту при взаємодії твердих частинок з поверх- нею порошків НТМ може досягати великих значень. Явище адгезії викори- стано при розділенні порошків НТМ за ступенем дефектности їх поверхні та низки інших властивостей. Для цього на поверхні зерен НТМ виконуєть- ся адгезійне закріплення окремих мікро- та наночастинок порошку металу з яскраво вираженими визначеними властивостями (магнетними, електри- чними тощо). В результаті зерна НТМ набувають властивості частинок по- Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Nanosystems, Nanomaterials, Nanotechnologies 2009, т. 7, № 4, сс. 1177—1194 © 2009 ІМФ (Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України) Надруковано в Україні. Фотокопіювання дозволено тільки відповідно до ліцензії 1178 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. рошку (феромагнетика), що закріпилися на поверхні зерен. Набуті нові ви- сококонтрастні властивості забезпечують умови селективного розподілу зерен порошків НТМ у силовому полі відповідно до властивостей частинок феромагнетика, що закріпилися на поверхні зерен, на ряд порошків, що відрізняються між собою за ступенем дефектности поверхні зерен. В цій статті представлено результати досліджень при розподілі шліфпорошків НТМ із застосуванням нано- та мікрочастинок феромагнетних порошків. Metal nano- and microparticles are used for separation of superhard material (SHM) crystals by degree of surface defectiveness. The surface defectiveness is closely related to crystal strength. Adhesive contact intensity in interac- tion of solid particles with surface of SHM powders can reach high values. Adhesion effect is used for the separation of SHM powders by degree of sur- face defectiveness and some other properties. For this goal, some micro- and nanoparticles of metal powder with certain pronounced properties (magnetic, electric, etc.) are fixed by adhesion to the surface of SHM grains. As a result, SHM grains get properties of ferromagnetic powder particles attached to the grain surfaces. New high-contrast properties provide conditions for selective separation of SHM powder grains in force field according to properties of fer- romagnetic powder particles attached to grain surface into a number of pow- ders differing in degree of grain-surface defectiveness. The results of studies of SHM grind-powder separation process with use of nano- and microparti- cles of ferromagnetic powders are presented in a given article. Ключевые слова: дефектность поверхности, адгезионное закрепление, алмаз, кубический нитрид бора, прочность, однородность шлифпорошка. (Получено 20 декабря 2007 г.; после доработки – 30 ноября 2009 г.) 1. ВВЕДЕНИЕ Изготовление высокопроизводительного инструмента основывается на использовании высококачественных шлифпорошков сверхтвер- дых материалов (СТМ) различной зернистости и прочности. Как из- вестно, при синтезе, как синтетического алмаза, так и кубического нитрида бора (кубонита) в одном реакционном объеме формируются кристаллы различного размера и уровня дефектности, а, следова- тельно, прочности [1, 2]. Связующим звеном между синтезом СТМ и их использованием в инструменте являются технологии формирова- ния алмазных порошков с узким диапазоном зернистостей и различ- ной прочности с применением процессов классификации и сорти- ровки. Сложность сортировки шлифпорошков СТМ по характери- стикам прочности заключается в разделении зерен алмаза по их де- фектности, величину которой не просто оценивать. Наибольшее рас- пространение на предприятиях Украины и зарубежных фирмах по- лучили способы сортировки по форме зерен и по количеству внутри- кристаллических включений. Разработаны способы сортировки ал- МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1179 мазов по дефектности поверхности флотацией и трибомагнитной се- парацией, но эти макропроцессы недостаточно эффективны [3—6]. Синтез прочных и особо прочных кристаллов СТМ, развитие их методов сортировки и классификации расширяют области их ис- пользования и возможности изготовления из них различных видов инструмента. Для развития этого направления необходимо повысить качество шлифпорошков СТМ, которое может быть обеспечено толь- ко применением более совершенных методов сортировки СТМ по де- фектности их поверхности и соответствующих физико-механиче- ских характеристик. В связи с этим актуальным представляется разработка новых ме- тодов сортировки на основе создания контролируемых высококон- трастных свойств порошков СТМ, исходя из общей дефектности по- верхности их зерен. Новые методы могут обеспечить высокоселек- тивное разделение порошков на ряд фракций, отличающихся одно- родностью состава и свойств. Поверхность твердого тела является одним из основных дефектов трехмерной структуры. Теоретически и экспериментально уста- новлена зависимость прочностных характеристик кристаллов твердого тела от уровня дефектности их поверхности. Наличие де- фектов неизбежно приводит к энергетической неоднородности по- верхности. Исходя из этого, состояние поверхности лучше всего описывать распределением мест по энергиям, причем каждый ми- нимум рассматривать как адсорбированное место, на котором мож- но закреплять атом, молекулу или твердую микрочастицу. По ко- личеству закрепившихся элементов можно оценивать характери- стику поверхности. Развитие науки о дальнодействующих поверхностных силах, разработанное научной школой Б. В. Дерягина, позволило расши- рить представления об адгезии твердых частиц к поверхности раз- ной степени шероховатости [7—9]. Исследованиями показано, что сила адгезионного контакта при взаимодействии твердых частиц с поверхностью порошков сверхтвердых материалов (СТМ) может достигать больших значений. Явление адгезии авторами использо- вано при разделении порошков СТМ по степени дефектности их по- верхности и ряду других свойств [10, 11]. Для этого на поверхности зерен СТМ производится адгезионное закрепление отдельных микро- и наночастиц металлического по- рошка с ярко выраженными определенными свойствами (магнит- ными, электрическими или другими). В итоге у зерен СТМ возни- кают приобретенные свойства частиц порошка, закрепившихся на поверхности зерен СТМ. В результате новые высококонтрастные приобретенные свойства обеспечивают условия селективного раз- деления зерен порошков СТМ в силовом поле, соответствующем свойствам частиц порошка закрепившихся на поверхности зерен 1180 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. СТМ, на ряд порошков, различающиеся между собой по степени дефектности их поверхности. 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Настоящая работа выполнена с целью изучения свойств металличе- ских нано- и микропорошков, позволяющих обеспечить высоко- контрастные свойства шлифпорошков СТМ для их разделения по дефектности поверхности зерен. На примере использования ферро- магнитных порошков показана возможность создания новых более сильных магнитных свойств у зерен СТМ и их последующее разде- ление в магнитном поле различной напряженности. В работе исследованы ферромагнитные порошки с высокими маг- нитными свойствами: гамма-оксид железа, карбонильное железо, же- лезный порошок марки ПЖ2-4М и никелевый порошок марки ПНЭ-1. Кроме магнитных свойств порошков с помощью рентгеноспектрально- го и рентгеновского электронно-микроскопического анализов изучали их фракционный состав по крупности, а так же размеры и форму от- дельных микрочастиц, закрепившихся на поверхности зерен СТМ. Ис- следовались свойства шлифпорошков СТМ, полученных после кон- тактного взаимодействия с ферромагнитным порошком. Оценивалась масса частиц ферромагнитного порошка, закрепившихся на поверхно- сти зерен и величина приобретенной магнитной восприимчивости шлифпорошков СТМ. После разделения в магнитном поле зерен шлифпорошков СТМ было получено несколько групп порошков, раз- личающихся между собой по дефектности их поверхности. 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Создание сильной контрастности по магнитным свойствам у зерен шлифпорошков СТМ может быть обеспечено при условии, что вос- приимчивость ферромагнитного порошка на 3—4 порядка превышает магнитную восприимчивость алмазного порошка. Для обеспечения прочного адгезионного взаимодействия ферромагнитных частиц с поверхностью зерен алмаза необходимо, чтобы ферромагнитный по- рошок содержал в достаточном количестве частицы, размеры кото- рых соизмеримы с размерами дефектов на поверхности алмазных кристаллических частиц, т.е. должны быть на 1—3 порядка меньше размера зерен алмазного порошка. Обязательным требованием к ферромагнитным порошкам является отсутствие у них остаточной намагниченности, которая приводит к комкованию порошка, некон- тролируемому перемещению ферромагнитных частиц по поверхно- сти зерна шлифпорошка СТМ и ослаблению контактного взаимодей- ствия. Отсутствие остаточной намагниченности легко проверяется МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1181 по состоянию ферромагнитного порошка (наличие комкования), прошедшего через зону магнитного поля. Принимая во внимание изложенные выше требования, были ис- следованы четыре серийно выпускаемых ферромагнитных порошка (табл. 1). Содержание основного элемента в порошках приведено из соответствующих Технических условий. С точки зрения их прак- тического использования измерены средний размер частиц и удельная магнитная восприимчивость, которая для всех порошков на четыре порядка (10−4, м 3/кг) выше магнитной восприимчивости шлифпорошков СТМ (10−8, м 3/кг). Высокая магнитная восприим- чивость порошков связана с преобладающим содержанием (более 97,6%) основного ферромагнитного элемента. Порошки различа- ются по среднему диаметру частиц. Однако усредненные показатели не дают информации о при- годности их в качестве магнитных носителей. Поэтому были про- ведены более детальные исследования микрогеометрических ха- рактеристик ферромагнитных частиц. На рисунке 1 показаны полученные электронной микроскопией ТАБЛИЦА 1. Характеристика ферромагнитных порошков. Наименование порошка Содержание основного элемента, % Средний размер частиц, dср, мкм Удельная магнитная восприимчивость, χ, 10−4, м3/кг Карбонильное железо ТУ 6-09-3000-78 Fe – 99,5 6,4 3,50 Гамма-оксид железа марки ПММ-1 ТУ 6-17-1192-93 Fe – 97,6 0,2—0,4 1,80 Никелевый порошок марки ПНЭ-1 ГОСТ 9722-97 Ni – 99,5 15,3 0,85 Порошок железный марки ПЖ2-4М ГОСТ 9849-86 Fe – 98,8 15,6 2,90 а б в Рис. 1. Фотографии частиц порошка никеля (а), карбонильного железа (б) и гамма-оксид железа (в). 1182 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. фотографии частиц порошка никеля (а), карбонильного железа (б) и гамма-оксид железа (в). Сравнение с реперными отрезками позволя- ет отметить, что частицы никеля имеют размеры порядка 10 мкм, карбонильного железа – на уровне 1—3 мкм. А частицы гамма- ок- сид железа имеют размеры менее 1 мкм. Наблюдается резкое разли- чие в форме частиц и развитости их поверхности. Порошок никеля состоит из шарообразных частиц с развитой шероховатой поверхно- стью (а), карбонильное железо представлено сферическими части- цами с гладкой поверхностью. Резко отличается порошок гамма- оксид железа, состоящий в основном из игольчатых сростков малых размеров, из которых в процессе перемешивания с шлифпорошками СТМ могут образовываться частицы меньших размеров. Было проведено исследование распределения частиц по размерам для исследуемых ферромагнитных порошков на гранулометре. На основании результатов исследования магнитных свойств и зерново- го состава порошков установлено следующее. Все исследованные ферромагнитные порошки практически не имеют остаточной намагниченности и характеризуются высокой магнитной восприимчивостью – (0,8—3,5)⋅10−4 м 3/кг. Однако по- рошки различаются по среднему диаметру частиц. Зерновому со- ставу, форме частиц и шероховатости их поверхности. Порошок никеля, состоящий из шарообразных частиц с развитой шерохова- той поверхностью, и порошок железа марки ПЖ2-4М более чем на 90% представлены частицами крупнее 10 мкм и практически не со- держат частиц размером менее 1 мкм. Порошок карбонильного же- леза содержит не менее 30% частиц размером менее 5 мкм и отно- сительно небольшое количество частиц менее 1 мкм. Кроме того, частицы карбонильного железа имеют преимущественно сфериче- скую форму и гладкую поверхность, что будет снижать прочность их адгезионного контакта. Порошок гамма-оксид железа отличает- ся тем, что в нем содержится не менее 10% частиц размером меньше 0,5 мкм, форма которых напоминает сростки игольчатых образцов, которые разрушаются в процессе перемешивания с алмазным шлифпорошком. Для изучения контактного взаимодействия ферромагнитных час- тиц с поверхностью алмазных кристаллов были выполнены микро- фрактографические исследования на микроанализаторе «Kamskan- 4DV» с разрешением изображения до 5—10 нм. Для диагностики хи- мического состава частиц на поверхности алмаза применяли рентге- носпектральный микролокальный химический анализ на этой же ус- тановке с автоматической обработкой данных на миникомпьютере системы «Link-860». Микротопографические исследования поверх- ности алмазов выполняли на установке «Stereockan». Исследования проводили на алмазных шлифпорошках зернистости 400/315 с раз- личным уровнем дефектности. Для адгезионного закрепления ис- МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1183 пользовали частицы ферромагнитного порошка карбонильного желе- за как наиболее сферичные и поэтому более показательные для изу- чения контактного взаимодействия. На этой же установке получены трехмерные изображения поверхности алмазов и зафиксированы разные положения контакта ферромагнитных частиц карбонильного железа с поверхностью алмазной кристаллической частицы. На фотографиях рис. 2 представлено закрепление феррочастиц порошков железа в трещинах, кавернах, углублениях шероховатых кристаллов (а, б, в). На рисунке 3 показано закрепление феррочас- тиц на гладких участках поверхности (а, б, в). Расположение за- крепившихся ферромагнитных частиц на гладких наклонных уча- стках поверхности алмазов (рис. 3, г, д, ж) свидетельствует о значи- а б в Рис. 2. Закрепление ферромагнитных частиц на шероховатой поверхно- сти алмаза зернистости 400/315 (а, б, в). а б в г д ж Рис. 3. Закрепление ферромагнитных частиц на гладкой поверхности алмаза зернистости 400/315 (а—ж). 1184 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. тельных силах адгезионного взаимодействия. При этом необходимо отметить, что размеры закрепившихся частиц преимущественно 1— 3 мкм, иногда достигают 6—8 мкм и не превышают 10 мкм. Микрофрактографический анализ позволил раскрыть широкое разнообразие макро- и микродефектов поверхности алмазов и веро- ятные положения ферромагнитных частиц при контактном взаимо- действии с поверхностью шероховатых и гладких кристаллов. Об- ращает на себя внимание рис. 3, д, на котором показано прочное ад- гезионное закрепление сферической частицы железа размером около 10 мкм на поверхности грани алмазной кристаллической частицы. Методом растровой электронной микроскопии были исследованы участки поверхности гладких и шероховатых алмазов после закреп- ления на них частиц гамма-оксид железа. Исследования проведены путем измерения характеристик 200—250 частиц ферромагнитного порошка, закрепившегося на поверхности алмаза. Микрочастицы железа были идентифицированы локальным химическим анализом. Полученные данные позволили получить распределение закре- пившихся на поверхности зерен алмаза феррочастиц по размерам, которое представлено в виде гистограммы для гладкого (рис. 4, а) и шероховатого (рис. 4, б) кристалла алмаза. Анализ полученных результатов показывает, что из закрепив- шихся на гладкой поверхности значительно более 70% имеют раз- мер менее 0,5 мкм (500 нм), а более 50% частиц имеют размер менее 0,3 мкм (300 нм). На шероховатой поверхности также закрепляют- ся частицы размером менее 0,5 мкм (500 нм), но количество частиц размером 0,5—1,0 мкм возрастает в 3—5 раз. Необходимо отметить, что установленные размеры частиц согла- суются со средним размером частиц порошка, выпускаемого произ- водителем. Из этого следует, что на поверхности алмазов преимуще- ственно закрепляются частицы малых размеров. Наблюдается тен- а б Рис. 4. Гистограммы распределения закрепившихся на поверхности зе- рен алмаза феррочастиц по размерам: для гладкого (а) и шероховатого (б) кристалла алмаза. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1185 денция увеличения размера закрепившихся частиц с ростом шеро- ховатости поверхности. Вероятно, это связано с тем, что сила кон- тактного взаимодействия повышается по мере уменьшения размера ферромагнитных частиц и на поверхности алмаза остаются частицы, выступающие в роли носителя, т.е. прочно закрепившиеся. Таким образом, исследованиями установлено, что подавляющее количество ферромагнитных частиц, закрепившихся на поверхно- сти алмазных кристаллических частиц, имеют размер менее 0,5 мкм (500 нм), что способствует формированию приобретенных маг- нитных свойств шлифпорошков СТМ. Для оценки магнитных свойств ферромагнитных порошков и шлифпорошков СТМ, а так же их смесей выбрана структурно нечув- ствительная характеристика удельной магнитной восприимчивости χ, которая измеряется методом Фарадея в изодинамическом рабочем зазоре электромагнита при постоянно выбранной характеристике магнитного поля HdH/dZ = 23⋅1011 А 2/м3 [12]. Сущность метода за- ключается в измерении изменения веса навески под воздействием магнитного поля. Удельная магнитная восприимчивость χ рассчи- тывается по формуле: 0 P m HdH dz Δχ = μ [м3/кг], (1) где PΔ – изменение веса порошка в магнитном поле, кг; μ0 – абсо- лютная магнитная проницаемость, Г/м; m – масса измеряемого порошка, кг; HdH/dz – характеристика магнитного поля, А 2/м3. Приобретенная магнитная восприимчивость алмазов прχ с закре- пленными ферромагнитными частицами также определяется мето- дом Фарадея. Расчет производится следующим образом. Синтети- ческие алмазные порошки за счет содержания металлических включений имеют естественную магнитную восприимчивость естχ . После закрепления на поверхности зерен СТМ ферромагнитных микрочастиц можно измерять общую магнитную восприимчивость общχ . Поскольку эта характеристика относится ко всей массе изме- ряемых порошков СТМ, то величина приобретенной магнитной восприимчивости прχ определяется как разность пр общ естχ = χ − χ или общ ест прχ = χ + χ . Сущность метода определения прχ заключается в следующем. Первоначально измеряют естχ , затем на алмазный по- рошок наносят ферромагнитные частицы и вновь измеряют общую магнитную восприимчивость общχ . По разнице этих величин рас- считывают прχ . Величина приобретенной магнитной восприимчивости прχ опре- деляется количеством закрепившегося ферромагнитного порошка, которое численно равно коэффициенту поверхностной активности Kа и магнитной восприимчивости ферромагнитного порошка фχ [13]. Выполненные исследования показали, что все ферромагнитные час- 1186 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. тицы на поверхности алмазов закреплены в один слой, т.е. в виде мо- нослоя. Это основывается на теоретических положениях адгезионно- го закрепления частиц, которые объясняют, что любая частица стремится занять более устойчивое положение даже путем переме- щения по поверхности, а прочность адгезионного контакта увеличи- вается по мере увеличения площади контакта [14, 15]. Площадь контакта ферромагнитных частиц, расположенных друг над другом в два или более слоев, будет минимальной, а положение энергетически неустойчивым. Поэтому частицы будут стремиться к размещению по поверхности в один слой. Многослойное размещение частиц возможно только при очень больших количествах ферромаг- Рис. 5. Приобретенная магнитная восприимчивость алмазов (χпр) в зави- симости от количества закрепившегося на их поверхности ферромаг- нитного порошка (β). ТАБЛИЦА 2. Значения Ka и χпр алмазных шлифпорошков различных зернистостей. № п/п Марка порошка Зернистость Коэффициент поверхностной активности, % (Ka) Удельная магнитная восприимчивость 10−8, м3/кг (χпр) 1 АС100 500/400 0,22 65 2 АС15 500/400 3,40 1000 3 АС100 250/200 0,20 59 4 АС6 250/200 4,90 1450 5 АС50 63/50 0,19 56 6 АС6 63/50 3,90 1150 МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1187 нитного порошка или при его высокой остаточной намагниченности. Для проверки предположения о монослойном расположении фер- ромагнитных частиц на поверхности зерен алмаза выполнены экс- периментальные измерения Ka, измерения прχ алмазных шлифпо- рошков разных марок зернистостей, синтезированных в системе Ni—Mn—C. В качестве ферромагнитного порошка использован же- лезный порошок марки ПЖ2-4М с фχ = 2,95⋅10−4 м3/кг. Результаты исследований приведены в табл. 2, анализ которых показывает устойчивое изменение Ka и прχ с изменением марки ал- мазного шлифпорошка. Необходимо отметить, что даже для низко- прочных алмазных порошков величина Ka практически не превы- шает 5%. Это является косвенным подтверждением расположения ферромагнитных частиц в виде монослоя особенно на поверхности зерен особо прочных алмазных шлифпорошков, для которых Ka в большинстве случаев не превышает 1%. На рисунке 5 приведена зависимость приобретенной магнитной восприимчивости прχ порошков алмаза, синтезированных в систе- ме Ni—Mn—C, от величины Ka для исследуемых ферромагнитных порошков с разной магнитной восприимчивостью от 3,5⋅10−4 м 3/кг до 0,8⋅10−4 м 3/кг. Показано, что даже при величине Ka до 6% приоб- ретенная магнитная восприимчивость прχ увеличивается на два- три порядка, что вполне обеспечивает эффективное разделение зе- рен СТМ в магнитном поле. Приобретенная магнитная восприимчивость алмазов сохраняется в процессе магнитного разделения только при условии, что сила адгезии ферромагнитных частиц будет превышать силу тяжести зерен алмаза. Силу адгезии ферромагнитной частицы к поверхности зерна ал- маза определяли из основного соотношения сил, обеспечивающих процесс разделения: сила адгезии адF больше силы магнитного при- тяжения алмазного зерна магF , которая должна быть больше силы тяжести алмазного зерна G, т.е. ад магF F G> > ; здесь ад фF m а= , маг пр оАF М HdH dz= χ μ , AG M g= , (2) где адF – сила адгезии, Н; магF – сила магнитного притяжения, Н; G – сила тяжести, Н; mф, МА – масса ферромагнитной частицы и ал- мазного зерна, кг; а, g – ускорение силы адгезии и ускорение силы тяжести, м/с2; χпр – приобретенная магнитная восприимчивость ал- маза, м 3/кг; μо – магнитная проницаемость вакуума, Гн, 12,6⋅10−7; HdH/dz – удельная сила магнитного притяжения, А 2/м3. Все величины определяются экспериментально. 1188 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. В первом приближении сила адгезии определяется из соотноше- ния адF G= : ад AF ma M g= = [Н] или ф AM a g m = [м/с2]. (3) Сила магнитного притяжения свободной ферромагнитной час- тицы без адгезионного сцепления определяется из баланса силы тяжести и магнитной силы по уравнению: 10 2 3 7 4 o ф 9,8 3,9 10 A м 12,6 10 2 10 g HdH dz − −= ≅ = ⋅ μ χ ⋅ ⋅ ⋅ , где фχ – магнитная восприимчивость ферромагнитного порошка равная 2⋅10−4 м3/кг. Таким образом, в магнитном поле сепаратора до начала про- цесса сортировки алмазов могут быть извлечены все свободные, незакрепившиеся частицы ферромагнитного порошка. Количество ферромагнитных частиц, прочно закрепившихся на поверхности алмазов, которые не отрываются магнитной силой, в зависимости от дефектности поверхности алмазов, будет изменять- ся от нескольких процентов (6—4%) и практически до нуля. Из этого следует, что минимальная удельная сила адгезионного закрепления ферромагнитных частиц, выступающих в роли носи- теля при магнитной силе 1015 А 2/м3, определяется из соотношения: 7 4 15 4 5 адг o ф 12,6 10 2 10 10 25,2 10 H кг 2,5 10 .F HdH dz g− −≥ μ χ = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ Следовательно, для частиц оставшихся на поверхности алмаза, сила адгезии превышает эту величину. Далее определяем максимально необходимую силу адгезионного Рис. 6. Зависимость силы адгезии от размера ферромагнитных частиц. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1189 закрепления ферромагнитных частиц разных размеров в пределах от 10 мкм до 0,01 мкм, которая превышает силу тяжести PA кри- сталла алмаза и обеспечивает его подъем в магнитном поле. Определение производим из условия, что силой сопротивления для отрыва ферромагнитной частицы является сила тяжести кри- сталла алмаза с размером 500 мкм и 50 мкм. Составляем соотношения баланса сил: адг AF P> , Ama M g> . Выразив массу частиц через диаметр и плотность, а диаметр кристалла алмаза кратным диаметру ферромагнитной частицы, получаем равенство: ( ) ( ) 3 3 3 3 3 ф 35006 0,45 7800 6 A A A d KM g g a K g K g m d π ρ = = = = ρ π ρ , где Aρ и фρ – плотность алмазной и ферромагнитной частиц; K – отношение диаметров алмазной и ферромагнитной частиц. В качестве примера приведем расчет удельной силы адгезии час- тицы размером 0,5 мкм (500 нм) на поверхности кристалла разме- ром 500 мкм: 3 9 8500 0,45 0,45 10 4,5 10 0,5 a g g g ⎛ ⎞= = ⋅ = ⋅⎜ ⎟ ⎝ ⎠ или 4,4⋅109 Н/кг. Расчеты выполнены для кристаллов алмаза 500 мкм и 50 мкм и ферромагнитных частиц от 10 мкм до 0,01 мкм. Результаты расче- тов максимально необходимой и реально существующей силы адге- зионного закрепления приведены на рис.6, из которого следует, что адгезионная сила закрепления возрастает с уменьшением размера ферромагнитных частиц и для них удельная сила отрыва должна быть не менее (1010—1013)g. Эксперименты показали, что прочность адгезионного закрепле- ния ферромагнитных частиц значительно превышает силу магнит- ного отрыва в реальной области значений удельной магнитной силы в применяемых электромагнитных сепараторах. Избирательное закрепление ферромагнитных частиц на дефект- ных участках поверхности алмазов в виде монослоя на 1—2 порядка повышает величину магнитной восприимчивости алмазов при од- новременном увеличении контрастности магнитных свойств. Все это приводит к убеждению, что направленное повышение контра- стности магнитных свойств обеспечит высокую селективность раз- деления зерен СТМ по приобретенным магнитным свойствам, свя- 1190 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. занным с дефектностью поверхности шлифпорошков СТМ. В таблице 3 приведены результаты разделения в магнитном поле шлифпорошков алмаза зернистостью 500/400, синтезированных в ростовой системе Ni—Mn—С на шесть продуктов, различающейся между собой по приобретенной магнитной восприимчивости χпр⋅10−8 дефектности поверхности (Kа), удельной поверхности (Sуд⋅10−2). Различие между крайними продуктами разделения 1 и 6 по χпр – приблизительно в 60 раз, по Kа – в 25 раз. В качестве примера в табл. 4 приведены результаты сортировки зе- рен алмаза зернистостью 400/315 не только по уровню дефектности поверхности, но и по ряду других свойств. Все полученные порошки различаются по степени дефектности поверхности Kа и коэффициенту формы зерен Kф. По мере снижения Kа наблюдается увеличение удельного электросопротивления ρ. Характеристики физико-механи- ческих свойств в виде значений статической (Р, Н) и динамической (Fi, усл. ед.) прочности устойчиво снижаются от первого к шестому продукту. Эта же тенденция сохраняется и для коэффициента термо- стабильности алмазов. Необходимо отметить, что во всех полученных ТАБЛИЦА 3. Результаты разделения шлифпорошков алмаза зернисто- стью 500/400 по степени дефектности поверхности в магнитном поле. Наименование продукта разделения χпр⋅10−8, м3/кг Kа, % Sуд⋅10−2, м2/г 1 8,4 0,05 3,5 2 10,7 0,12 8,2 3 55,1 0,27 14,0 4 150,8 0,61 16,0 5 169,1 0,88 18,0 6 540,0 1,23 27,0 АС32 АС125 АС20 Рис. 7. Порошки алмаза: исходного (АС32), максимальной (АС125) и ми- нимальной (АС20) прочности. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1191 порошках коэффициент однородности по прочности (Kодн.пр.) увеличи- вается в 1,8—2,2 раза по сравнению с исходным. Наглядной иллюстра- цией разделения зерен алмаза служат приведенные на рис. 7 фотогра- фии алмазных порошков зернистости 400/315: исходного (АС32), максимальной (АС125) и минимальной (АС20) прочности. По разработанному методу произведены сортировки порошков природных алмазов из месторождений Якутии. На сортировку по- ступили порошки 4-х зернистостей: 500/400, 630/500, 800/630 и 1000/800. Порошок каждой зернистости разделяли на 3—4 продук- та, в каждом из продуктов определяли дефектность поверхности (Kа), магнитную восприимчивость и статическую прочность. Результаты сортировки представлены в табл. 5. Во всех зернисто- стях полученные продукты значительно различаются по основным характеристикам Kа и прочности. Прочность алмазов в 1-ом и 3(4)-ом продуктах различаются не менее чем в 2 раза. Коэффициент поверх- ностной активности для этих же продуктов различается на порядок. Интересный результат наблюдается по закономерному сниже- нию магнитной восприимчивости по мере уменьшения дефектности поверхности Kа. ТАБЛИЦА 4. Результаты адгезионно-магнитной сортировки алмазов зер- нистости 400/315. № продуктов сортировки Наименование характеристики исход. 1 2 3 4 5 6 Выход γ, % 100,0 1,1 1,7 10,8 26,0 31,1 29,3 Коэффициент поверхно- стной активности Kа, % 1,47 0,13 0,19 0,24 0,62 1,23 3,04 Магнитная восприимчи- вость χ.10−8, м3/кг 15,5 0,8 2,7 8,0 10,5 15,2 24,2 Коэффициент формы Kф, усл. ед. 1,25 1,10 1,12 1,18 1,20 1,22 1,28 Удельное электросопро- тивление ρ⋅1010, Ом⋅м 0,12 18,0 4,2 4,7 0,89 0,06 0,05 Статическая прочность Р, Н 76,8 218,5 161,0 130,0 110,0 79,5 33,8 Коэффициент однород- ности по прочности Kодн.пр., % 22 39 41 45 48 44 40 Динамическая проч- ность Fi, усл. ед. 21 118 113 54 34 19 16 Коэффициент термо- cтабильности Kст, усл. ед. 0,42 0,88 – 0,75 – 0,48 0,28 Марка (ДСТУ 3292) АС32 АС125 АС100 АС80 АС65 АС50 АС20 1192 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. Очевидно, существует определенная связь дефектности поверхно- сти алмазов с количеством примесей в природных алмазах и воз- можно, поэтому адгезионно-магнитная сортировка алмазов с низкой P , H D D1 2/ , мкм Рис. 8. Прочность порошков различных зернистостей кубического нитри- да бора марки КТ после АМС: 1 – порошок с Рmax; 2 – порошок с Pmin. ТАБЛИЦА 5. Результаты адгезионно-магнитной сортировки природных алмазов. Зернистость, мкм Номер продукта Выход, % Kа, % χ⋅10−8, м3/кг Р, Н 1 23,2 0,08 −0,29 213 2 54,7 0,22 2,52 136 3 22,1 1,88 3,32 82 500/400 Исходный 100,0 0,55 2,04 142 1 28,0 0,07 −0,26 288 2 35,0 0,48 0,29 140 3 19,9 0,87 3,00 130 4 17,1 2,05 4,60 120 630/500 Исходный 100,0 0,71 1,41 176 1 28,9 0,10 −0,27 301 2 37,3 0,54 2,50 194 3 33,8 2,30 3,00 150 800/630 Исходный 100,0 1,00 1,90 210 1 8,8 0,11 0,09 269 2 16,0 0,62 0,98 203 3 39,3 1,15 6,00 186 4 35,9 2,8 14,60 130 1000/800 Исходный 100,0 1,56 7,80 180 МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МИКРО- И НАНОЧАСТИЦЫ В РАЗДЕЛЕНИЯ ПОРОШКОВ 1193 естественной магнитной восприимчивостью, позволяет получать особо чистые диамагнитные шлифпорошки природных алмазов. Проведенные опытные испытания подтверждают универсальность процесса адгезионно-магнитного разделения зерен алмаза природного или техногенного происхождения по прочности и другим свойствам. Были проведены опытные разделения зерен кубического нитрида бора марки КТ разных зернистостей. Результаты разделения шлиф- порошков зернистостей 100/80, 125/100, 160/125 и 200/160 пред- ставлены на рис. 8, на котором верхняя кривая (1) построена по зна- чениям максимальной прочности полученных фракций разделения, а нижняя кривая (2) – по значениям минимальной прочности. На- блюдается эффективное разделение шлифпорошков разных зерни- стостей кубонита марки КТ. Шлифпорошки кибора марки КТ раз- личных зернистостей эффективно разделены по прочности на 5 про- дуктов. Такая тенденция сохраняется при разделении шлифпорош- ков всех зернистостей. 4. ВЫВОДЫ Установлено, что ферромагнитные нано- и микрочастицы, закре- пившиеся на поверхности зерен шлифпорошков СТМ за счет сил адгезии, позволяют: оценивать степень дефектности поверхности по коэффициенту поверхностной активности Kа; создавать новое свойство зерен СТМ – приобретенную магнитную восприимчи- вость, обеспечивающую высокую контрастность магнитных свойств разделяемых фракций алмазного порошка в зависимости от степе- ни дефектности поверхности зерен. Установлена зависимость прочности зерен шлифпорошков от степени дефектности поверхности отдельных частиц. Процесс раз- деления порошков СТМ, разработанный на основе использования металлических микро- и наноматериалов для создания поверхност- ных сил, обеспечил получение ряда (5—10) порошков СТМ, которые по уровню поверхности и приобретенной магнитной восприимчиво- сти различаются более чем в 60 раз, а по прочности зерен СТМ – более чем в 5 раз. ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА 1. Н. В. Новиков, Развитие технологии синтеза алмазов. В кн.: Сучасне матеріалознавство XXI сторіччя (Київ: Наукова думка: 1998). 2. А. А. Шульженко, С. А. Божко, А. Н. Соколов и др., Синтез, спекание и свойства кубического нитрида бора (Киев: Наукова думка: 1993). 3. Ю. И. Никитин, С. М. Уман, Л. В. Коберниченко, Л. М. Мартынова, По- рошки и пасты из синтетических алмазов (Киев: Наукова думка: 1992). 4. Г. П. Богатырева, Синтетические алмазы, вып. 3: 23 (1972). 1194 Н. В. НОВИКОВ, Г. Д. ИЛЬНИЦКАЯ, Г. П. БОГАТЫРЕВА и др. 5. Н. В. Новиков, Ю. И. Никитин, Б. А. Урюков, С. М. Уман, Сверхтвер- дые материалы, № 6: 29 (1983). 6. Б. В. Дерягин, Н. А. Кротова, В. П. Смилга, Адгезия твердых тел (Мо- сква: Наука: 1973). 7. Н. В. Чураев, Коллоидный журнал, 62, № 5: 581 (2000). 8. Б. В. Дерягин, Н. В. Чураев, В. М. Муллер, Поверхностные силы (Моск- ва: Наука: 1985). 9. М. В. Новіков, Г. П. Богатирьова, Г. Ф. Невструєв, Г. Д. Ільницька, Спо- сіб розподілу зернистого матеріалу за дефектністю поверхні зерен (Пат. 65128 А України, МКИ В03С7/00, В03С1/00 № 2003065195. Заявлено 05.06.2003. Опубл. 15.03.2004. Бюл. № 3). 10. М. В. Новіков, Г. П. Богатирьова, Г. Д. Ільницька, Г. Ф. Невструєв, Спо- сіб розподілу зернистого матеріалу за дефектністю поверхні зерен (Пат. 25515 України, МПК B03C 7/00, B03C 1/00 № 200703803. Заявлено 05.04.2007. Опубл. 10.08.2007. Бюл. № 12). 11. В. И. Чечерников, Магнитные измерения (Москва: МГУ: 1969). 12. Г. Ф. Невструєв, Г. Д. Ільницька, Спосіб оцінки дефектності зерен по- рошкового матеріалу (Пат. 65129 А України, МКИ G01N27/12, № 2003065196. Заявлено 05.06.2003. Опубл. 15.03.2004. Бюл. № 3). 13. А. Д. Зимон, Адгезия пыли и порошков (Москва: Химия: 1976). 14. Н. Б. Урьев, Физико-химические основы технологии дисперсных систем и материалов (Москва: Химия: 1988).
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-76816
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1816-5230
language	Russian
last_indexed	2025-11-30T16:28:10Z
publishDate	2009
publisher	Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України
record_format	dspace
spelling	Новиков, Н.В. Ильницкая, Г.Д. Богатырева, Г.П. Невструев, Г.Ф. Лещенко, О.В. Зайцева, И.Н. 2015-02-12T17:53:56Z 2015-02-12T17:53:56Z 2009 Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов / Н.В. Новиков, Г.Д. Ильницкая, Г.П. Богатырева, Г.Ф. Невструев, О.В. Лещенко, И.Н. Зайцева // Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології: Зб. наук. пр. — К.: РВВ ІМФ, 2009. — Т. 7, № 4. — С. 1177-1194. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1816-5230 PACS numbers: 61.43.Gt,61.72.Mm,62.20.Qp,62.23.St,68.35.Np,81.05.uj,81.07.Wx https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76816 Нано- и микрочастицы металла используются при разделении кристаллов сверхтвердых материалов (СТМ) по степени дефектности поверхности. Дефектность поверхности тесно связана с прочностью кристаллов. Исследованиями показано, что сила адгезионного контакта при взаимодействии твердых частиц с поверхностью порошков СТМ может достигать больших значений. Явление адгезии использовано при разделении порошков СТМ по степени дефектности их поверхности и ряду других свойств. Для этого на поверхности зерен СТМ производится адгезионное закрепление отдельных микро- и наночастиц порошка с определенными ярко выраженными свойствами (магнитными, электрическими или другими). В результате зерна СТМ приобретают свойства частиц порошка (ферромагнетика), закрепившихся на поверхности зерен. Приобретенные новые высококонтрастные свойства обеспечивают условия селективного разделения зерен порошков СТМ в силовом поле соответственно свойствам частиц ферромагнетика, закрепившихся на поверхности зерен, на ряд порошков, различающихся между собой по степени дефектности поверхности зерен. В данной статье приводятся результаты исследований при разделении шлифпорошков СТМ с применением нано- и микрочастиц ферромагнитных порошков. Нано- та мікрочастинки металу використовуються при розподілі кристалів надтвердих матеріялів (НТМ) за ступенем дефектности поверхні. Дефектність поверхні тісно пов’язана з міцністю кристалів. Дослідження показали, що сила адгезійного контакту при взаємодії твердих частинок з поверхнею порошків НТМ може досягати великих значень. Явище адгезії використано при розділенні порошків НТМ за ступенем дефектности їх поверхні та низки інших властивостей. Для цього на поверхні зерен НТМ виконується адгезійне закріплення окремих мікро- та наночастинок порошку металу з яскраво вираженими визначеними властивостями (магнетними, електричними тощо). В результаті зерна НТМ набувають властивості частинок порошку (феромагнетика), що закріпилися на поверхні зерен. Набуті нові висококонтрастні властивості забезпечують умови селективного розподілу зерен порошків НТМ у силовому полі відповідно до властивостей частинок феромагнетика, що закріпилися на поверхні зерен, на ряд порошків, що відрізняються між собою за ступенем дефектности поверхні зерен. В цій статті представлено результати досліджень при розподілі шліфпорошків НТМ із застосуванням нано- та мікрочастинок феромагнетних порошків. Metal nano- and microparticles are used for separation of superhard material (SHM) crystals by degree of surface defectiveness. The surface defectiveness is closely related to crystal strength. Adhesive contact intensity in interaction of solid particles with surface of SHM powders can reach high values. Adhesion effect is used for the separation of SHM powders by degree of surface defectiveness and some other properties. For this goal, some micro- and nanoparticles of metal powder with certain pronounced properties (magnetic, electric, etc.) are fixed by adhesion to the surface of SHM grains. As a result, SHM grains get properties of ferromagnetic powder particles attached to the grain surfaces. New high-contrast properties provide conditions for selective separation of SHM powder grains in force field according to properties of ferromagnetic powder particles attached to grain surface into a number of powders differing in degree of grain-surface defectiveness. The results of studies of SHM grind-powder separation process with use of nano- and microparticles of ferromagnetic powders are presented in a given article ru Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов Article published earlier
spellingShingle	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов Новиков, Н.В. Ильницкая, Г.Д. Богатырева, Г.П. Невструев, Г.Ф. Лещенко, О.В. Зайцева, И.Н.
title	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов
title_full	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов
title_fullStr	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов
title_full_unstemmed	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов
title_short	Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов
title_sort	металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/76816
work_keys_str_mv	AT novikovnv metalličeskiemikroinanočasticyvprocessahrazdeleniâporoškovsverhtverdyhmaterialov AT ilʹnickaâgd metalličeskiemikroinanočasticyvprocessahrazdeleniâporoškovsverhtverdyhmaterialov AT bogatyrevagp metalličeskiemikroinanočasticyvprocessahrazdeleniâporoškovsverhtverdyhmaterialov AT nevstruevgf metalličeskiemikroinanočasticyvprocessahrazdeleniâporoškovsverhtverdyhmaterialov AT leŝenkoov metalličeskiemikroinanočasticyvprocessahrazdeleniâporoškovsverhtverdyhmaterialov AT zaicevain metalličeskiemikroinanočasticyvprocessahrazdeleniâporoškovsverhtverdyhmaterialov

Металлические микро- и наночастицы в процессах разделения порошков сверхтвёрдых материалов

Institution

Similar Items