Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу
The current stage of development of progressive technologies for machining machine parts requires the use of effective diamond tools - straightening rollers, which are equipped with diamond grinding powders. The performance of such tools largely depends on the quality of diamond powders, therefore,...
Збережено в:
| Дата: | 2025 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2025
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/823 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543972993794048 |
|---|---|
| author | Ilnytska , H.D. Diyuk , V.E. Yatsymyrskyi , А.V. Lavrinenko , V.I. Smokvyna , V.V. Loginova , О.B. Zaitseva , I.M. Starik , S.P. |
| author_facet | Ilnytska , H.D. Diyuk , V.E. Yatsymyrskyi , А.V. Lavrinenko , V.I. Smokvyna , V.V. Loginova , О.B. Zaitseva , I.M. Starik , S.P. |
| author_sort | Ilnytska , H.D. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2025-12-26T08:56:52Z |
| description | The current stage of development of progressive technologies for machining machine parts requires the use of effective diamond tools - straightening rollers, which are equipped with diamond grinding powders. The performance of such tools largely depends on the quality of diamond powders, therefore, for the manufacture of straightening tools, natural diamond powders of increased strength and grain size, or high-strength synthetic diamond powders of grades AC200 – AC400 (according to regulatory documents of Ukraine) are usually used. The purpose of this work was to study the physical-mechanical and physical-chemical characteristics of high-strength synthetic diamond grinding powders of grain size 630/500 of grades AC300 – AC200.
For each individual brand, the properties of diamond powders were determined using methods developed at the Institute of Superhard Materials of the National Academy of Sciences: strength and uniformity in strength, specific magnetic susceptibility, and hydrophilicity. The appearance of diamond grinding powders of different grain sizes was studied using an Axioscope 5 optical microscope (Carl Zeiss Microscopy GmbH, Germany).
The study of the structural and sorption properties of the surface of diamond grinding powders was carried out by the volumetric nitrogen adsorption-desorption method at – 196 °C using a Quantachrome NovaWin automatic gas adsorption analyzer (Quantachrome, USA) according to the standard procedure.
Spectrometric studies of synthetic diamond powder samples were performed in the mid-IR range(4000–700 cm–1) with a resolution of 2 cm–1. A Nicolet 6700 Fourier spectrometer (Thermo Fisher Scientific Inc., USA) was used to record the diffuse reflectance infrared (DRIFT) spectra of the samples.
According to the results of adsorption studies, it is shown that synthetic diamond samples are characterized by a small specific surface area from 0.17 to 0.21 m2/g and a small pore volume (1.88–1.99)?10–4 cm3/g. The studied diamond powders differ in strength by 1.4 times, and the specific magnetic susceptibility of diamond crystals increases from 3.3 to 4.8?10–8 m3/kg with a decrease in their strength, which is associated with an increase in inclusions and impurities in diamond crystals. It is shown that the method of low-temperature nitrogen adsorption-desorption and diffuse reflectance IR spectroscopy can be used to determine the relative concentration of defects and predict the physical and mechanical properties of micron-sized crystalline diamond powders. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:36:02Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-823 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2026-02-08T08:11:44Z |
| publishDate | 2025 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-8232025-12-26T08:56:52Z Surface properties of high-strength synthetic diamond abrasive powder Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу Ilnytska , H.D. Diyuk , V.E. Yatsymyrskyi , А.V. Lavrinenko , V.I. Smokvyna , V.V. Loginova , О.B. Zaitseva , I.M. Starik , S.P. synthetic diamond grinding powders strength magnetic susceptibility structural and sorption properties of the surface of diamond powders hydrophilicity шліфпорошки синтетичних алмазів міцність магнітна сприятливість структурно-сорбційні властистивості поверхні алмазних порошків гідрофільність The current stage of development of progressive technologies for machining machine parts requires the use of effective diamond tools - straightening rollers, which are equipped with diamond grinding powders. The performance of such tools largely depends on the quality of diamond powders, therefore, for the manufacture of straightening tools, natural diamond powders of increased strength and grain size, or high-strength synthetic diamond powders of grades AC200 – AC400 (according to regulatory documents of Ukraine) are usually used. The purpose of this work was to study the physical-mechanical and physical-chemical characteristics of high-strength synthetic diamond grinding powders of grain size 630/500 of grades AC300 – AC200. For each individual brand, the properties of diamond powders were determined using methods developed at the Institute of Superhard Materials of the National Academy of Sciences: strength and uniformity in strength, specific magnetic susceptibility, and hydrophilicity. The appearance of diamond grinding powders of different grain sizes was studied using an Axioscope 5 optical microscope (Carl Zeiss Microscopy GmbH, Germany). The study of the structural and sorption properties of the surface of diamond grinding powders was carried out by the volumetric nitrogen adsorption-desorption method at – 196 °C using a Quantachrome NovaWin automatic gas adsorption analyzer (Quantachrome, USA) according to the standard procedure. Spectrometric studies of synthetic diamond powder samples were performed in the mid-IR range(4000–700 cm–1) with a resolution of 2 cm–1. A Nicolet 6700 Fourier spectrometer (Thermo Fisher Scientific Inc., USA) was used to record the diffuse reflectance infrared (DRIFT) spectra of the samples. According to the results of adsorption studies, it is shown that synthetic diamond samples are characterized by a small specific surface area from 0.17 to 0.21 m2/g and a small pore volume (1.88–1.99)?10–4 cm3/g. The studied diamond powders differ in strength by 1.4 times, and the specific magnetic susceptibility of diamond crystals increases from 3.3 to 4.8?10–8 m3/kg with a decrease in their strength, which is associated with an increase in inclusions and impurities in diamond crystals. It is shown that the method of low-temperature nitrogen adsorption-desorption and diffuse reflectance IR spectroscopy can be used to determine the relative concentration of defects and predict the physical and mechanical properties of micron-sized crystalline diamond powders. При вирощуванні алмазних кристалів у різних ростових середовищах в залежності від умов зростання та після їхнього вилучення, обробки, сортування утворюються кристали з різним ступенем дефектності. Дефекти поверхні значною мірою впливають на характеристики міцності кристалів та працездатність будь-якого алмазовмісного інструмента. Метою даної роботи є дослідження поверхневих властивостей високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу марок АС300, АС250 та АС200 зернистості 630/500 для оцінки зносостійкості алмазного абразивного інструмента. Для кожної окремої зернистості визначали міцність та однорідність за міцністю, питому магнітну сприйнятливість, гідрофільність. Стан поверхні оцінювали методами адсорбції/десорбції азоту та ІЧ- спектроскопії. Показано, що досліджені зразки шліфпорошків синтетичного алмазу характеризуються невеликою питомою поверхнею 0.17–0.21 м2/г, малим об’ємом пор (1.88–1.99)?10–4 мл/г, та різняться між собою за міцністю у 1.4 рази, що узгоджується з їхньою будовою. Питома магнітна сприйнятливість кристалів алмазу зростає від 3.3 до 4.8·10–8 м3/кг зі зменшенням їхньої міцності, що пов’язано зі збільшенням у кристалах алмазу включень та домішок. Показано, що метод низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту і ІЧ-спектроскопія дифузного відбивання може використовуватися для визначення відносної концентрації дефектів і прогнозування фізико-механічних властивостей кристалічних алмазних порошків мікронного розміру. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2025-11-29 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/823 10.15407/hftp16.04.501 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 16 No. 4 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 501-507 Химия, физика и технология поверхности; Том 16 № 4 (2025): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 501-507 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 16 № 4 (2025): Хімія, фізика та технологія поверхні; 501-507 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp16.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/823/817 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | шліфпорошки синтетичних алмазів міцність магнітна сприятливість структурно-сорбційні властистивості поверхні алмазних порошків гідрофільність Ilnytska , H.D. Diyuk , V.E. Yatsymyrskyi , А.V. Lavrinenko , V.I. Smokvyna , V.V. Loginova , О.B. Zaitseva , I.M. Starik , S.P. Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| title | Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| title_alt | Surface properties of high-strength synthetic diamond abrasive powder |
| title_full | Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| title_fullStr | Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| title_full_unstemmed | Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| title_short | Поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| title_sort | поверхневі властивості високоміцних синтетичних шліфпорошків алмазу |
| topic | шліфпорошки синтетичних алмазів міцність магнітна сприятливість структурно-сорбційні властистивості поверхні алмазних порошків гідрофільність |
| topic_facet | synthetic diamond grinding powders strength magnetic susceptibility structural and sorption properties of the surface of diamond powders hydrophilicity шліфпорошки синтетичних алмазів міцність магнітна сприятливість структурно-сорбційні властистивості поверхні алмазних порошків гідрофільність |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/823 |
| work_keys_str_mv | AT ilnytskahd surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT diyukve surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT yatsymyrskyiav surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT lavrinenkovi surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT smokvynavv surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT loginovaob surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT zaitsevaim surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT stariksp surfacepropertiesofhighstrengthsyntheticdiamondabrasivepowder AT ilnytskahd poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT diyukve poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT yatsymyrskyiav poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT lavrinenkovi poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT smokvynavv poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT loginovaob poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT zaitsevaim poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu AT stariksp poverhnevívlastivostívisokomícnihsintetičnihšlífporoškívalmazu |