ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN

ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN

Мета роботи полягала в вивченні термобаричної поведінки рентгеноаморфного a-BN в стані постачання з з'ясуванням р,Т-умов одержання кубічного BN без використання будь-яких традиційних каталізаторів розчинників, що полегшують фазове перетворення. Вихідні порошки отримували за модифікованим карбам...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2020
Автори: Петруша, Ігор, Yardeni , Dan, Prilutsky, Oleg, Shneck, Roni, Білявина, Надія, Осіпов, Олександр, Смірнова, Тамара
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2020
Теми:
нітрид бору
аморфна структура
гідроліз
високий тиск
фазове перетворення
Онлайн доступ:http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/191
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Tooling materials science

Репозитарії

Tooling materials science
id oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-191
record_format ojs
institution Tooling materials science
baseUrl_str
datestamp_date 2020-11-02T07:52:25Z
collection OJS
language Ukrainian
topic нітрид бору
аморфна структура
гідроліз
високий тиск
фазове перетворення
spellingShingle нітрид бору
аморфна структура
гідроліз
високий тиск
фазове перетворення
Петруша, Ігор
Yardeni , Dan
Prilutsky, Oleg
Shneck, Roni
Білявина, Надія
Осіпов, Олександр
Смірнова, Тамара
ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN
topic_facet boron nitride
amorphous structure
hydrolysis
high pressure
phase transformation
нитрид бора
аморфная структура
гидролиз
высокое давление
фазовое превращение
нітрид бору
аморфна структура
гідроліз
високий тиск
фазове перетворення
format Article
author Петруша, Ігор
Yardeni , Dan
Prilutsky, Oleg
Shneck, Roni
Білявина, Надія
Осіпов, Олександр
Смірнова, Тамара
author_facet Петруша, Ігор
Yardeni , Dan
Prilutsky, Oleg
Shneck, Roni
Білявина, Надія
Осіпов, Олександр
Смірнова, Тамара
author_sort Петруша, Ігор
title ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN
title_short ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN
title_full ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN
title_fullStr ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN
title_full_unstemmed ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN
title_sort гідроліз та термобарична поведінка аморфного bn: структурні зміни і утворення кубічного bn
title_alt HYDROLYSIS AND THERMOBARIC BEHAVIOR OF AMORPHOUS BN: STRUCTURAL CHANGES AND CUBIC BN FORMATION
ГИДРОЛИЗ И ТЕРМОБАРИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ КУБИЧЕСКОГО BN
description Мета роботи полягала в вивченні термобаричної поведінки рентгеноаморфного a-BN в стані постачання з з'ясуванням р,Т-умов одержання кубічного BN без використання будь-яких традиційних каталізаторів розчинників, що полегшують фазове перетворення. Вихідні порошки отримували за модифікованим карбамідним процесом в поєднанні з термомеханічною обробкою шихти. Термобаричну обробку порошків виконували в апаратах тороїдального типу при тисках 6,5 і 8 ГПа та температурах з діапазону 1350–2200 °С. Для структурних досліджень були залучені рентгенівські методи (дифрактометр Ultima IV, Rigaku, Японія) та скануюча електронна мікроскопія (FEI Verios 400L XHR SEM, США). Встановлено, що для вихідного а-BN притаманна підвищена хімічна активність, внаслідок чого при поглинанні вологи з відкритої атмосфери відбувається частковий гідроліз сполуки. Легкоплавкі продукти реакцій, в тому числі ортоборна кислота H3BO3, пентаборат амонію NH4B5O8×4H2O і нітрати амонію NH4NO3, відіграють ключову роль в процесах структурних змін та перекристалізації а-BN®cBN. При тиску 6,5 ГПа повне перетворення з формуванням просторих сегрегацій наночастинок (кристалів) cBN відбувається навіть при 1400 °С за 45 с р,Т-дії, що пов’язується з каталітичним ефектом флюїдних фаз. З точки зору науково-прикладного потенціалу отриманих результатів їх можна розглядати як певну основу для розробки технології синтезу нанодисперсних порошків cBN з послідуючим використанням їх для спікання надтвердих матеріалів, зокрема інструментального призначення.
publisher Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины
publishDate 2020
url http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/191
work_keys_str_mv AT petrušaígor gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT yardenidan gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT prilutskyoleg gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT shneckroni gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT bílâvinanadíâ gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT osípovoleksandr gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT smírnovatamara gídrolíztatermobaričnapovedínkaamorfnogobnstrukturnízmíniíutvorennâkubíčnogobn
AT petrušaígor hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT yardenidan hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT prilutskyoleg hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT shneckroni hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT bílâvinanadíâ hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT osípovoleksandr hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT smírnovatamara hydrolysisandthermobaricbehaviorofamorphousbnstructuralchangesandcubicbnformation
AT petrušaígor gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
AT yardenidan gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
AT prilutskyoleg gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
AT shneckroni gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
AT bílâvinanadíâ gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
AT osípovoleksandr gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
AT smírnovatamara gidrolizitermobaričeskoepovedenieamorfnogobnstrukturnyeizmeneniâiobrazovaniekubičeskogobn
first_indexed 2025-09-24T17:41:53Z
last_indexed 2025-09-24T17:41:53Z
_version_ 1850410039223779328
spelling oai:ojs2.altis-ism.org.ua:article-1912020-11-02T07:52:25Z ГІДРОЛІЗ ТА ТЕРМОБАРИЧНА ПОВЕДІНКА АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНІ ЗМІНИ І УТВОРЕННЯ КУБІЧНОГО BN HYDROLYSIS AND THERMOBARIC BEHAVIOR OF AMORPHOUS BN: STRUCTURAL CHANGES AND CUBIC BN FORMATION ГИДРОЛИЗ И ТЕРМОБАРИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ КУБИЧЕСКОГО BN Петруша, Ігор Yardeni , Dan Prilutsky, Oleg Shneck, Roni Білявина, Надія Осіпов, Олександр Смірнова, Тамара boron nitride, amorphous structure, hydrolysis, high pressure, phase transformation нитрид бора, аморфная структура, гидролиз, высокое давление, фазовое превращение нітрид бору, аморфна структура, гідроліз, високий тиск, фазове перетворення Мета роботи полягала в вивченні термобаричної поведінки рентгеноаморфного a-BN в стані постачання з з'ясуванням р,Т-умов одержання кубічного BN без використання будь-яких традиційних каталізаторів розчинників, що полегшують фазове перетворення. Вихідні порошки отримували за модифікованим карбамідним процесом в поєднанні з термомеханічною обробкою шихти. Термобаричну обробку порошків виконували в апаратах тороїдального типу при тисках 6,5 і 8 ГПа та температурах з діапазону 1350–2200 °С. Для структурних досліджень були залучені рентгенівські методи (дифрактометр Ultima IV, Rigaku, Японія) та скануюча електронна мікроскопія (FEI Verios 400L XHR SEM, США). Встановлено, що для вихідного а-BN притаманна підвищена хімічна активність, внаслідок чого при поглинанні вологи з відкритої атмосфери відбувається частковий гідроліз сполуки. Легкоплавкі продукти реакцій, в тому числі ортоборна кислота H3BO3, пентаборат амонію NH4B5O8×4H2O і нітрати амонію NH4NO3, відіграють ключову роль в процесах структурних змін та перекристалізації а-BN®cBN. При тиску 6,5 ГПа повне перетворення з формуванням просторих сегрегацій наночастинок (кристалів) cBN відбувається навіть при 1400 °С за 45 с р,Т-дії, що пов’язується з каталітичним ефектом флюїдних фаз. З точки зору науково-прикладного потенціалу отриманих результатів їх можна розглядати як певну основу для розробки технології синтезу нанодисперсних порошків cBN з послідуючим використанням їх для спікання надтвердих матеріалів, зокрема інструментального призначення. The aim of this work was to study the thermobaric behavior of the original X-ray amorphous a-BN in the state of supply with elucidation of pressure-temperature conditions for the cubic BN formation without traditional solvent catalysts. An a-BN was obtained using a modified urea process in combination with thermomechanical treatment of the charge. The technology allows reducing the synthesis temperature almost 2 times, while significantly increasing the yield of the BN product (> 96%). Extremely small size of the structural elements of the cluster structure of the final product (<2 nm) cause the exceptional activity of this precursor. It was found that a-BN is significantly reactive with humidity in the air resulting in a partial hydrolysis of the compound with increasing of the temperature. The fusible reaction products, including orthoboric acid H3BO3, ammonium pentaborate NH4B5O8×4H2O and nitrates NH4NO3, played a key role in the processes of structural transformation and recrystallization of a-BN into cBN. HP-HT experiments were performed using toroidal type high-pressure apparatus at pressure of 6.5 and 8 GPa with accuracy of  0.3 GPa. The temperatures range of p,T-treatment was 1350–2200 °C (± 50°C) and duration did not exceed of 60 s. The XRD method using an Ultima IV (Rigaku, Japan) diffractometer and SEM studies (FEI Verios 400L XHR SEM, USA) were applied to investigate the structural features of the samples. It was found that at pressure of 6.5 GPa full conversion of a-BN with the formation of spacious segregation of cBN nanoparticles (crystals) occurs even at 1400 °C for 45 s of p,T-action. This behaviour was associated with the catalytic effect of fluid phases, which probably appear from the above-mentioned products of hydrolysis. No high density cBN polycrystalline structures with the perfect intergranular boundaries of a recrystallization origin were obtained at any parameters of HP-HT experiments. The obvious reason for this behaviour consists in a high content of impurity phases in the material. From the point of view of scientific and applied potential of the obtained results, they can be considered as a certain basis for synthesis development of the nanodispersed cBN powders. Цель работы заключалась в изучении особенностей термобарического поведения рентгеноаморфного a-BN в состоянии поставки с выяснением р,Т-условий получения кубического BN без использования каких-либо традиционных катализаторов-растворителей, облегчающих фазовое превращение. Исходные порошки получены модифицированным карбамидным методом в сочетании с термомеханической обработкой шихты. Термобарическую обработку порошков выполняли в аппаратах тороидального типа при давлениях 6,5 и 8 ГПа и температурах из диапазона 1350–2200 °С. Для структурных исследований были привлечены рентгеновские методы (дифрактометр Ultima IV, Rigaku, Япония) и сканирующая электронная микроскопия (FEI Verios 400L XHR SEM, США). Установлено, что для а-BN присуща повышенная химическая активность, в результате чего при поглощении влаги из открытой атмосферы происходит частичный гидролиз соединения. Легкоплавкие продукты реакций, в том числе ортоборная кислота H3BO3, пентаборат аммония NH4B5O8×4H2O и нитраты аммония NH4NO3, играют ключевую роль в процессах структурных изменений и перекристаллизации а-BN®cBN. При давлении 6,5 ГПа полное превращение с формированием обширных сегрегаций наночастиц (кристаллов) cBN происходит даже при 1400 °С за 45 с р,Т-действия, что связывается с каталитическим эффектом флюидных фаз. С точки зрения научно-прикладного потенциала полученных результатов их можно рассматривать как определенную основу для разработки технологии синтеза нанодисперсных порошков cBN с последующим использованием их для спекания сверхтвердых материалов, в частности инструментального назначения. Институт сверхтвердых материалов им. В. Н. Бакуля Национальной академии наук Украины 2020-09-21 Article Article application/pdf http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/191 Інструментальне матеріалознавство; Том 23 № 1 (2020): Інструментальне матеріалознавство; 138-153 Инструментальное материаловедение; Том 23 № 1 (2020): Инструментальное материаловедение; 138-153 Tooling materials science; Vol 23 No 1 (2020): Tooling materials science; 138-153 2708-7328 2708-731X uk http://altis-ism.org.ua/index.php/ALTIS/article/view/191/134 Авторське право (c) 2020 Інструментальне матеріалознавство

Схожі ресурси