RU2036779C1 - Способ получения алмазосодержащего материала - Google Patents
Способ получения алмазосодержащего материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036779C1 RU2036779C1 RU92010562/08A RU92010562A RU2036779C1 RU 2036779 C1 RU2036779 C1 RU 2036779C1 RU 92010562/08 A RU92010562/08 A RU 92010562/08A RU 92010562 A RU92010562 A RU 92010562A RU 2036779 C1 RU2036779 C1 RU 2036779C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- materials
- silicon
- obtaining
- bearing material
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к получению новых материалов, а конкретно - сверхтвердых материалов. Способ состоит в пропитке сформованной из алмазного порошка заготовки жидким кремнием при температуре 1420 - 1700°С и давлении ниже 1000 мм рт. ст. Способ обеспечивает упрощение технологии получения алмазсодержащего материала и повышение производительности процесса. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к получению новых материалов, а конкретно сверхтвердых материалов.
Алмазосодержащие поликристаллические материалы, в которых зерна алмаза связаны неметаллической тугоплавкой матрицей получают, как правило, путем спекания исходных алмазных зерен размером от 1 до ≈60 мкм в присутствии небольших добавок неметаллов. Из-за нестабильности алмаза и склонности его к графитации при температурах выше ≈1300оС при низких давлениях, спекание, как правило, проводят в камерах высокого давления в условиях стабильности алмаза (или близких к ним), т. е. при давлениях выше 30 тыс. атмосфер. Условия проведения процесса позволяют получать материал относительно небольших размеров, а технология его получения довольно сложная и требует специального оборудования.
Известен способ получения поликристаллического алмазного материала путем спекания частиц алмаза размером 0,1-5 мк с предварительно нанесенным алмазно-графитовым покрытием толщиной 5-30 А при температурах 1200-1900оС и давлении 40-77 кбар. ((3-6)˙ 107 мм рт.ст.).
Недостатком способа является сложность отдельных стадий технологического процесса как нанесения алмазно-графитового покрытия столь малых толщин, так и собственно спекания, требующее сложного оборудования и имеющее низкую производительность.
Целью настоящего изобретения является упрощение технологии изготовления и повышение производительности процесса.
Поставленная цель достигается тем, что сформованную из алмазного порошка заготовку пропитывают жидким кремнием при температуре 1420-1700оС и давлении ниже 1000 мм рт.ст.
Пропитку при температуре ниже 1420оС осуществить не удается, так как при этих температурах кремний находится в твердом состоянии. Пропитку при температурах выше 1700оС проводить нецелесообразно, так как из-за протекающих процессов графитации алмаза образцы получаются рыхлыми и имеют дефекты. Проведение процесса при давлениях выше 1000 мм рт.ст. нецелесообразно из-за усложнения технологического оборудования.
Сущность предлагаемого технического решения состоит в следующем: из порошка алмаза предварительно формуют заготовку алмазосодержащего материала. При этом возможно использование временных связующих для облегчения процесса формования, например, таких как вода, этиловый спирт. После этого заготовку помещают в печь и пропитывают жидким кремнием при температуре 1420-1700оС и давлении ниже 1000 мм рт.ст. Следует обратить внимание, что в указанном интервале температур довольно быстро протекают процессы графитации алмаза, т.е. его превращения в графит. Однако, в случае пропитки кремнием по предлагаемому техническому решению большая доля алмаза не изменяет своего строения (не графитируется). Отсутствие графитовой фазы в образцах подтверждается рентгеноструктурным анализом. По-видимому, это связано с тем, что процесс графитации на начальных этапах протекает на поверхности зерен алмаза; образующийся в ходе графитации графитоподобный углерод бурно вступает в реакцию с кремнием, образуя слой карбида кремния, прочно связанного с поверхностью алмазного зерна. Карбидокремниевый слой, охватывающий зерно алмаза, имеет очень высокий модуль упругости (400-500 Па) и как бы "сдерживает" переход алмаз графит, требующий большого увеличения объема частицы, что в итоге приводит к возможности изготовления алмазосодержащего материала при низких давлениях в сочетании со столь необычными для изготовления алмазсодержащего материала температурами.
П р и м е р 1. Из алмазного порошка марки АСМ 3/2 формуют заготовки ⌀ 24 мм, высотой 3 мм. В качестве временного связующего при формовании используют этиловый спирт. Заготовки сушат на воздухе в течение 6 ч. Затем заготовки 100 шт помещают в печь, которую затем заполняют аргоном до давления 1000 мм рт.ст. Печь нагревают до 1420оС и сверху подают расплавленный кремний. После остывания печи извлекают полученный материал. Общее время обработки 1,5 ч. При исследовании образца материала ⌀ 10 мм на изнашивание на приборе ИМ-1 с помощью алмазного круга АЧК 150 х 20 х 32 А16В1 100% без СОЖ при нагрузке 1 кгс и V=20 м/с и времени испытания 15 с, износ образца составил 7 мкм/с.
П р и м е р ы 2, 3. Выполняли аналогично на различных количествах заготовок, отличия в осуществлении процесса и свойства полученных материалов представлены в таблице.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества.
1. Предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности получения алмазсодержащего материала в 15-30 раз и более.
2. Предлагаемый способ осуществляется проще прототипа, так как не требуется использование сложного оборудования камер сверхвысоких давлений и высоких температур, а также создания на поверхности зерен алмаза супертонких покрытий.
Claims (2)
1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АЛМАЗОСОДЕРЖАЩЕГО МАТЕРИАЛА, при котором при формообразовании заготовки зерна алмаза связывают неметаллическим материалом при температуре выше 1000oС, отличающийся тем, что в качестве неметаллического материала берут кремний, а связывание осуществляют пропиткой алмазных зерен кремнием при давлении ниже 1000 мм рт.ст.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что пропитку производят при 1420 - 1700oС.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92010562/08A RU2036779C1 (ru) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Способ получения алмазосодержащего материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU92010562/08A RU2036779C1 (ru) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Способ получения алмазосодержащего материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU92010562A RU92010562A (ru) | 1995-01-27 |
RU2036779C1 true RU2036779C1 (ru) | 1995-06-09 |
Family
ID=20133244
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU92010562/08A RU2036779C1 (ru) | 1992-12-08 | 1992-12-08 | Способ получения алмазосодержащего материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2036779C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002042240A2 (en) | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Skeleton Technologies Ag | A heat conductive material |
EP1253123A1 (en) | 1997-09-05 | 2002-10-30 | Frenton Limited | Method of manufacturing a diamond-silicon carbide-silicon composite and a composite produced by this method |
US6709747B1 (en) | 1998-09-28 | 2004-03-23 | Skeleton Technologies Ag | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same |
US8757472B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-06-24 | David Patrick Egan | Method for joining SiC-diamond |
RU2566351C2 (ru) * | 2013-11-07 | 2015-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Керамет-Пермь" | Способ изготовления изделий из алмазосодержащих композиционных материалов |
RU2731703C1 (ru) * | 2019-11-15 | 2020-09-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Композиционный материал |
RU2732258C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-09-14 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Способ получения композиционного материала |
RU2759858C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-11-18 | Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа | Способ получения износостойкого композиционного материала на основе карбида кремния |
-
1992
- 1992-12-08 RU RU92010562/08A patent/RU2036779C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 549935, кл. B 24D 3/02, опублик. 1983. * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1253123A1 (en) | 1997-09-05 | 2002-10-30 | Frenton Limited | Method of manufacturing a diamond-silicon carbide-silicon composite and a composite produced by this method |
US6709747B1 (en) | 1998-09-28 | 2004-03-23 | Skeleton Technologies Ag | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same |
US7008672B2 (en) | 1998-09-28 | 2006-03-07 | Skeleton Technologies Ag | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same |
WO2002042240A2 (en) | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Skeleton Technologies Ag | A heat conductive material |
US8757472B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-06-24 | David Patrick Egan | Method for joining SiC-diamond |
RU2566351C2 (ru) * | 2013-11-07 | 2015-10-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Керамет-Пермь" | Способ изготовления изделий из алмазосодержащих композиционных материалов |
RU2731703C1 (ru) * | 2019-11-15 | 2020-09-08 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Композиционный материал |
RU2732258C1 (ru) * | 2019-12-19 | 2020-09-14 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" имени И.В. Горынина Национального исследовательского центра "Курчатовский институт" (НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей") | Способ получения композиционного материала |
RU2759858C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-11-18 | Государственное Научное Учреждение Институт Порошковой Металлургии Имени Академика О.В. Романа | Способ получения износостойкого композиционного материала на основе карбида кремния |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4041117A (en) | Silicon carbide sintered body | |
US4525461A (en) | Sintered silicon carbide/graphite/carbon composite ceramic body having ultrafine grain microstructure | |
CA1334677C (en) | Silicon carbide sintered body | |
EP2176191B1 (en) | Method for producing an abrasive compact | |
US4354991A (en) | Dense sintered silicon carbide ceramic | |
EP0368069B1 (en) | Process for preparing polycrystalline cubic boron nitride ceramic masses | |
US6228293B1 (en) | Process for producing a body having a porous matrix from at least one recrystallized material | |
CN109553419B (zh) | 一种气压固相烧结碳化硼复相陶瓷及其制备方法 | |
JPH0768066B2 (ja) | 耐熱性複合体及びその製造方法 | |
RU2036779C1 (ru) | Способ получения алмазосодержащего материала | |
EP0698447B1 (en) | Abrasive body | |
US4564601A (en) | Shaped polycrystalline silicon carbide articles and isostatic hot-pressing process | |
EA001843B1 (ru) | Способ изготовления абразивных зерен и абразивные зерна, изготовленные этим способом | |
GB2048953A (en) | Sintering silicon carbide in boron containing atmosphere | |
US4455385A (en) | Silicon carbide sintered body | |
RU2064399C1 (ru) | Способ получения алмазосодержащего материала | |
JPH1017382A (ja) | 炭化珪素成形体の製造方法 | |
JPH06263516A (ja) | 研磨用成形体 | |
CN113979765B (zh) | 一种碳化硅多孔陶瓷及其制备方法 | |
US4843043A (en) | Method for manufacturing a sintered body with high density | |
US4731349A (en) | Process of producing alumina-titanium carbide ceramic body | |
US5139719A (en) | Sintering process and novel ceramic material | |
RU2131805C1 (ru) | Способ получения поликристаллического изделия | |
JPH0359033B2 (ru) | ||
US5441764A (en) | Method of manufacturing a compound body and the resulting body |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
HK4A | Changes in a published invention | ||
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071209 |