RU2064399C1 - Способ получения алмазосодержащего материала - Google Patents
Способ получения алмазосодержащего материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2064399C1 RU2064399C1 RU94002911/02A RU94002911A RU2064399C1 RU 2064399 C1 RU2064399 C1 RU 2064399C1 RU 94002911/02 A RU94002911/02 A RU 94002911/02A RU 94002911 A RU94002911 A RU 94002911A RU 2064399 C1 RU2064399 C1 RU 2064399C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- diamond
- carbide
- carbon
- containing material
- obtaining
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Способ получения алмазосодержащего материала относится к области получения новых материалов, а конкретно - сверхтвердых материалов. Способ состоит в пропитке кремнием при давлении ниже 1000 мм рт.ст. заготовки, сформированной из алмаза или шихты, состоящей из алмаза и ковалентного или металлоподобного карбида (алмаз 15 - 95 мас. %, карбид 5 - 85 мас. %), в которую после формовки введен углерод в количестве 2 - 20 мас. %. Способ обеспечивает упрощение технологии получения алмазосодержащего материала, повышение производительности, обеспечивает возможность варьирования концентрацией алмаза при обработке материалов различных классов. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области получения новых материалов, а конкретно
сверхтвердых материалов.
сверхтвердых материалов.
Алмазсодержащие поликристаллические материалы, в которых зерна алмаза связаны неметаллической тугоплавкой матрицей получают, как правило, путем спекания в камерах высокого давления (в условиях стабильности алмаза) исходных алмазных зерен размером 1 60 мкм в присутствии небольших добавок неметаллов [1]
Известен способ получения поликристаллического алмазного материала [2] спеканием частиц алмаза размером 0,1 5 мкм с предварительно нанесенным алмазно-графитовым покрытием толщиной 5 30 при 1200 1900oC и давлении 40 77 кбар. Недостатком способа является сложность отдельных стадий технологического процесса, таких как нанесение алмазно-графитового слоя столь малых толщин, спекания при высоких давлениях, требующего сложного оборудования. Кроме того высокая концентрация алмаза (близкая к 100%) в получаемом материале не только повышает его стоимость, но и ограничивает области применения: для ряда не очень твердых материалов (стекло, ситалл и др.) целесообразно применение материалов с меньшим содержанием алмаза в объеме.
Известен способ получения поликристаллического алмазного материала [2] спеканием частиц алмаза размером 0,1 5 мкм с предварительно нанесенным алмазно-графитовым покрытием толщиной 5 30 при 1200 1900oC и давлении 40 77 кбар. Недостатком способа является сложность отдельных стадий технологического процесса, таких как нанесение алмазно-графитового слоя столь малых толщин, спекания при высоких давлениях, требующего сложного оборудования. Кроме того высокая концентрация алмаза (близкая к 100%) в получаемом материале не только повышает его стоимость, но и ограничивает области применения: для ряда не очень твердых материалов (стекло, ситалл и др.) целесообразно применение материалов с меньшим содержанием алмаза в объеме.
Целью настоящего изобретения является упрощение технологии изготовления, повышение производительности процесса, обеспечение возможности варьирования содержания алмаза в получаемом материале.
Поставленная цель достигается тем, что связывание зерен алмаза в алмазосодержащий материал осуществляют пропиткой заготовки кремнием при давлении ниже 1000 мм рт.ст. при этом заготовка сформована из алмаза или шихты, состоящей из алмаза и карбида при следующих соотношениях: алмаз 15 - 95 мас. карбид 5 85 мас. и в нее в сформованном виде введен углерод, покрывающий зерна материалов в заготовке, в количестве 2 20 мас. Проведение процесса пропитки при давлениях выше 1000 мм рт.ст. нецелесообразно из-за усложнения технологического оборудования. Введение в шихту менее 5 мас. карбидов нецелесообразно, т.к. это усложняет технологию получения материалов (вводя дополнительную стадию введения карбида) не приводя к существенному изменению состав и свойства материала, на что собственно и направлено введение в шихту карбида. Введение в шихту более 85 мас. карбида существенно ухудшает абразивные свойства алмазсодержащего материала. Введение в заготовку более 20 мас. углерода не позволяет осуществлять пропитку кремнием в связи с активным образованием большого количества карбида кремния в приповерхностных слоях заготовки и блокированием пор образующимся карбидом кремния, кремний не поступает во внутренние области заготовки и пропитка им оказывается неполной. Введение менее 2 мас. пироуглерода нецелесообразно, т.к. приводит к снижению содержания алмаза в композите за счет образования карбида кремния не из пироуглерода, а из алмаза.
Сущность предлагаемого решения состоит в следующем.
Из порошка алмаза или шихты, полученной смешением порошка алмаза с порошком ковалентного или металлоподобного карбида, взятых в соотношениях: алмаз 15 95 мас. карбид 5 85 мас. формуют заготовку алмазсодержащего материала. При этом используют временное связующее для облегчения процесса формования (вода, этиловый спирт и др.). После этого заготовку помещают в реактор и из газовой фазы вводят в нее углерод, обеспечивая покрытие им зерен исходных материалов. Содержание углерода после его введения в заготовке составляет 2 20 мас. Затем полученный полуфабрикат помещают в печь и пропитывают жидким кремнием при давлении ниже 1000 мм рт.ст. (в вакууме или в инертном газе). Образующийся на этой стадии карбид кремния (за счет реакции между кремнием и углеродом), связывает использование первоначально зерна в единый материал.
Пример 1. Из алмазного порошка марки АСМ 40/28 формуют заготовки диаметром 24 мм и высотой 3 мм. В качестве временного связующего при формовании используют этиловый спирт. Заготовки сушат на воздухе в течение 6 ч. Далее помещают их в реактор и обрабатывают в среде метана при 950oC в течение 10 ч. Содержание углерода в заготовке при этом составляет 8 мас. Затем заготовки помещают в печь, которую вакуумируют до давления 10-3 мм рт.ст. нагревают до 1500oC и сверху подают расплавленный кремний. После остывания печи извлекают полученный материал.
При исследовании образца на изнашивание на приборе ИМ-1 с помощью алмазного круга АЧК 150•20•32А16Б1 100% без СОЖ при нагрузке 1 кг и V= 20 м/с и времени испытания 15 с износ составил 4 мкм/с.
Пример 2. Приготавливают шихту, состоящую из алмаза марки АСМ 100/80-95 г, карбида титана 14/10 5 г. Полученную шихту тщательно перемешивают и формуют из нее заготовки диаметром 24 мм и высотой 3 мм, используя в качестве временного связующего этиловый спирт. В дальнейшем поступают аналогично примеру 1.
Примеры 3 5. выполняли аналогично примеру 2. Отличия в осуществлении примеров представлены в таблице.
Применение предлагаемого технического решения по сравнению с прототипом обеспечивает следующие преимущества:
1. Предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности получения алмазного материала в 15 30 раз.
1. Предлагаемый способ обеспечивает повышение производительности получения алмазного материала в 15 30 раз.
2. Предлагаемый способ осуществляется проще прототипа, т.к. не требует использования сложного оборудования (камер сверхвысоких давлений).
3. Способ обеспечивает возможность варьирования концентрации алмаза в материале, что важно для использования при обработке материалов различных классов.
Источники информации:
1. В. П. Поляков, А.В.Ножкина, Н.В.Чириков. Алмазы и сверхтвердые материалы, М. Металлургия, 1990, с. 327.
1. В. П. Поляков, А.В.Ножкина, Н.В.Чириков. Алмазы и сверхтвердые материалы, М. Металлургия, 1990, с. 327.
2. А.с. СССР N 549935, 1983, кл. B 24 D 3/02 (прототип).
Claims (1)
- Способ получения алмазосодержащего материала, включающий покрытие алмазных частиц углеродом и связывание их при температуре выше 1000o С, отличающийся тем, что предварительно формуют заготовку из алмаза или шихты, состоящей из алмаза и ковалентного или металлоподобного карбида, при следующем соотношении компонентов, мас.Алмаз 15 95
Карбид 5 85
покрытие алмазных частиц углеродом осуществляют в объеме сформованной заготовки до содержания углерода 2-20 мас. а связывание зерен осуществляют пропиткой кремнием при давлении ниже 1000 мм рт.ст.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94002911/02A RU2064399C1 (ru) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | Способ получения алмазосодержащего материала |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94002911/02A RU2064399C1 (ru) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | Способ получения алмазосодержащего материала |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94002911A RU94002911A (ru) | 1995-09-20 |
RU2064399C1 true RU2064399C1 (ru) | 1996-07-27 |
Family
ID=20151819
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94002911/02A RU2064399C1 (ru) | 1994-01-26 | 1994-01-26 | Способ получения алмазосодержащего материала |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2064399C1 (ru) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6447852B1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-09-10 | Ambler Technologies, Inc. | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same |
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 |
RU2463372C2 (ru) * | 2007-08-31 | 2012-10-10 | Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд | Сверхтвердые алмазные композиты |
RU2466200C2 (ru) * | 2006-10-31 | 2012-11-10 | Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд | Абразивная прессовка из поликристаллического алмаза |
RU2479268C2 (ru) * | 2011-07-05 | 2013-04-20 | Анна Борисовна Вольнова | Способ адресной доставки фармакологических средств в центральную нервную систему живого организма |
US8757472B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-06-24 | David Patrick Egan | Method for joining SiC-diamond |
-
1994
- 1994-01-26 RU RU94002911/02A patent/RU2064399C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 549935, В 24 D 3/02, 1983. * |
Cited By (8)
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 |
US6447852B1 (en) * | 1999-03-04 | 2002-09-10 | Ambler Technologies, Inc. | Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same |
RU2466200C2 (ru) * | 2006-10-31 | 2012-11-10 | Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд | Абразивная прессовка из поликристаллического алмаза |
US8757472B2 (en) | 2007-07-17 | 2014-06-24 | David Patrick Egan | Method for joining SiC-diamond |
RU2463372C2 (ru) * | 2007-08-31 | 2012-10-10 | Элемент Сикс (Продакшн) (Пти) Лтд | Сверхтвердые алмазные композиты |
RU2479268C2 (ru) * | 2011-07-05 | 2013-04-20 | Анна Борисовна Вольнова | Способ адресной доставки фармакологических средств в центральную нервную систему живого организма |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100348772B1 (ko) | 위스커강화 알루미나복합체의 상압소결방법 | |
US6179886B1 (en) | Method for producing abrasive grains and the composite abrasive grains produced by same | |
Greil et al. | Sintering and HIPping of silicon nitride-silicon carbide composite materials | |
US5993726A (en) | Manufacture of complex shaped Cr3 C2 /Al2 O3 components by injection molding technique | |
FI74304C (fi) | Med bindemedel anrikade haordmetallkroppar och foerfarande foer framstaellning av dessa. | |
EP0478310A2 (en) | Composite diamond abrasive compact | |
US4409003A (en) | Carbonitride coated silicon nitride cutting tools | |
EP1019338B1 (en) | A method for producing abrasive grains and the abrasive grains produced by this method | |
US3892835A (en) | Method of manufacturing hot pressed ceramic material based on silicon nitride | |
RU2064399C1 (ru) | Способ получения алмазосодержащего материала | |
EP0698447B1 (en) | Abrasive body | |
US4431431A (en) | Carbide coated silicon nitride cutting tools | |
JPS5828230B2 (ja) | 高硬度多結晶材料及びその製造法 | |
RU2036779C1 (ru) | Способ получения алмазосодержащего материала | |
US5527747A (en) | Rapid process for the preparation of diamond articles | |
EP0095131A1 (en) | Coated silicon nitride cutting tools | |
RU2131805C1 (ru) | Способ получения поликристаллического изделия | |
RU2147982C1 (ru) | Способ получения алмазосодержащего материала | |
US5151108A (en) | Method of producing porous vitrified grinder | |
RU2147509C1 (ru) | Способ получения абразивного изделия и абразивное изделие, полученное этим способом | |
RU2151814C1 (ru) | Способ получения алмазосодержащего материала и материал, полученный этим способом | |
RU2730092C1 (ru) | Композиция с углеродными нанотрубками для получения углеродной заготовки для высокоплотной SiC/C/Si керамики и способ получения изделий из SiC/C/Si керамики | |
RU2147508C1 (ru) | Способ получения абразивного изделия и абразивное изделие, полученное этим методом | |
JP2505789B2 (ja) | 高硬度焼結体工具 | |
JPH0881271A (ja) | 3相構造を有する超高圧相の焼結体及びその製法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060127 |