Степаненко А. В. Особливості структурного стану та фізико-механічних властивостей композита алмаз-карбід кремнію

У роботі проведено дослідження структурного стану ряду алмазних полікристалічних матеріалів. Показано, що напружено-деформований стан композита алмаз-SiC визначається прикладеним тиском і різницею констант пружності його фаз. Він сприяє високим експлуатаційним властивостям матеріалу, оскільки SiC знаходиться в умовах всебічного стиску (2,5 ГПа), а алмаз - при всебічному розтязі (0,5 ГПа). Мікронапруження в алмазі можна характеризувати дисперсією псевдо-макронапружень, а в SiC рівень мікронапружень визначається, в основному, його субструктурним станом. Ультразвуковими методами виміряно значення модуля Юнга в зразках матеріалу. Показано, що урахування структури матеріалу дозволяє підвищити точність прогнозування модуля пружності. Встановлено, що закономірності змочування природного алмазу і композита алмаз-SiC металічними розплавами, які складають основу серійних припоїв, є подібними. Наявність карбіду кремнію в матеріалі викликає незначне погіршення його змочування в порівнянні з монокристалами природного алмазу. На основі одержаних результатів запропоновано і реалізовано, при високому тиску (7-8 ГПа) та температурі (1700-1800С), мікроструктуру композита алмаз-SiC, яка забезпечує високі значення зносостійкості та термостабільності матеріалу. Встановлено основні закономірності структуроутворення такого матеріалу в залежності від часу ізотермічної витримки та структурного стану вихідних алмазних порошків.