Дослідження адсорбційно-структурних характеристик поверхні синтетичних алмазних порошків

  • Н. O. Oлійник Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
  • Г. Д. Ільницька Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
  • O. М. Сизоненко Інститут імпульсних процесів і технологій Національної академії наук України
  • Г. A. Петасюк Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
  • А. С. Торпаков Інститут імпульсних процесів і технологій Національної академії наук України
  • Г. А. Базалій Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
  • С. Д. Заболотний Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
  • M. M. Циба Інститут сорбції та проблем ендоекології Національної академії наук України
Ключові слова: порошок синтетичного алмазу, мікро- та шліфпорошки, адсорбційно-структурні, фізико-хімічні, фізико-механічні та морфометричні характеристики

Анотація

Подаються результати дослідження адсорбційно-структурних, фізико-механічних, фізико-хімічних характеристик мікропорошків марки АСМ зернистістю 20/14 та шліфпорошків марки АС20 зернистістю 100/80 синтетичного алмазу вихідних та після модифікування. Модифікування виконували хімічним методом при застосуванні розчину нітрогенної кислоти та імпульсним обробленням високовольтними електричними розрядами у водному середовищі (ВЕР) при наступному хімічному очищенні порошку. Визначали шляхом аналізу ізотерм низькотемпературної адсорбції-десорбції азоту (77 К) при p/pS = 0.99, які отримано на газоадсорбційному аналізаторі NOVA 2200 «Quantachrome» (США). Топографію поверхні визначали із застосуванням методів скануючої мікроскопії; морфометричні характеристики – із застосуванням приладу DiaInspect.OSM фірми Vollstaеdt Diаmant GmbH. Фізико-механічні та фізико-хімічні характеристики порошків визначали за державними нормативними документами. Встановлено, що модифікування мікропорошків та шліфпорошків обома способами має однакову тенденцією зміни фізико-механічних, фізико-хімічних та адсорбційно-структурних характеристик  порошків. Зменшуються вміст домішок, величини неспалимого залишку. питомої магнітної сприйнятливості, зростають величина питомого електричного опору; абразивна здатність, однорідність за розмірами, коефіцієнт поверхневої активності. Порошки до та після модифікування мають розвинену мезопористу структуру поверхні. Модифікування призводить до зниження  питомої площі поверхні порошку; підвищення енергії адсорбції; сумарного об'єму пор та  суттєво не змінює форму зерен. Більш округла форма та найбільша стабільність та однорідність властиві зернам після хімічного модифікування, більш шорстка поверхня притаманна зернам після ВЕР модифікування.

Посилання

Novikov M. V. Tools made from superhard materials (К, 2001).

Aleshin V. H., Smekhnov A. A., Bogatyreva H. P., Kruk V. B. Diamond Surface Chemistry (K.: Naukova dumka, 1990).

Bogatyreva G. P., Nevstruev G. F., Ilnitskaya G. D., Marinich M. A., Bazaliy G. A., Gvyazdovskaya V. L., Ishchenko E. V., Oleinik N. A. Interaction of synthetic diamond powders with liquid and gaseous media. (Superhard materials, receiving and application: N. V. Novikov (Eds.), V. 2, К, 2004, P. 97-125).

Bogatyreva G. P., Gvyazdovskaya V. L. Specific surface area of synthetic diamond powders. Superhard Materials. 1986. 2: 25.

Novikov N. V. Synthetic superhard materials. Application of synthetic superhard materials (V. 3, K.: Naukova dumka, 1986).

Lavrinenko V. I. Superhard materials: a guide for the curious (К.: Akademperiodyka, 2018).

Sizonenko O. N., Oleinik N. A., Petasyuk G. A., et al. Influence of elektrodischarge treatment of diamond powders on changes in their physical and mechanical characteristics. Powder metallurgy. 2013. 7/8: 3. https://doi.org/10.1007/s11106-013-9535-5

Synthetic diamond powders. General technical conditions. (DSTU 3292-95).

Bogatyreva G. P. Methodological recommendations for studying the physicochemical properties of СTM (К: 1992.)

Petasyuk G. A. Interpretative and applied aspects of some morphological characteristics of superabrasive powders. Superhard Materials. 2010. 32(2): 128. https://doi.org/10.3103/S1063457610020073

Oliynyk N. O., Ilnytska H. D., Petasyuk H. A., Bazaliy G. A., Zabolotnyy S. D. Investigation of the infusion modification of synthetic diamond powders by the method of pulsed generation of high-voltage electrical discharges in the aqueous medium. In: XXV International conference Surface engineering and renovation of biobes (June 10-12, 2025, Zhytomyr, Ukraine). P. 67-68.

Gregg S., Sing K. Adsorbziia, udelnaia poverchnost, poristoct [Adsorption, surface area, porosity] (M.: Mir, 1984) [in Russian].

Опубліковано
2025-11-26
Як цитувати
OлійникН. O., Ільницька, Г. Д., СизоненкоO. М., ПетасюкГ. A., Торпаков, А. С., Базалій, Г. А., Заболотний, С. Д., & ЦибаM. M. (2025). Дослідження адсорбційно-структурних характеристик поверхні синтетичних алмазних порошків. Поверхня, (17(32), 282–290. https://doi.org/10.15407/Surface.2025.17.282
Розділ
Наноматеріали і нанотехнології