Синтез и упрочнение поликристаллов алмаза "Карбонадо"

Кристаллы синтетического алмаза, ввиду своих уникальных свойств, фактически применяются во всех отраслях промышленности как высокоэффективные, а в ряде случаев - незаменимые, сверхтвѐрдые материалы. Задача получения алмазных поликристаллов давно привлекает внимание исследователей, однако до настоящего времени, несмотря на предпринимаемые усилия исследователей из разных стран, не нашлось оптимального решения, что связано в первую очередь с высокими технологическими сложностями при решении этой проблемы. В Советском Союзе впервые синтезировали кристаллы алмаза 1960 – году в ИФВД АНСССР под руководством Л.Ф. Верещагина [1]. Получение алмазных поликристаллов прямым фазовым превращением из графита требует весьма высоких давлений порядка 12 – 25 ГПа и температур (около 3000°С) [2], что делает этот метод дорогостоящим. Использование катализаторов позволяет существенно снизить подаваемое давление (6 - 9 ГПа) и температуру (1200 - 1400 °С). Но и это остаѐтся весьма трудной задачей, так как твердосплавная технологическая оснастка под действием огромных нагрузок быстро разрушается, что приводит к повышенному расходу твердого сплава, а также, при генерации давления происходит разгерметизация камеры ячейки, что приводит к «выстрелам» и вытеканию материала контейнера из лунки. Поэтому актуальна задача исследования контейнеров аппарата высокого давления с целью уменьшения разгерметизации камеры ячейки и усилия пресса для воспроизводимой генерации высокого давления, необходимого для синтеза алмаза.
С другой стороны постоянный рост твѐрдости обрабатываемых материалов требует использования для их обработки более прочных кристаллов алмаза. Поэтому актуальной задачей является также упрочнение самих поликристаллов синтетического алмаза дешѐвыми и доступными способами.
Связь темы диссертации с крупными научными программами (проектами) и основными научно-исследовательскими работами <...>