RU2123473C1 - Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles - Google Patents

Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles Download PDF

Info

Publication number
RU2123473C1
RU2123473C1 RU98108146A RU98108146A RU2123473C1 RU 2123473 C1 RU2123473 C1 RU 2123473C1 RU 98108146 A RU98108146 A RU 98108146A RU 98108146 A RU98108146 A RU 98108146A RU 2123473 C1 RU2123473 C1 RU 2123473C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
particles
superhard
iron
carbon
wear
Prior art date
Application number
RU98108146A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98108146A (en
Inventor
О.А. Банных
Н.П. Лякишев
В.М. Блинов
А.А. Дитятьев
О.П. Черногорова
Е.И. Дроздова
Original Assignee
Институт металлургии и материаловедения им.А.А.Байкова РАН
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт металлургии и материаловедения им.А.А.Байкова РАН filed Critical Институт металлургии и материаловедения им.А.А.Байкова РАН
Priority to RU98108146A priority Critical patent/RU2123473C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2123473C1 publication Critical patent/RU2123473C1/en
Publication of RU98108146A publication Critical patent/RU98108146A/en

Links

Images

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: powdery metallurgy, in particular, production of superhard carbon particles in volume of iron-carbon alloys used in manufacture of articles for operation under wear conditions. SUBSTANCE: method of producing superhard particles sizing up to 0.5 mm consists in pressing of mixture of powders of iron and fullerites, synthesis of superhard carbon particles at high pressures and temperatures and subsequent withdrawal of these particles. The method is distinguished by the fact that isostatic pressure is performed at low pressure of 2.5-4.5 hPa temperature of 1000-1200 C. The invention also covers wear-resistant material containing iron or carbon steel and superhard carbon particles sizing up to 0.5 mm in the amount of up to 20%. EFFECT: increased sizes and number of superhard particle in volume of iron-carbon alloys and production of material whose wear resistance higher wear resistance of known alloys X12M and stellite. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу получения сверхтвердых углеродных частиц в объеме железоуглеродистых сплавов, используемых для изделий, работающих в условиях износа. The invention relates to powder metallurgy, in particular to a method for producing superhard carbon particles in the volume of iron-carbon alloys used for products operating under wear conditions.

Известен способ получения алмазов из фуллерена С60 с использованием кобальтового катализатора при температуре 1450oC и давлении 5 ГПа [1]. Основным недостатком такого способа является высокие температура и давление, что усложняет процесс получения сверхтвердого материала. Кроме того, использование дорогого и дефицитного кобальтового катализатора и фуллерена С60, который почти в 10 раз дороже смеси фуллеренов, удорожает производство алмазов.A known method of producing diamonds from fullerene C 60 using a cobalt catalyst at a temperature of 1450 o C and a pressure of 5 GPa [1]. The main disadvantage of this method is the high temperature and pressure, which complicates the process of obtaining superhard material. In addition, the use of expensive and scarce cobalt catalyst and C 60 fullerene, which is almost 10 times more expensive than a mixture of fullerenes, increases the cost of diamond production.

Сверхтвердые углеродные частицы могут быть сформированы в результате деформации сжатия в негидростатических условиях при давлении 5 - 13 ГПа и температурах 200 - 160oC [2, 3]. Однако такие условия получения указанных частиц могут быть реализованы только в установке "наковальня Бриджмена", что ограничивает вес получаемого материала сотнями микрограмм.Superhard carbon particles can be formed as a result of compression deformation under non-hydrostatic conditions at a pressure of 5 - 13 GPa and temperatures of 200 - 160 o C [2, 3]. However, such conditions for the preparation of these particles can only be realized in the Bridgman anvil installation, which limits the weight of the resulting material to hundreds of micrograms.

Известен способ получения сверхтвердых частиц из фуллеренов в медной матрице ударно-волновым сжатием при давлении 10 ГПа [4]. Существенным недостатком этого способа является малые размеры получающихся алмазных частиц (не более 0,01 мкм). A known method of producing superhard particles from fullerenes in a copper matrix by shock-wave compression at a pressure of 10 GPa [4]. A significant disadvantage of this method is the small size of the resulting diamond particles (not more than 0.01 μm).

В патенте [5] предложен синтез алмазов из смеси фуллерена с железом c использованием сверхскоростной закалки нагретой металлфуллереновой смеси. The patent [5] proposed the synthesis of diamonds from a mixture of fullerene with iron using ultrahigh-speed quenching of a heated metal-fullerene mixture.

Основным недостатком этого способа получения алмазов является необходимость проведения сверхскоростной закалки, которая ограничивает размеры закаливаемых образцов и приводит к получению ультрамелких алмазных частиц. The main disadvantage of this method of producing diamonds is the need for ultra-high-speed hardening, which limits the size of the quenched samples and leads to ultrafine diamond particles.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ получения алмазов методом ударно-волновой обработки порошковой смеси из меди и фуллеренов при высоких давлениях (>20 ГПа) и температуре с последующей сверхскоростной (более 1010 град/с) закалкой [6]. Основным недостатком этого способа является малый размер (менее 5 мкм) и небольшие количества (менее 10% от вводимого количества фуллеренов) алмазных частиц, что ограничивает их промышленное использование, кроме того, использование в порошковой смеси тяжелых фуллеренов существенно удорожает изготовление алмазов.The closest to the invention in technical essence and the achieved effect is a method for producing diamonds by shock wave processing of a powder mixture of copper and fullerenes at high pressures (> 20 GPa) and temperature, followed by ultrahigh (more than 10 10 deg / s) quenching [6] . The main disadvantage of this method is the small size (less than 5 microns) and small amounts (less than 10% of the input amount of fullerenes) of diamond particles, which limits their industrial use, in addition, the use of heavy fullerenes in a powder mixture significantly increases the cost of diamond production.

Предложенное изобретение обеспечивает увеличение размера и количества сверхтвердых частиц, образующихся в объеме железоуглеродистых сплавов в результате прессования порошковой смеси железа или его сплавов и фуллерита. Это изобретение представляет способ получения сверхтвердого материала, включающий прессование смеси порошков железа (или его сплав) и фуллерита при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре и синтез сверхтвердой фазы из фуллерита при изостатическом прессовании при давлении 2,5 - 4,5 ГПа и температуре 1000 - 1200oC.The proposed invention provides an increase in the size and quantity of superhard particles formed in the volume of iron-carbon alloys as a result of pressing a powder mixture of iron or its alloys and fullerite. This invention provides a method for producing a superhard material, comprising pressing a mixture of iron powders (or its alloy) and fullerite at a pressure of 0.25 GPa at room temperature and synthesizing a superhard phase from fullerite under isostatic pressing at a pressure of 2.5 to 4.5 GPa and temperature 1000 - 1200 o C.

Фуллерит представляет собой экстракт, полученный промыванием толуолом фуллереновой сажи, приготовляемой электродуговым методом из графита в атмосфере гелия, с последующим испарением толуола нагревом до 100oC. Применяемая смесь фуллеренов содержит 85% С60, 14% С70 и 1% тяжелых фуллеренов. Прессовки, используемые в данном методе получения, представляли собой диски диаметром 10 мм и толщиной 5 мм. Их вес варьировался от 1,5 до 2,5 г в зависимости от доли фуллерита в образце. Полученные заготовки подвергали сжатию до 2,5 - 4,5 ГПа и затем нагревали до 800 - 1300oC, выдерживали при постоянной температуре и давлении в течение 3 мин и затем охлаждали и снижали давление до нуля.Fullerite is an extract obtained by washing with toluene of fullerene soot, prepared by the electric arc method from graphite in a helium atmosphere, followed by evaporation of toluene by heating to 100 o C. The applied mixture of fullerenes contains 85% C 60 , 14% C 70 and 1% heavy fullerenes. The compacts used in this production method were disks with a diameter of 10 mm and a thickness of 5 mm. Their weight ranged from 1.5 to 2.5 g, depending on the proportion of fullerite in the sample. The resulting preforms were compressed to 2.5 - 4.5 GPa and then heated to 800 - 1300 o C, kept at a constant temperature and pressure for 3 minutes and then cooled and reduced pressure to zero.

Предлагаемый способ (примеры 1 - 7) позволяет получать сверхтвердую углеродную фазу (фиг.1) с размерами частиц до 0,5 мм (фиг.2) в камере объемом 150 - 750 мм3 на простом в эксплуатации оборудовании, обеспечивающем возможность выхода на промышленные масштабы изготовления сверхтвердого материала. Используемые в данном способе давления и температуры существенно ниже применяемых при промышленном получении алмазов и других сверхтвердых углеродных материалов. Количество получаемой фазы составляет более 80% от вводимого количества фуллерита, что в несколько раз больше, чем при использовании ударно-волновой обработки. Полученные сверхтвердые частицы имеют высокую твердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить их твердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды (фиг. 2). По данным Рамановской спектроскопии эта фаза существенно отличается от известных углеродных фаз (фиг.3). Частицы трансформированного фуллерита могут быть извлечены из железной матрицы путем ее химического или электролитического растворения.The proposed method (examples 1 to 7) allows to obtain a superhard carbon phase (Fig. 1) with particle sizes up to 0.5 mm (Fig. 2) in a chamber with a volume of 150 - 750 mm 3 on an easy-to-use equipment that allows access to industrial the scale of production of superhard material. The pressures and temperatures used in this method are significantly lower than those used in the industrial production of diamonds and other superhard carbon materials. The amount of the obtained phase is more than 80% of the introduced amount of fullerite, which is several times more than when using shock wave processing. The obtained superhard particles have high hardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure their hardness by standard methods using a diamond pyramid (Fig. 2). According to Raman spectroscopy, this phase is significantly different from the known carbon phases (figure 3). Particles of transformed fullerite can be extracted from the iron matrix by its chemical or electrolytic dissolution.

Предлагаемый способ позволяет получить сверхтвердые углеродные частицы в процессе прессования при давлениях 2,5 - 4,5 ГПа и температурах 1000 - 1200oC. При давлениях ниже 2,5 ГПа и температуре ниже 1000oC не образуется сверхтвердая фаза, а при температурах выше 1200oC возможно образование и плавление эвтектики из-за науглероживания железной матрицы.The proposed method allows to obtain superhard carbon particles during pressing at pressures of 2.5 to 4.5 GPa and temperatures of 1000 to 1200 o C. At pressures below 2.5 GPa and temperatures below 1000 o C does not form a superhard phase, and at temperatures above 1200 o C the formation and melting of the eutectic due to carburization of the iron matrix.

Вторая часть изобретения относится к разработке новых износостойких материалов на основе железа, содержащих сверхтвердые частицы трансформированного фуллерита. Эти материалы изготавливаются по описанному выше способу изготовления сверхтвердых частиц без применения операции извлечения этих частиц. The second part of the invention relates to the development of new wear-resistant materials based on iron, containing superhard particles of transformed fullerite. These materials are manufactured by the above-described method of manufacturing superhard particles without the use of the extraction operation of these particles.

Ближайшими аналогами заявляемого материала среди металлических материалов, содержащих фуллериты или продукты их превращения, являются материал, состоящий из металлоуглеродной матрицы аллотропного металла, фуллеренов и алмазных кристаллов размерами до 0,005 мм [5], а также материал, состоящий из матрицы аллотропный металл - углерод и металлофуллеритов [7]. The closest analogues of the claimed material among metallic materials containing fullerites or products of their transformation are a material consisting of a metal-carbon matrix of allotropic metal, fullerenes and diamond crystals up to 0.005 mm in size [5], as well as a material consisting of a matrix of allotropic metal - carbon and metallofullerites [7].

Предлагаемый материал отличается тем, что железоуглеродная матрица содержит продукт превращения фуллерита (или трансформированный фуллерит) в виде описанной выше сверхтвердой углеродной фазы размерами до 0,5 мм и в количестве до 20%. The proposed material is characterized in that the iron-carbon matrix contains the conversion product of fullerite (or transformed fullerite) in the form of the above-described superhard carbon phase up to 0.5 mm in size and in an amount up to 20%.

Износостойкость предлагаемого материала превышает таковую известных износостойких сплавов Х12М и стеллита (фиг.4). The wear resistance of the proposed material exceeds that of the known wear-resistant alloys X12M and stellite (figure 4).

На фиг.1 показаны концентрационные профили углерода (1-сверхтвердая фаза, 2-алмаз) характеристического излучения углерода (Kα) на микрорентгеноспектральном анализаторе "Спектрозонд"; на фиг.2 - микроструктура стали, содержащей трансформированный фуллерит, полученной при изостатическом прессовании смеси фуллеренов и стали У12 при давлении 4,5 ГПа и температуре 1200oC; на фиг. 3 - Рамановские спектры углеродных фаз: 1 - сверхтвердая фаза, полученная при изостатическом прессовании смеси фуллеренов и стали У12 при давлении 4,5 ГПа и температуре 1200oC, 2 - аморфный углерод, 3 - алмаз, 4 - фуллерен С60, 5 - поликристалл графита, 6 - монокристалл графита; на фиг. 4 - абразивный износ (потеря массы в миллиграммах за 5 мин истирания по абразивному кругу по методу Хрущева) известных износостойких сплавов и новых материалов на основе железа, содержащих 5 и 10%-сверхтвердой фазы(превращенного фуллерита).Figure 1 shows the concentration profiles of carbon (1-superhard phase, 2-diamond) characteristic carbon radiation (K α ) on a microprobe X-ray analyzer "Spectroscope"; figure 2 - the microstructure of steel containing transformed fullerite obtained by isostatic pressing of a mixture of fullerenes and steel U12 at a pressure of 4.5 GPa and a temperature of 1200 o C; in FIG. 3 - Raman spectra of carbon phases: 1 - superhard phase obtained by isostatic pressing of a mixture of fullerenes and U12 steel at a pressure of 4.5 GPa and a temperature of 1200 o C, 2 - amorphous carbon, 3 - diamond, 4 - fullerene C 60 , 5 - polycrystal of graphite, 6 - single crystal of graphite; in FIG. 4 - abrasive wear (mass loss in milligrams for 5 minutes of abrasion on an abrasive wheel according to the Khrushchev method) of known wear-resistant alloys and new materials based on iron containing 5 and 10% superhard phase (converted fullerite).

Пример 1. Порошковая смесь весом 2 г на основе чистого железа 99,99% со средним размером частиц 50 мкм, содержащая 5 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре. Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 4,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1200oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Получаемый материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды.Example 1. A powder mixture weighing 2 g based on pure iron 99.99% with an average particle size of 50 μm, containing 5 wt.% Fullerites, pre-compressed at a pressure of 0.25 GPa at room temperature. The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 4.5 GPa and heated by a graphite heater to 1200 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, as evidenced by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid.

Пример 2. Порошковая смесь весом 2,5 г на основе чистого железа 99,99%, со средним размером частиц 50 мкм, содержащая 20 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре. Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 4,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1200oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Полученный материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды. Частицы экстрагируются с помощью химического растворения металлической матрицы.Example 2. A powder mixture weighing 2.5 g based on pure iron 99.99%, with an average particle size of 50 μm, containing 20 wt.% Fullerites, pre-compressed at a pressure of 0.25 GPa at room temperature. The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 4.5 GPa and heated by a graphite heater to 1200 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid. Particles are extracted by chemical dissolution of the metal matrix.

Пример 3. Порошковая смесь весом 2 г на основе чистого железа 99,99% со средним размером частиц 50 мкм, содержащая 5 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована под давлением 0,25 ГПа при комнатной температуре. Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 2,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1200oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Полученный материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды. Частицы экстрагируются с помощью химического растворения металлической матрицы.Example 3. A powder mixture weighing 2 g based on pure iron 99.99% with an average particle size of 50 μm, containing 5 wt.% Fullerites, pre-compressed under a pressure of 0.25 GPa at room temperature. The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 2.5 GPa and heated by a graphite heater to 1200 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid. Particles are extracted by chemical dissolution of the metal matrix.

Пример 4. Порошковая смесь весом 2 г на основе чистого железа 99,99% со средним размером частиц 50 мкм, содержащая 5 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре. Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 4,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1000oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Полученный материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды. Частицы экстрагируются с помощью химического растворения металлической матрицы.Example 4. A powder mixture weighing 2 g based on pure iron 99.99% with an average particle size of 50 μm, containing 5 wt.% Fullerites, pre-compressed at a pressure of 0.25 GPa at room temperature. The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 4.5 GPa and heated by a graphite heater to 1000 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid. Particles are extracted by chemical dissolution of the metal matrix.

Пример 5. Порошковая смесь весом 2 г на основе сплава железа со средним размером частиц 200 мкм, содержащая 5 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре. Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 4,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1200oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Полученный материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды. Частицы экстрагируются с помощью химического растворения металлической матрицы.Example 5. A powder mixture weighing 2 g based on an iron alloy with an average particle size of 200 μm, containing 5 wt.% Fullerites, is pre-compressed at a pressure of 0.25 GPa at room temperature. The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 4.5 GPa and heated by a graphite heater to 1200 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid. Particles are extracted by chemical dissolution of the metal matrix.

Пример 6. Порошковая смесь весом 2 г на основе сплава железа со средним размером частиц 200 мкм, содержащая 5 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре. Example 6. A powder mixture weighing 2 g based on an iron alloy with an average particle size of 200 μm, containing 5 wt.% Fullerites, is pre-compressed at a pressure of 0.25 GPa at room temperature.

Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 4,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1000oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Полученный материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможностью измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды. Частицы экстрагируются с помощью химического растворения металлической матрицы.The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 4.5 GPa and heated by a graphite heater to 1000 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid. Particles are extracted by chemical dissolution of the metal matrix.

Пример 7. Порошковая смесь весом 2 г на основе сплава железа со средним размером частиц 200 мкм, содержащая 5 мас.% фуллеритов, предварительно спрессована при давлении 0,25 ГПа при комнатной температуре. Полученная заготовка с помощью стотонного гидравлического пресса нагружается с давлением 2,5 ГПа и нагревается графитовым нагревателем до 1200oC. После выдержки 3 мин заготовка охлаждается и нагрузка снимается. Полученный материал содержит сверхтвердые частицы, имеющие высокую микротвердость, что подтверждается их способностью царапать лейкосапфир и алмаз и невозможность измерить микротвердость стандартными методами с использованием алмазной пирамиды. Частицы экстрагируются с помощью химического растворения металлической матрицы.Example 7. A powder mixture weighing 2 g based on an iron alloy with an average particle size of 200 μm, containing 5 wt.% Fullerites, pre-compressed at a pressure of 0.25 GPa at room temperature. The resulting workpiece using a hundred-ton hydraulic press is loaded with a pressure of 2.5 GPa and heated by a graphite heater to 1200 o C. After holding for 3 minutes, the workpiece is cooled and the load is removed. The resulting material contains superhard particles with high microhardness, which is confirmed by their ability to scratch leucosapphire and diamond and the inability to measure microhardness by standard methods using a diamond pyramid. Particles are extracted by chemical dissolution of the metal matrix.

Источники информации
1. C60 fullerene as carbon source for diamond synthesis. /G.Bocquillon, C.Bogicevic end others. J. Phys. Chem. 1993, vol.97. No 49,p.12924-12927.
Sources of information
1. C60 fullerene as carbon source for diamond synthesis. / G. Bocquillon, C. Bogicevic end others. J. Phys. Chem. 1993, vol. 97. No. 49, p.12924-12927.

2. No 92-315998, JP, кл. B 02 J 3/08. Manufacture of diamond powder /T. Sekine, Kagaku Gijutsucho Mukizai - Заявлено 30.10.92. Опубл. 17.05.94. 2.No 92-315998, JP, cl. B 02 J 3/08. Manufacture of diamond powder / T. Sekine, Kagaku Gijutsucho Mukizai - Declared 10/30/92. Publ. 05/17/94.

3. Патент РФ N 2078033, кл. C 01B 31/00, 31/06. Полиморфное соединение углерода /Бланк В. Д. , Буга С.Г., Попов М.Ю. - Заявлено 16.11.94. Опубл. 27.04.97. Бюл. N 12. 3. RF patent N 2078033, cl. C 01B 31/00, 31/06. Polymorphic carbon compound / Blank V.D., Buga S.G., Popov M.Yu. - Declared 11/16/94. Publ. 04/27/97. Bull. N 12.

4. Патент РФ N 2096321, кл. C 01 B 31/06. Сверхтвердый материал и способ его получения /Бланк В.Г., Буга С.Г., Попов М.Ю. - Заявлено 16.11.94. Опубл. 20.11.97 Бюл. N 32. 4. RF patent N 2096321, cl. C 01 B 31/06. Superhard material and the method of its production / Blank V.G., Buga S.G., Popov M.Yu. - Declared 11/16/94. Publ. 11/20/97 Bul. N 32.

5. No 820842 (US), WO кл. C 22 C 26/00. Manufacture of diamond crystals from metallo-fullerene such as iron fullerite/R.C.Job, Micromet Technology Inc. - Заявлено 15.01.92. Опубл. 22.07.93. 5.No 820842 (US), WO class. C 22 C 26/00. Manufacture of diamond crystals from metallo-fullerene such as iron fullerite / R.C. Job, Micromet Technology Inc. - Declared 01/15/92. Publ. 07/22/93.

6. Патент РФ N 2074115. кл. C 01 B 31/06 Способ изготовления алмазов /Епанчинцев О.Г., Зубченко А.С. и др. - Заявлено 23.06.84. Опубл. 27.02.97. Бюл. N 6. 6. RF patent N 2074115. cl. C 01 B 31/06 Method for the production of diamonds / Epanchintsev O.G., Zubchenko A.S. and others. - Claimed 06/23/84. Publ. 02/27/97. Bull. N 6.

7. No 5288342 (US), WO кл. C 01 B 31/01. Solid metalcarbon matrix of metallofullerites and method of forming the same, R.C.Job, Micromet Technology Inc., Заявлено 31.12.91. 7.No 5288342 (US), WO class. C 01 B 31/01. Solid metalcarbon matrix of metallofullerites and method of forming the same, R.C. Job, Micromet Technology Inc., Declared 12/31/91.

Claims (2)

1. Способ получения сверхтвердых углеродных частиц размерами до 0,5 мм, заключающийся в прессовании смеси порошков железа и фуллеритов, синтезе сверхтвердых углеродных частиц при высоких давлениях и температурах и последующем извлечении этих частиц, отличающийся тем, что изостатическое прессование проводят при низком давлении 2,5 - 4,5 ГПа и температурах 1000 - 1200oС.1. The method of producing superhard carbon particles up to 0.5 mm in size, which consists in pressing a mixture of powders of iron and fullerites, synthesis of superhard carbon particles at high pressures and temperatures and subsequent extraction of these particles, characterized in that the isostatic pressing is carried out at low pressure 2, 5 - 4.5 GPa and temperatures of 1000 - 1200 o C. 2. Износостойкий материал, содержащий железо или углеродистую сталь и углеродные частицы, отличающийся тем, что материал содержит сверхтвердые углеродные частицы размером до 0,5 мм и в количестве до 20%. 2. Wear-resistant material containing iron or carbon steel and carbon particles, characterized in that the material contains superhard carbon particles up to 0.5 mm in size and in an amount of up to 20%.
RU98108146A 1998-05-07 1998-05-07 Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles RU2123473C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98108146A RU2123473C1 (en) 1998-05-07 1998-05-07 Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98108146A RU2123473C1 (en) 1998-05-07 1998-05-07 Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2123473C1 true RU2123473C1 (en) 1998-12-20
RU98108146A RU98108146A (en) 2000-02-20

Family

ID=20205409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98108146A RU2123473C1 (en) 1998-05-07 1998-05-07 Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2123473C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335556C2 (en) * 2006-08-31 2008-10-10 Федеральное государственное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГУ ТИСНУМ) Method of diamond-bearing material production
RU2523477C1 (en) * 2012-12-07 2014-07-20 Закрытое акционерное общество "Петровский научный центр "ФУГАС"" Method of obtaining super-hard composite material
RU2543891C1 (en) * 2013-09-03 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГБНУ ТИСНУМ) High-hardness carbon material and method for production thereof
RU2635488C1 (en) * 2016-09-26 2017-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Method for producing composite metal matrix material reinforced with ultra-elastic superhard carbon particles
RU2709885C1 (en) * 2019-06-24 2019-12-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГБНУ ТИСНУМ) Method of producing boron-carbon composite material
RU2788889C1 (en) * 2022-03-18 2023-01-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Method for producing an anti-friction composite material synthesised from metal mixed with hydrogenated fullerenes

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014235A1 (en) * 1992-01-15 1993-07-22 Micromet Technology, Inc. Method of producing diamond crystals from metallofullerite matrix and resulting product
EP0635515A1 (en) * 1993-07-23 1995-01-25 Hoechst Aktiengesellschaft Metallfullerene intercalation compounds, process for their preparation and use as catalysts
WO1995010481A1 (en) * 1993-10-13 1995-04-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Carbon nanotubes and nested fullerenes supporting transition metals
RU2078033C1 (en) * 1994-11-16 1997-04-27 Институт спектроскопии РАН Polymorphous carbon compound
RU2096321C1 (en) * 1994-11-16 1997-11-20 Институт спектроскопии РАН Superhard material and method for manufacturing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993014235A1 (en) * 1992-01-15 1993-07-22 Micromet Technology, Inc. Method of producing diamond crystals from metallofullerite matrix and resulting product
EP0635515A1 (en) * 1993-07-23 1995-01-25 Hoechst Aktiengesellschaft Metallfullerene intercalation compounds, process for their preparation and use as catalysts
WO1995010481A1 (en) * 1993-10-13 1995-04-20 E.I. Du Pont De Nemours And Company Carbon nanotubes and nested fullerenes supporting transition metals
RU2078033C1 (en) * 1994-11-16 1997-04-27 Институт спектроскопии РАН Polymorphous carbon compound
RU2096321C1 (en) * 1994-11-16 1997-11-20 Институт спектроскопии РАН Superhard material and method for manufacturing same

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2335556C2 (en) * 2006-08-31 2008-10-10 Федеральное государственное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГУ ТИСНУМ) Method of diamond-bearing material production
RU2523477C1 (en) * 2012-12-07 2014-07-20 Закрытое акционерное общество "Петровский научный центр "ФУГАС"" Method of obtaining super-hard composite material
RU2543891C1 (en) * 2013-09-03 2015-03-10 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГБНУ ТИСНУМ) High-hardness carbon material and method for production thereof
RU2635488C1 (en) * 2016-09-26 2017-11-13 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Method for producing composite metal matrix material reinforced with ultra-elastic superhard carbon particles
RU2709885C1 (en) * 2019-06-24 2019-12-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Технологический институт сверхтвердых и новых углеродных материалов" (ФГБНУ ТИСНУМ) Method of producing boron-carbon composite material
RU2788889C1 (en) * 2022-03-18 2023-01-25 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) Method for producing an anti-friction composite material synthesised from metal mixed with hydrogenated fullerenes
RU2800839C1 (en) * 2023-01-10 2023-07-31 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") Magnetic heat engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0574587B1 (en) Synthetic diamond-containing material and method of obtaining it
Alexandrov et al. Consolidation of nanometer sized powders using severe plastic torsional straining
Vo et al. Fabrication and characterization of a low-cost Co-free Al0. 8CrFeNi2. 2 eutectic high entropy alloy based solid self-lubricating composite: Microstructure, mechanical and wear properties
US4495123A (en) Dense shaped articles consisting of polycrystalline hexagonal boron nitride and process for their manufacture by isostatic hot pressing
Mahday et al. Mechanically induced solid state carburization for fabrication of nanocrystalline ZrC refractory material powders
Bundy Ultra-high pressure apparatus
US5098484A (en) Method for producing very fine microstructures in titanium aluminide alloy powder compacts
RU2312844C2 (en) Heat-resistant composite diamond sintered article and the method of its production
Huang et al. Mechanical properties and tribological behavior of Fe/nano-diamond composite prepared by hot-press sintering
RU2123473C1 (en) Method of producing superhard carbon particles and wear-resistant material volumetrically containing these particles
Dogan et al. Mechanical processing, compaction, and thermal processing of α-Fe powder
EP0574440A1 (en) Production of metal and metalloid nitrides
US3147543A (en) Dispersion hardened metal product
Arik et al. Investigation of influences of pressing pressure and sintering temperature on the mechanical properties of Al–Al4C3 composite materials
CA2381369C (en) One-step synthesis and consolidation of nanophase materials
Raman et al. The one-step synthesis of dense titanium-carbide tiles
EP0234099B1 (en) Powder metallurgy high speed tool steel article and method of manufacture
US3989559A (en) Superalloys containing nitrides and process for producing same
US5201923A (en) Stoichiometric b1-type tantalum nitride and a sintered body thereof and method of synthesizing the b1-type tantalum nitride
RU2816713C1 (en) Method for producing refractory material
Pribytkov et al. Hot Compaction of Titanium Powders with Shear Deformation
JP2016098421A (en) A container for ultra-high pressure generation using cemented carbide that does not cause delayed fracture
Karastoyanov et al. Innovative Approach for Obtaining Metal Parts with Improved Hardness and Wear Resistance
Kommel et al. Effect of New Superhard Phases Formation on Properties of Composite Processed by SHS
Muradyan et al. The influence of hydrogen on the synthesis of γ-TiAl alloys containing Nb, Cr and Mn by non-traditional Hydride Cycle method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150508