Алмаз свойства

Для восстановления режущих свойств абразивные инструменты подвергают правке. Чаще всего правку производят алмазом ппи обильном охлаждении. Алмаз, укрепленный в специальной державке, перемещается вручную или автоматически с подачей 5пр относительно вращающегося круга. Толщина удаляемого слоя шлифовального круга обычно не превышает 0,01—0,03 мм. Время непрерывной работы инструмента между двумя правками. характеризует период его стойкости. В зависимости от требований к качеству обработки и режимов резания стойкость инструмента ориентировочно составляет 5—40 мин. [c.364]

Для изготовления алмазных брусков применяют зерна природных (естественных) и синтетических (искусственных) алмазов. Для хонинговальных брусков применяют преимущественно синтетические алмазы, обладающие высокой стабильностью свойств, работоспособностью и имеющие по сравнению с природными алмазами значительно меньшую стоимость. [c.228]

Для твердых тел чаще более характерны смешанные виды связи. Известно, что ионная и ковалентная связи, а также ковалентная и металлическая не имеют резкого разграничения и может наблюдаться переход от одного вида связи к другому. Так, упрочнение металла в результате пластической деформации и легирования объясняется превращением металлической связи в ковалентную. При деформации в металлах появляются области высокой прочности и малой пластичности, приближающиеся по своим свойствам к типичным веществам, обладающим ковалентной связью (алмазу). [c.10]

В зависимости от кристаллической структуры один и тот же элемент может быть либо металлом, либо полупроводником, либо диэлектриком. Например, известно, что белое олово—металл, а серое—полупроводник, углерод в виде алмаза—диэлектрик, а в виде графита он проявляет металлические свойства. [c.84]

Заметим, что на упругие и пластические свойства твердых тел оказывает влияние характер сил связи. Ковалентные кристаллы (алмаз, кремний, германий) при комнатной температуре бывают жесткими и хрупкими, так как направленный характер связей препятствует сдвиговому движению, а также мешает перемещению одного атома вслед за другим, как это имеет место при движении дислокаций в решетке. Разрушение начинается прежде, чем дислокации могут обеспечить достаточно большие сдвиги, поскольку их движение затруднено ио сравнению с движением дислокаций в металлах. Ионные кристаллы гораздо более пластичны, если они совершенно чистые (обычные кристаллы могут быть и хрупкими из-за наличия внедренных в них дефектов). Электростатические силы — ненаправленные, и потому ионы могут перемещаться с места на место в той мере, в какой этому мешают их размеры. Металлы, как мы видели выше, наиболее пластичны в них возможно свободное перемещение дислокаций. [c.136]

Если положить Юэ = 2-10 з с , й = 1,05-10 Дж-с, то 0э 15О К-Реальная температура Эйнштейна зависит от свойств веществ, для большинства твердых тел она порядка 10 К, но есть вещества (бериллий, алмаз), у которых 0э аномально высока (выше 1000 К). Этот факт связан с тем обстоятельством, что в формулу (6.11) для температуры Эйнштейна входит частота колебаний осциллятора, которую можно для простоты записать в виде [c.168]

В начале текуш его столетия были заложены основы квантовой физики. Вскоре после этого Эйнштейн [75], Борн и Карман [76] и Дебай [77] применили принципы квантовой теории для объяснения результатов, полученных при измерении теплоемкости твердых тел. Б несколько более поздней работе Эйнштейн [78] признал, что его первоначальное предположение о наличии одной частоты колебаний у всех атомов твердого тела не может рассматриваться как точная физическая модель. Тем не менее его первую работу характеризует глубокое понимание основных особенностей теплоемкости, что полностью оправдывает использование в качестве первого приближения сравнительно грубой первоначальной модели. Теоретическим результатом первостепенной важности было введение представления о свойственной каждому веществу характеристической температуре 0, выше которой тепловое движение полностью нивелирует индивидуальные особенности любой решетки и поэтому действительна универсальная классическая формула Е = 31 кТ. При температурах ниже в теплоемкость, а также многие другие экспериментально определяемые свойства твердых тел весьма критическим образом зависят от особенностей данной решетки. Так, например, аномальная теплоемкость алмаза, значительно меньшая классического значения, в свете этой теории получает прямое объяснение как результат высокой характеристической частоты колебаний решетки v (это подтверждается также исключительной твердостью алмаза). Характеристическая температура алмаза в (A 0=/zv) много выше комнатной температуры, а потому и его теплоемкость при комнатной температуре много ниже значения, которое следует из закона Дюлонга и Пти. Иными словами, алмаз при комнатной температуре находится в низкотемпературной области . [c.186]

Теперь возьмем стержень из стеклопластика или, для конкретности, широко применяемое и весьма популярное у рыболовов-спортсменов стеклопластиковое удилище. Оно изготовлено из плотно уложенных в продольном направлении тончайших стеклянных нитей, соединенных эпоксидным связующим. Каждая нить обладает той же хрупкостью, что и обычный стеклянный лист. Эпоксидная матрица также достаточно хрупкая. Композиция пластических свойств не приобретает. Если стеклопластиковый стержень подвергнуть испытанию на растяжение, остаточные деформации при разрыве будут ничтожными. И вот на такой композиционный материал нанесем алмазом поперечную риску. При изгибе удилища ничего похожего на поведение стеклянного листа мы не обнаружим. Развитие трещины блокируется поверхностями раздела между стеклом и матрицей. Композиция, сохранив хрупкость, приобрела вязкость. [c.370]

Заметим, что здесь перечислены далеко не все свойства частиц и вещества. Для процессов прохождения несущественны, например, спин частицы, температура, твердость вещества (защиты из графита и алмаза эквивалентны). [c.432]

Синтетические алмазы образуются при спекании углерода под высоким давлением и при значительной температуре. В зависимости от технологии выращивания кристаллы алмазов имеют различное строение следовательно, различные физико-механические свойства и по твердости приближаются к природным монокристаллам алмаза. Температуростойкость алмазов невелика — примерно 650 °С. но она компенсируется их чрезвычайно высокой твердостью, износостойкостью и теплопроводностью. [c.71]

Электрические свойства определяются условиями взаимодействия атомов вещества и не являются непременной особенностью данного атома. Например, углерод в виде алмаза является диэлектриком, а в виде графита обладает большой, проводимостью. [c.14]

Природ ный графит представляет собой одну из модификаций чистого углерода слоистой структуры (рис. 7-29) с больш ой анизотропией как электрических, так и механических свойств. Основные свойства графита (а также пиролитического углерода, см. ниже) приведены в табл. 7-11. Следует отметить, что чистый углерод в модификации алмаза представляет собой диэлектрик с весьма высоким удельным сопротивлением. [c.227]

Благодаря развитию современных методов испытания оказалось возможным определять твердость любых металлов, сплавов, ковалентных и ионных кристаллов, включая самые хрупкие и твердые вещества (такие, как кремний, карбид бора, алмаз и др.). Громадная информация по твердости, во много раз превосходящая данные по другим механическим свойствам веществ, особенно малопластичных, способствовала выяснению влияния типа кристаллической структуры, электронного строения и типа межатомной связи на твердость, представляющую обобщенную характеристику сопротивления материала пластической деформации. [c.22]

При сравнительно низких температурах для измерения твердости тугоплавких материалов используется алмаз. Высокая твердость алмаза связана с локализацией валентных электронов у остовов атомов с образованием весьма устойчивых конфигураций, определяющих в свою очередь жесткость и направленность химических связей. Эти положительные свойства позволяют применять кристаллы алмаза в качестве материала инденторов при измерении твердости тугоплавких соединений и материалов на их основе до температуры 1100 К. Алмазные наконечники, характеризующиеся высокой твердостью при низких температурах, обнаруживают быстрое притупление и уменьшение стойкости в условиях высоких температур. Установлено [112], что при температурах, начиная с 1200 К, измерение твердости вызывает быстрый износ алмазных пирамид, а при температуре 1370—1470 К в результате одного вдавливания наконечник выводится из строя. В процессе длительного пребывания при высоких температурах алмазный наконечник постепенно подвергается графитизации, резкой потере прочности и разупрочнению. При температурах свыше 1100—1150 К происходит превращение алмаза в графит. [c.55]

Гибкость К, обусловленная механическими свойствами материала индентора (алмаз, твердый сплав), мала по сравнению [c.429]

Углерод — неметаллический элемент, однако он обладает многими металлическими свойствами. Он существует в различных аллотропных формах, обладающих различными свойствами от чешуйчатого графита, который очень мягок и обладает относительно хорошими тепловыми и электрическими свойствами, до твердого и хрупкого алмаза, имеющего относительно плохие тепловые и электрические свойства. Графит очень широко используют в реакторостроении вследствие его превосходных данных как замедлителя, из-за его доступности, большой прочности при высоких температурах, легкости обработки и надежности. Поэтому было проведено много исследований по определению влияния облучения на этот материал. [c.184]

Вряд ли найдется в природе еще какой-нибудь элемент, который обладал бы столь противоположными свойствами, как углерод, выступая в обличьях, например, алмаза и графита. Обычно бесцветный, прозрачный, твердый (рекордсмен среди природных материалов), привлекательный, драгоценный (самого высокого класса) алмаз и серо-черный, непрозрачный, жирный иа ощупь, чешуйчатый, очень мягкий, с металлическим блеском графит Трудно поверить в их близкое родство. Но модификации углерода служат убедительным свидетельством их родственных связей. Так, при температурах выше 1400 °С в вакууме или инертной атмосфере можно наблюдать превращение алмаза в графит. Нагрев некоторых разновидностей аморфного углерода (кокс, сажа, древесный уголь) выше 1500—1600 °С без доступа воздуха вызывает превращение их в графит. [c.52]

Смачиваемость твердых тел феноло-формальдегидной смолой изучали на воздухе. Для всех исследованных твердых поверхностей является общим тот факт, что эти поверхности покрыты слоем кислорода в основном за счет адсорбции, либо окисления. Адсорбция кислорода на алмазе и графите на воздухе при комнатных температурах и выше неоднократно подтверждалась экспериментально [4]. Металлы на воздухе также покрыты слоем физически и химически сорбированного кислорода. Этим общим свойством исследованных твердых поверхностей, по-видимому, можно объяснить одинаковую смачиваемость их феноло-формальдегидной смолой. Смачиваемость и адгезия в исследованных системах должна, очевидно, определяться установлением связей между кислородом твердой поверхности и гидроксильными группами смолы. Деструкция смолы приводит к некоторой потере гидроксильных групп [6, 7, 8], что сказывается на ухудшении смачиваемости (см. табл. 2). [c.127]

Таким образом, повышение работоспособности шлифовального инструмента на органической связке с использованием металлизированных алмазов и кубического нитрида бора следует объяснить не улучшением собственно адгезионных свойств металлизированных зерен алмаза (кубического нитрида бора) по отношению к связке круга, а в основном повышением прочности самих зерен за счет металлической или карбидо-металлической оболочки. Оболочка предохраняет зерна от выкрашивания и разрушения в момент контакта с обрабатываемой поверхностью. Удержание же зерна в связке круга зависит от формы зерна и развитости его поверхности. [c.128]

В ковалентных кристаллах подвижность дислокаций при низких температурах ограничена большими значениями напряжений Пайерлса. Так, для Ge и Si было установлено, что суш,ественная пластическая деформация и заметная подвижность дислокаций обнаруживаются при Т > 0,4 Тпл [1,2]. Теория термоактивационного движения дислокаций в поле напряжений разработана недостаточно, и, как показано в [3, 4], имеются существенные различия между ее выводами и экспериментами. Поэтому необходимы дальнейшие исследования закономерностей деформации ковалентных кристаллов, в том числе и алмаза. Несмотря на широкое применение алмаза в технике в качестве сверхтвердого высокопрочного материала, такие его исследования до настоящего времени не были проведены. Актуальность исследования алмаза в широком температурном интервале связана также с тем, что при нулевых давлениях алмаз является метастабильной модификацией углерода, и поэтому особый интерес представляет изучение влияния графитизации на механические свойства алмаза. [c.150]

Изучены некоторые закономерности жидкофазного спекания (свободного и под давлением) металлокерамических композиций с отсутствием заметной растворимости тугоплавкой составляющей (системы вольфрам — медь, алмаз — металлический расплав) в связи с реологическими свойствами дисперсных систем. [c.226]

Применительно,к созданию абразивного инструмента из алмаза, кубического нитрида бора на ограниченной связке исследовались смачивание и адгезия связки к поверхности различных твердых тел (алмазу, кубическому нитриду бора, окислам, металлам). На основании проведенных исследований сделан вывод, что повышение работоспособности шлифовального инструмента на органической связке с использованием металлизированных алмазов и кубического нитрида бора следует объяснять не улучшением собственно адгезионных свойств металлизированных зерен алмаза как кубического нитрида бора к связке круга, а в основном повышением прочности самих зерен металлической и интерметаллидной оболочки, наносимой в процессе металлизации. Табл. 3, библиогр. 11. [c.228]

На примере графита и алмаза отчетливо видно, как изменяются свойства вещества в зависимости от [c.26]

Получение отверстий лазером возможно в любых материалах. Как правило, для этой цели используют импульсный метод. Производительность достигается при получении отверстий за один импульс с больиюй энергией (до 30 Дж). При этом основная масса материала удаляется из отверстия в расплавленном состоянии под давлением пара, образовавшегося в результате испарения относительно небольшой части вещества. Однако точность обработки одноимлульсным методом невысокая (10. .. 20 размера диаметра), Максимальная точность (1. .. 5 %) и управляемость процессом достигается при воздействии на материал серии импульсов (многоимпульсный метод) с относительно небольшой энергией (обычно 0,1. .. 0,3 Дж) и малой длительностью (0,1 мс н менее). Возможно получение сквозных и глухих отверстий с различными формами поперечного (круглые, треугольные и т. д.) н продольного (цилиндрические, конические и другие) сечений. Освоено получение отверстий диаметром 0,003. .. 1 мм при отношении глубины к диаметру 0,5 10. Шероховатость поверхности стенок отверстий в зависимости от режима обработки и свойств материала достигает/ а — 0,40. .. 0,10 мкм, а глубина структурно измененного, или дефектного, слоя составляет 1. .. 100 мкм. Производительность лазерных установок при получении отверстий обычно 60. .. 240 отверстии в 1 мин. Наиболее эффективно применение лазера для труднообрабатываемых другими методами материалов (алмаз, рубин, керамика и т. д.), получение отверстий диаметром мепее 100 мкм в металлах, или под углом к поверхности. Получение отверстий лазерным лучом нашло особенно широкое применение в производстве рубиновых часовых камней и алмазных волок. Например, успешно получают алмазные волки на установке Квант-9 с лазером на стекле с примесью неодима. Производительность труда на этой операции значительно увеличилась по сравнению с ранее применявшимися методами. [c.300]

Семейство d-металлов или переходных металлов, заполняющих электронами подуровень d, образует многочисленные карбиды, имеющие важное промышленное значение. Особенно устойчивы карбиды d-металлов, не имеющих парных электронов в подуровне d. Они обладают высокой твердостью (Ti Zr Nb СгдзСв МоС W ), близкой к твердости алмаза, электропроводностью — электронной или полупроводниковой. Растворяясь в жидких металлах, они образуют сложные диаграммы плавкости и могут становиться упрочняющими фазами в зависимости от их термообработки. Термодинамическая устойчивость карбидов различна ЛЯ их образования и другие их свойства приведены в табл. 9.3. [c.339]

Электронная структура атомов, образующих твердое тело, не единственный фактор, обусловливающий различие в заполнении зон. На примере Na l мы видели, что важную роль играет природа химической связи. Характер заполнения энергетических зон зависит также и от структуры кристалла. Так, например, углерод в структуре алмаза — диэлектрик, а углерод в структуре графита обладает металлическими свойствами. [c.231]

Углерод расположен в Периодической системе элементов Д.И. Менделеева под номером 6 и имеет температуру плавления 3900°С, кипения 4825°С, атомную массу 12,0115. Структура его гексагональная и типа алмаза, графита а = 0,356 нм г = 0,076 нм. Роль углерода при формировании физико-механических и эксплуатационных (износостойких, жаростойких) свойств жаропрочнЕ>1х отливок очень велика. [c.72]

Атомный номер олова 50, атомная масса 118,69, атомный радиус 0,158 нм. Известно 20 изотопов, стабильных и радиоактивных. Электронное строение [Kr]4rf 5s 5p . Электроотрицательность 1,4. Потенциал ионизации 7,332 эВ. Кристаллическая решетка при температуре ниже 13 °С серое а-олово с кубической решеткой типа алмаза с параметром 0=0,65043 нм, выше 13 °С белое -олово с тетрагональной решеткой с параметрами а = 0,58312 нм, с=0,31814 нм, с/о=0,546. Переход - в а-олово сопровождается увеличением объема и образованием кристалликов серого цвета (оловянная чума). Скорость превращения при ОХ 0,2 мм/сут и максимальная при —33 X. Контакт с серым оловом ускоряет превращение. Чистое белое олово без соприкосновения с серым может сохранить свою структуру до температуры —272 X. При длительном вылеживании при 20 X серое олово превращается в белое повышение температуры ускоряет процесс плавление способствует мгновенному переходу серого олова в белое. Плотность белого олова 7,295, серого 5,846 т/м . /пл = 232Х, /квп=2270Х. Температурный коэффициент линейного расширения при ОХ =21-10 К . Упругие свойства олова =55 ГПа, 0=17 ГПа. [c.56]

Известно также, что параметры шероховатости поверхности оказывают существенное влияние на сопротивление усталости. В общем случае предел усталости повышается с улучшением качества поверхностного слоя. Кроме того, на них влияет направление следов обработки при их совпадении с действием главного напряжения предел усталости выше. Финишная обработка поверхности, которая в основном определяет конфигурацию микроскопических рисок и механические свойства поверхностного слоя, существенно влияет н а предел выносливости даже при одинаковом классе шероховатости. Например, в работе [127] приведены результаты испытаний на выносливость образцов из сталей Р18, 9ХМФИ9Х, обработанных алмазным и обычным шлифованием. Сопротивляемость усталостному разрушению при шлифовании кругами из синтетических алмазов повышается на 20—45% при контактных нагрузках и до 30% при изгибе. Это связано с характеристикой рельефа поверхности, когда число царапин на единицу поверхности и их глубина значительно меньше при алмазном шлифовании, чем при абразивном, а рельеф становится более гладким (см. также рис. 150). Проведенные исследования позволили повысить стойкость валков для станов холодной прокатки вследствие правильного выбора технологического процесса. [c.439]

По характеру сил связи твердые кристаллические тела можно условно разделить на следующие четыре группы ионные кристаллы (Na l, LiF, окислы и др.), в которых основным видом связи является иониая атомные кристаллы (алмаз, кремний, германий и многие химические соединения), в которых основные связи ковалентные металлические кристаллы. с характерной металлической связью молекулярные кристаллы, в которых связь осуществляется в основном силами Ван-дер-Ваальса. Рассмотрим кратко природу сил связи в этих кристаллах и их основные свойства. [c.15]

ИЗУЧЕНИЕ ЖИДКОФАЗНОГО СПЕКАНИЯ АЛМАЗО-МЕТАЛЛИЧЕСКИХ И МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ В СВЯЗИ С ИХ РЕОЛОГИЧЕСКИМИ СВОЙСТВАМИ [c.85]

Таким образом, существенная пластическая деформация алмаза в области его стабильности наблюдается при температурах Т > 0,4 Т л), что соответствует интервалу пластической деформации ковалентных кристаллов. В этом случае за Тпл следует считать истинную температуру плавления углерода по р — Т диаграмме, равную 4000° К. В то же время при деформации вдавливанием индентеров [10] в области метастабильного состояния при оценке влияния температуры на механические свойства, следует использовать эффективную температуру плавления , равную температуре интенсивного протекания графитизации (около 2000° К). Поэтому уже при 1500° К оказывается возможной пластическая деформация под ин-дентером (при нагрузке Р = I кг) без хрупкого разрушения. Отметим, что при этом предполагается более высокая прочность алмаза, находящегося в области стабильности, по сравнению с метаста-бильным состоянием, поскольку подавлен процесс графитизации. [c.154]

Изучение жидкофазного спекания алмазо-металлических и металлокерамических композиций в связи с их реологическими свойствами. И. А. Лавриненко. Физическая химия конденсированных фаз, сверхтвердых материалов и их границ раздела. Наукова думка , К-, 1975, с. 85—94. [c.226]

Исследована микротвердость алмаза, кремния и германия в зависимости от температуры. Изучено изменение свойств материала в зоне вдавливания ипден-тора. Рис. 5. библиогр. 10. [c.230]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...