Diamond-max ceramics bonding phase composites – phases and microstructure analysis

Abstract

The possibility for improving the thermal stability of polycrystalline materials based on diamond (PCD) is to reduce the content of cobalt. Diamond compacts without cobalt phases with Ti3₃iC₂ і Cr₂AlC prepared using the method of self-propagating high-temperature synthesis (SHS). The resulting compacts with 20 wt. % of the above phases were exposed to high pressure and temperature in order to further consolidate the structure by sintering. Sintering was performed at 8±0.2 GPa and 1950±50 °C. Phase composition and microstructural study of the original compacts and the composites made by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM).

Одна з можливостей підвищення термостійкості полікристалічних матеріалів на основі алмазу (PCD) полягає в зменшенні вмісту в них кобальту. Алмазні компакти без кобальту з фазами Ti3₃iC₂ і Cr₂AlC отримували з використанням методу само поширюваного високотемпературного синтезу (SHS). Отримані компакти з 20 мас. % зазначених фаз піддавали дії високого тиску і температури з метою подальшої консолідації структури шляхом спікання. Процес спікання здійснювали при 8 ± 0,2 ГПа и 1950 ± 50 °С. Фазовий склад і мікроструктурні дослідження вихідних компактів і отриманих композитів виконані методами рентгенівської дифрактометрії (XRD) і скануючої електронної мікроскопії (SEM).

Одна из возможностей повышения термостойкости поликристаллических материалов на основе алмаза (PCD) заключается в снижении содержания в них кобальта. Алмазные компакты без кобальта с фазами Ti3₃iC₂ и Cr₂AlC получали с использованием метода самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (SHS). Полученные компакты с 20 % по мас. указанных фаз подвергали воздействию высокого давления и температуры с целью дальнейшей консолидации структуры путем спекания. Процесс спекания осуществляли при 8 ± 0,2 ГПа и 1950 ± 50 °С. Фазовый состав и микроструктурные исследования исходных компактов и полученных композитов выполнены методами рентгеновской дифрактометрии (XRD) и сканирующей электронной микроскопии (SEM).