Unique mechanical properties of fullerite derivatives synthesized with a catalytic polymerization reaction

Popov, M.; Бланк, В. Д.; Perfilov, S. A.; Ovsyannikov, D. A.; Kulnitskiy, B.A.; Tyukalova, Elizaveta; Prokhorov, V. M.; Maslenikov, I. I.; Perezhogin, I. A.; Скрылева, Е. А.; Parkhomenko, Yu. N.

doi:10.1557/mrc.2015.4

Cited by 5 publications

(11 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…По данным исследования, проведенного с помощью ПЭМ, в образце встречаются как одиночные части-цы B 4 C, так и агломераты, состоящие из нескольких частиц B 4 C. Кроме того, были обнаружены углеродные структуры, отличные от наблюдавшихся в работе [9].…”

Section: экспериментальные результаты и их обсуждениеunclassified

“…2, a показана частица карбида бора, на поверх-ности которой видны слои углерода. На вставке показана дифракционная картина, проиндицированная в гексаго-нальных координатах (ось зоны В образцах, полученных при температурe 1300 K в работе [9], на дифракционных снимках ПЭМ произ-водных фуллерита были обнаружены дифракционные плоскости, расположенные под углом 70…”

Section: экспериментальные результаты и их обсуждениеunclassified

“…Таким образом, актуальным является создание керамики на основе B 4 C и углеродного материала в качестве связки. Примером может служить работа [9], где была полу-чена высокотвердая керамика на основе зерен B 4 C и углеродной фазы (производных фуллерита) в качестве связующей композиции. Под производными фуллерита в работе [9] подразумевается материал, полученный из фуллерена в условиях высоких давлений и тем-ператур в присутствии катализатора CS 2 .…”

Section: Introductionunclassified

“…Примером может служить работа [9], где была полу-чена высокотвердая керамика на основе зерен B 4 C и углеродной фазы (производных фуллерита) в качестве связующей композиции. Под производными фуллерита в работе [9] подразумевается материал, полученный из фуллерена в условиях высоких давлений и тем-ператур в присутствии катализатора CS 2 . В работе было показано, что при синтезе керамического мате-рила B 4 C с фуллереном в соотношении 50/50 vol.% синтезируемый материал обладает высокой степенью однородности и характеризуется отсутствием трещин или объемных дефектов [9].…”

Section: Introductionunclassified

“…Под производными фуллерита в работе [9] подразумевается материал, полученный из фуллерена в условиях высоких давлений и тем-ператур в присутствии катализатора CS 2 . В работе было показано, что при синтезе керамического мате-рила B 4 C с фуллереном в соотношении 50/50 vol.% синтезируемый материал обладает высокой степенью однородности и характеризуется отсутствием трещин или объемных дефектов [9]. В данной работе была повышена температура синтеза материала на осно-ве B 4 C−C 60 в присутствии катализатора CS 2 , и, как следствие, были получены новые структуры производ-ных фуллерита, отличные от представленных в [9], что привело к изменению механических характеристик керамики.…”

unclassified

See 4 more Smart Citations

Высокотвердая Керамика На Основе Карбида Бора И Производных Фуллерита

Овсянников¹,

Попов²,

Перфилов³

et al. 2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

Получен новый тип керамики на основе производных фаз фуллерита и B 4 C. Материал синтезирован при температуре 1500 K и относительно низком давлении 4 GPa, обладает высокой твердостью 45 GPa и трещиностойкостью 15 MPa · m 1/2 . ВведениеКарбид бора (B 4 C) обладает высокими механическими характеристиками, прежде всего твердостью, износо-стойкостью, высокими модулями упругости [1,2]. Кроме того, относительно низкая плотность в сочетании с высокими механическими характеристиками обусловли-вают широкое использование этого материала. Керами-ка на основе B 4 C применяется в качестве режущего инструмента, шлифовальных порошков, износостойких покрытий. Основным методом получения керамики на основе B 4 C является горячее прессование при тем-пературе около 2300 K [3,4]. Также широко исполь-зуется для получения B 4 C керамики метод спекания в искровой плазме [5]. Однако, несмотря на высокие твердость и износостойкость, B 4 C обладает невысо-кой прочностью и трещиностойкостью. Для увеличения прочностных характеристик керамики на основе B 4 C при спекании материала используются различные виды добавок, повышающих пластичность и трещиностой-кость материала. Недавнее открытие каталитического синтеза 3D-полимеризованного фуллерита [6] предостав-ляет широкие возможности использования фуллерена для получения нового класса углеродных материалов. Керамика на основе углерода является одновременно легкой, прочной и температуростойкой [7,8]. Таким образом, актуальным является создание керамики на основе B 4 C и углеродного материала в качестве связки. Примером может служить работа [9], где была полу-чена высокотвердая керамика на основе зерен B 4 C и углеродной фазы (производных фуллерита) в качестве связующей композиции. Под производными фуллерита в работе [9] подразумевается материал, полученный из фуллерена в условиях высоких давлений и тем-ператур в присутствии катализатора CS 2 . В работе было показано, что при синтезе керамического мате-рила B 4 C с фуллереном в соотношении 50/50 vol.% синтезируемый материал обладает высокой степенью однородности и характеризуется отсутствием трещин или объемных дефектов [9]. В данной работе была повышена температура синтеза материала на осно-ве B 4 C−C 60 в присутствии катализатора CS 2 , и, как следствие, были получены новые структуры производ-ных фуллерита, отличные от представленных в [9], что привело к изменению механических характеристик керамики. Методика проведения экспериментаИзготовление керамического материала на основе B 4 C и производных фаз фуллерита было осуществлено при помощи механического помола B 4 C с фуллере-ном С 60 в планетарной мельнице АГО 2У со сталь-ными стаканами и шарами диаметром 10 mm. Кон-центрация C 60 составляла 50 vol.% порошковой смеси. В процессе обработки был получен порошок с равно-мерным распределением углеродных кластеров. После размола порошок был спрессован в таблетки и спекался в ячейке высокого давления типа " наковальня с лункой". Спекание проводилось при давлении 4 GPa и темпера-туре 1500 K. В качестве вещества, обеспечивающего ка-талитический синтез...

show abstract

Section: экспериментальные результаты и их обсуждениеunclassified

Section: Introductionunclassified

unclassified

See 3 more Smart Citations

Высокотвердая Керамика На Основе Карбида Бора И Производных Фуллерита

Овсянников¹,

Попов²,

Перфилов³

et al. 2017

Физика Твердого Тела

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

New Ordered Structure of Amorphous Carbon Clusters Induced by Fullerene–Cubane Reactions

Yao

Dong

et al. 2018

Advanced Materials

View full text Add to dashboard Cite

As a new category of solids, crystalline materials constructed with amorphous building blocks expand the structure categorization of solids, for which designing such new structures and understanding the corresponding formation mechanisms are fundamentally important. Unlike previous reports, new amorphous carbon clusters constructed ordered carbon phases are found here by compressing C H /C cocrystals, in which the highly energetic cubane (C H ) exhibits unusual roles as to the structure formation and transformations under pressure. The significant role of C H is to stabilize the boundary interactions of the highly compressed or collapsed C clusters which preserves their long-range ordered arrangement up to 45 GPa. With increasing time at high pressure, the gradual random bonding between C H and carbon clusters, due to "energy release" of highly compressed cubane, leads to the loss of the ability of C H to stabilize the carbon cluster arrangement. Thus a transition from short-range disorder to long-range disorder (amorphization) occurs in the formed material. The spontaneous bonding reconstruction most likely results in a 3D network in the material, which can create ring cracks on diamond anvils.

show abstract