Алмазокарбидокремниевые композиционные материалы АКК «Скелетон»

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Приведен обзор поисковых и прикладных исследований, выполненных в России начиная с 1990-х годов, в области алмазокарбидокремниевых композиционных материалов. Создан новый класс изотропных керамических материалов – алмазокарбидокремниевые композиты, получившие наименование АКК «Скелетон». Обсуждены физические, механические, теплофизические и функциональные свойства материалов в зависимости от их состава. Показано, что в исследованных материалах сочетаются одновременно механические, теплофизические и функциональные свойства на уровне, не достигнутом в других материалах, что позволяет применять материал «АКК «Скелетон» в различных областях техники.

Об авторах

С. К. Гордеев

Центральный научно-исследовательский институт материалов имени А. А. Бенделеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: info@cnim.ru
д-р техн. наук 191014, Санкт-Петербург, Парадная ул., д. 1

Список литературы

  1. Шевченко В.Я., Ковальчук М.В., Орыщенко А.С. Синтез нового класса материалов с регулярной (периодической) взаимосвязанной микроструктурой // Физика и химия стекла, 2020, т. 46, № 1, с. 3 – 11.
  2. Перевислов С.Н., Шевченко В.Я. Реакционно-диффузионный механизм синтеза в системе алмаз-карбид кремния // Сборник материалов Шестого междисциплинарного научного форума с международным участием «Новые материалы и перспективные технологии», Москва, 23-27.11.2020 / т. 1, С. 200-203.
  3. Шевченко В.Я., Ковальчук М.В., Орыщенко А.С., Перевислов С.Н. Новые химические технологии на основе реакционно-диффузионных процессов Тьюринга // Доклады Российской академии наук. Химия, науки о материалах, 2021 т. 496, С. 25 -29.
  4. Шевченко В.Я., Перевислов С.Н. Реакционно-диффузионный механизм синтеза в системе алмаз-карбид кремния, // Журнал неорганической химии, 2021, т. 66, № 8, С. 1107 – 1114.
  5. Шевченко В.Я., Сильников М.В., Долгин А.С., Сычев М.М., Перевислов С.Н., Михайлин А.И., Сильников Н.М. Исследование защитных свойств нового керамического материала «Идеал» // Известия Российской академии ракетных и артиллерийских наук 2021, вып. 119, С. 87 - 96,
  6. Шевченко В.Я., Сильников М.В. Непробиваемый «Идеал» // Защита и безопасность, 2022, № 3, С. 24 – 25.
  7. Шевченко В.Я., Перевислов С.Н Микроструктура и свойства композиционных материалов алмаз-карбид кремния // Новые огнеупоры, 2021, № 9, С. 48 – 54.
  8. Гордеев С.К., Грань И.Н., Жуков С.Г., Вартанова А.В., Семенов С.С. Способ получения алмазсодержащего материала. // Патент РФ № 2036779, приор. 8.12.1992, опубл. 09.09.1995, бюл. № 16.
  9. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Семенов С.С. Способ получения алмазсодержащего материала // Патент РФ № 2064399, приор.26.01.1994, опубл. 17.07.1996, бюл. № 21.
  10. Gordeev S.K. Advanced composite materials on the diamond base // Diamond Based Composite Materials and Related Materials / NATO ASI, Series 3, Kluwer Acad. pub. - 1997, V.38, Р. 1-11.
  11. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Данчукова Л.В., Экстрем Т. Способ получения абразивного изделия и абразивное изделие, полученное этим способом. // Патент РФ
  12. № 2147508, приор. 5.09.1997, опубл. 20.04.2000, бюл № 11.
  13. Гордеев С.К., Жуков С.Г. Данчукова Л.В. Экстрем Т. Способ получения поликристаллического изделия // Патент РФ № 2131805, приор. 5.09.1997, опубл. 20.06.1999, бюл. № 17.
  14. Гордеев С.К., Жуков С.Г. Данчукова Л.В. ЭкстремТ. Способ получения абразивных зерен // Патент РФ № 2132268 приор.5.09.1997, опубл. 27.06.1999, бюл № 18.
  15. Гордеев С.К.,Жуков С.Г., Данчукова Л.В., Экстрем Т. Конструкционный материал // Патент РФ № 2151126, приор.5.09.1997, опубл. 20.06.1999, бюл. № 17.
  16. Гордеев С.К., Жуков С.Г. Данчукова Л.В. Экстрем Т. Способ получения абразивного изделия и абразивное изделие, полученное этим способом // Патент РФ
  17. № 2147509, приор.5.09.1997, опубл. 20.04.2000, бюл. № 11.
  18. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Данчукова Л.В., Экстрем Т. Способ изготовления абразивных зерен и абразивные зерна, изготовленные этим способом // Евразийский патент №001843, приор. 5.09.1997, дата выдачи 27.08.2001.
  19. Гордеев С.К. Способ получения алмазосодержащего материала // Патент РФ
  20. № 2147982, приор.27.09.1998, опубл. 27.04.2000, бюл. № 12.
  21. Ekstrom T., Gordeev S. New carbide composites with extraordinary properties // Proceedings of the 2ndInt. Symp. On the science of engineering ceramics II, 6 – 9 Sept. 1998, Osaka, Japan, p. 75 – 79.
  22. Гордеев С.К. Способ получения алмазосодержащего материала и материал, полученный этим способом // Патент РФ № 2151814, приор.26.01.99, опубл. 27.05.2000, бюл. № 18.
  23. Larsson P., Axen N., Ekstrom T., Gordeev S., Hogmark S. Wear of new type of diamond composites // International Journal of Refractory Materials and Hard Metals, 1999, v. 7, P. 453 – 460.
  24. Gordeev S., Zhukov S., Danchukova L., Ekstrom T., Zheng J. SiC-Skeleton cemented diamond - novel engineering material with unique properties // Ceramic Engineering and Science Proceedings, 2000, v.21, issue 3, p.753 - 760.
  25. Гордеев С.К., Данчукова Л.В. Экстрем Т., Клауб К. Композиционный материал // Патент РФ № 2206502, приор. 21.11.2000, опубл. 20.06.2003, бюл. № 17.
  26. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Данчукова Л.В., Экстрем Т. Особенности получения композиционных материалов алмаз-карбид кремния-кремний при низких давлениях // Неорганические материалы, 2001, т.37, № 6, с.691- 696.
  27. Gordeev S., Zhukov S., Danchukova L., Ekstrom T. Method for producing abrasive grains and the composite abrasive grains produced by the same // US Patent #6179886, 30.01.2001.
  28. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Житний С.Г., Семенов О.В., Абрамов А.А. Абразивный инструмент // Свидетельство на Полезную модель № 22090, приор. 16.08.2001, опубл. 10.03.2002, бюл № 7.
  29. Гордеев С.К., Экстрем Т. Новое применение алмаза: алмазные конструкционные материалы // Материалы межд. конф. «Сверхтвердые инструментальные материалы на рубеже тысячелетий: получение, свойства, применения» / Киев, 4-6 июля 2001, с.66 - 68.
  30. Жуков С.Г., Бологов П.И., Химач О.В., Гордеев С.К., Экстрем Т. Стойкость материала «Скелетон-Д» в условиях абразивного износа // Материалы межд. конф. «Сверхтвердые инструментальные материалы на рубеже тысячелетий: получение, свойства, применения» / Киев, 4-6 июля 2001, с.181 - 183.
  31. Гордеев С.К. Композиты алмаз-карбид кремния – новые сверхтвердые конструкционные материалы для машиностроения // Вопросы материаловедения, 2001, №3, с. 31-40.
  32. Гордеев С.К. Новые углеродные и карбидные композиционные материалы: получение, свойства, перспективы применения // Научно- технический сборник
  33. «ЦНИИ Материалов – 90 лет в материаловедении», СПб.,2002, с. 45-62.
  34. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Данчукова Л.В., Экстрем Т. Способ изготовления композиционного материала алмаз-карбид кремния-кремний и композиционный материал, полученный этим способом // Евразийский патент № 003437, дата выдачи 24.04.2003.
  35. Gordeev S., Ekstrom T., Zhukov S., Danchukova L. Method of manufacturing a diamond composite and composite produced by the same // US Patent # 6447852 10.09.2002.
  36. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Данчукова Л.В. Новые возможности применения износостойких алмазных композиционных материалов // Iнструментальний свiт, 2003, №2, с. 4 - 6.
  37. Гордеев С.К., Экстрем Т. Способ получения алмазного композита и алмазный композит, полученный этим способом. // Евразийский патент № 003715, дата выдачи 28.03.2003.
  38. 34.Gordeev S., Ekstrom T., Zhukov S., Danchukova L. Method of manufacturing a diamond composite and composite produced by the same // US Patent # 6709747, 23,03.2004.
  39. Гордеев С.К. Алмазные композиционные конструкционные материалы // В кн.: «Теория и практика технологий производства изделий из композиционных материалов и новых металлических сплавов» / Труды международной конференции, 27-30 августа 2003, М., «Знание», 2004, с.37 - 41.
  40. Gordeev S., Guglin D., Danchukova L., Zhukov S. Erosion resistance of “SiC-skeleton cemented diamond materials” // Proc. 2nd Int. Conf. “Materials and coatings for extreme performances” 16-20 Sept.2002, Crimea, Ukraine, p.540 - 541.
  41. Gordeev S. Diamond/SiC composites produced at low pressure: structure, properties, prospects of application // Proc. of NATO ARW “Innovative superhard materials and sustainable coatings” Kiev, Ukraine, 12-15 May 2004, p.23.
  42. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Новиков Н.В., Никитин Ю.И., Полторацкий В.Г. Получение и исследование зерен композиционного материала алмаз-карбид кремния // Сверхтвердые материалы, 2005, №2, с.9 – 14.
  43. Ekstrom T., Zheng J., Kloub K., Gordeev S., Danchukova L. Heat conductive material // US Patent # 6914025, 05 Jul. 2005.
  44. Гордеев С.К., Жуков С.Г., Корчагина С.Б., Каримбаев Т.Д., Петров Ю.А.,
  45. Тарасов С.А. Алмазные композиционные материалы для конструкционных применений // Сборник тезисов 2-й Международной научно-технической конференции «Авиадвигатели ХХ1 века», ЦИАМ, Москва, 06-09,12,2005, т.2, с. 283-286.
  46. Экстрем Т., Чжэн Ц., Клауб К., Гордеев С.К., Данчукова Л.В. Теплопроводящий материал // Патент РФ № 2270821, приор. 10.09.2001, опубл. 29.02.2006, бюл. № 6.
  47. Gordeev S., Zhukov S., Danchukova L., Ekstrom T. Method of manufacturing a diamond composite and a composite produced by same // US Patent # 7008672 07.03.2006.
  48. Гордеев С.К. Композиционные материалы алмаз/карбид кремния: структура, свойства, перспективы применения // Материалы докладов 7-й международной конференции «Новые материалы и технологии», Минск, 16-17 мая 2006, с.142 - 143.
  49. Попович А.Ф., Ральченко В.Г., Гордеев С.К., Корчагина С.Б. Исследование теплопроводности поликристаллических алмазных пленок и композитов алмаз-карбид кремния лазерным флэш-методом // Нелинейный мир № 4, 2008, с. 275 - 276.
  50. Гордеев С.К., Корчагина С.Б. Высокотеплопроводные композиционные материалы алмаз-карбид кремния для теплоотводов электронных приборов и блоков СВЧ-техники // Труды 19-й международной крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», Севастополь, 14 - 18.09.2009.
  51. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Химич Ю.П., Никитин Д.Б. Зеркало и способ его изготовления // Патент РФ № 2403595, приор.16.09.2008, опубл. 20.03.2010, бюл. № 31.
  52. Духновский М.П., Федоров Ю.Ю., Ратникова А.К., Гордеев С.К.,
  53. Корчагина С.Б. Способ обработки поверхности детали из композиционного материала алмаз-карбид кремния-кремний // Патент РФ № 2402509, приор.26.05.2009, опубл. 20.10.2010, бюл. № 30.
  54. Гордеев С.К., Заричняк Ю.П., Корчагина С.Б., Ральченко В.Г., Попович А.Ф. Керамика с теплопроводностью выше, чем у меди – миф или реальность? // Труды Международной научно-технической конференции «Современные методы и средства исследований теплофизических свойств веществ» 30.11-2.12.2010, Санкт-Петербург, с.39.
  55. Каримбаев Т.Д., Мезенцев М.А., Алферов А.И., Гордеев С.К. Керамические тела качения перспективных шарикоподшипников: материал, технология изготовления и механическая обработка, расчеты, испытания // Композиты и наноструктуры, 2010, № 2, с.12 - 27.
  56. Каримбаев Т.Д., Мезенцев М.А., Алферов А.И., Гордеев С.К. Исследование керамических тел качения перспективных шарикоподшипников // Труды 3-й международной научно-технической конференции «Авиадвигатели ХХ1века», Москва 30.11-3.12 2010.
  57. Витязь П.А., Ильющенко А.Ф., Баран А.А., Судник Л.В., Барай С.Г.,
  58. Шевченок А.А., Ковалевский В.Н., Гордеев С.К. Сверхтвердые и керамические материалы и изделия из них // В кн.: «50 лет порошковой металлургии Беларуси. История, достижения, перспективы», Минск, 2010, с. 365 – 422.
  59. Катаев С.А., Сидоров В.А., Гордеев С.К. Алмаз-карбидный композиционный материал «Скелетон» для теплоотводов в изделиях электронной техники // Электроника: наука, технология, бизнес, 2011, №3, с. 60 – 64.
  60. 53 Gordeev S. Diamond composites for electronics and biotechnologies // Proc. of symposium «Nano and giga challenges in electronics, photonics and renewable technologies», Moscow, 12-15.09.2011, p. 84.
  61. 54. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Латышев Д.Ю., Лепеш Г.В. Применение высокомодульных керамических композиционных материалов для перспективных оптоэлектронных устройств. // Технико-технологические проблемы сервиса, 2012, т.1,
  62. № 19, с. 36 - 41.
  63. 55. Гольдштейн Р.В., Гордеев С.К., Ермолаев В.А., Корчагина С.Б., Устинов К.Б. Моделирование упругих свойств композитов на основе алмаза и карбида кремния // Препринт № 1079 Института проблем механики им. А.И. Ильюшенского РАН, М. 2014,
  64. 10 с.
  65. 56. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Каримбаев Т.Д., Мезенцев М.А. Алмаз-карбидокремниеый композит «Скелетон»: структура, свойства, перспективы применения в авиационном двигателестроении // Тез. докл. конф. «Авиадвигатели XXI век», Москва,
  66. 24-27.11.2015.
  67. 57. Гордеев С.К., Корчагина С.Б. Композиционные материалы алмаз-карбид кремния для теплоотводов электронной техники // В сб. трудов: «Актуальные проблемы технологии производства современных керамических материалов» / СПб. Изд-во Политехнического ин-та, 2015, с.71 - 83.
  68. 58. Гордеев С.К., Ежов Ю.А., Каримбаев Т.Д., Корчагин С.Б., Мезенцев М.А. Дисперсно-упрочненные композиции алмаз – карбид кремния – новые материалы для машиностроения // Композиты и наноструктуры, 2015, т.7. № 2, с 2 -12.
  69. 59. Гордеев С.К., Сидоров В.А., Синкевич В.Ф. Радиатор для отвода тепла от полупроводниковых приборов // Патент РФ № 158576, приор. 09.06.2015, опубл. 10.01.2016, бюл. № 1.
  70. 60. Каримбаев Т.Д., Мезенцев М.А., Ежов Ю.А., Гордеев С.К., Корчагина С.Б. Сопловой аппарат турбины из керамического материала // Патент РФ № 157100, приор. 20.04.15, опубл.20.11.15, бюл. № 32.
  71. 61. Ермолаев В.С., Пузык М.В., Папченко Б.П., Гордеев С.К., Васильченко Б.В. Зеркало и способ его изготовления // Патент РФ № 2628037, приор. 28.12.2015, опубл. 14.08.17, бюл. № 23.
  72. 62. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Латышев Д.Ю., Болкисев С.А. Зеркало и способ его изготовления // Патент РФ № 2655477, приор. 05.04.2017, опубл. 28.05.2018,
  73. бюл. № 16.
  74. 63. Гордеев С.К., Корчагина С.Б. Способ изготовления подложки зеркала из карбидокремниевой керамики // Патент РФ № 2692921, приор. 11.04.2018, опубл. 28.06.2019, бюл. № 18.
  75. 64. Шаболдо О.П., Гордеев С.К., Вихман В.Б., Трубин Д.А. Материалы и технологии разработки АО «ЦНИИМ» для изделий авиационной и космической техники // В сборнике: «Материалы и технологии нового поколения для перспективных изделий авиационной и космической техники» / Материалы V Всероссийской научно-технической конференции. Москва, 2021. с. 8 - 22.
  76. 65. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Запевалов В.Е., Паршин В.В., Серов Е.А. Алмазокарбидокремниевый композит в качестве эффективного поглотителя микроволн // Электроника и микроэлектроника СВЧ, 2021. т. 1. с. 30 - 34.
  77. 66. Зорина М.В., Михайленко М.С., Пестов А.Е., Торопов М.Н., Чернышев А.К.,
  78. Чхало Н.И., Гордеев С.К., Виткин В.В. Алмаз-карбид-кремниевый композит «Скелетон» как перспективный материал для подложек рентгенооптических элементов // Журнал технической физики, 2022. т. 92, вып. 8, с. 1238 - 1242.
  79. 67. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Корчагин М.В., Иванова Е.С., Прохорович В.Е., Быченок В.А., Виткин В.В. Теплоотвод дискового лазера // Патент РФ № 2775463, приор. 11.01.2021, опубл. 01.07.2022, бюлл. № 19.
  80. 68. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Корчагин М.В., Моисеев Е.Н., Басова М.В., Лейтан Е.А. Зеркало // Патент РФ № 213841, приор. 29.06.2022, опубл. 30.09.2022,
  81. бюлл. № 28.
  82. 69. Гордеев С.К., Корчагина С.Б., Серов Е.А., Паршин В.В., Запевалов В.Е. Конструктивный элемент для поглощения микроволн // Патент РФ № 2780804. приор. 10.08.2021, опубл. 04.10.2022, бюл. № 28.
  83. 70. Запевалов В.Е., Паршин В.В., Серов Е.А. Корчагина С.Б., Гордеев С.К. Пролетный канал электронного потока СВЧ-прибора пролетного типа высокой мощности // Патент РФ № 2787570. приор. 10.08.2021, опубл. 11.01.2023, бюл. № 2.
  84. 71. Запевалов В.Е., Паршин В.В., Серов Е.А. Корчагина С.Б., Гордеев С.К Алмазокарбидокремниевый композит – перспективный материал для микроэлектроники и электроники больших мощностей // Известия высших учебных заведений. Радиофизика, 2022, т. 65 № 5 - 6, с. 475 - 483.
  85. 72. АКК «Скелетон» // Товарный знак № 766643, приор. 02.09.2019.
  86. 73. Воронин Г.А., Осипов А.С. Механизм формирования структуры и физико-механические свойства композита алмаз-карбид кремния // Поликристаллические материалы на основе синтетического алмаза и кубического нитрида бора. Киев: Наукова думка, 1990. С.31 – 34
  87. 74. Курдюмов А.В., Пилянкевич А.Н. Фазовые превращения в углероде и нитриде бора // Киев, наукова думка, 1979, 188 с.
  88. 75. Гриневич А.В., Лавров А.В. Оценка баллистических характеристик керамических материалов – Труды ВИАМ, 2018, №3 (63), с. 96 – 102.
  89. 76. Технические условия ТУ 23.91.11.190-050-07529945–2021 «Алмазокарбидо-кремниевый композит «АКК «Скелетон»®».
  90. 77. Технические условия ТУ 23.91.11.190-039-07529945-2018 «Детали из алмазокарбидокремниевого композита «АКК «Скелетон»».
  91. 78. Шевченко В.Я., Перевислов С.Н., Уголков В.Л. Физико-химические процессы взаимодействия в системе углерод (алмаз) – кремний // Физика и химия стекла, 2021, т. 47, № 3, С. 257 – 272.
  92. 79. Шевченко В.Я., Сычев М.М., Макогон А.И. Моделирование реакционно-диффузионных процессов формирования композитов алмаз-карбид кремния // Физика и химия стекла, 2021, т. 47, № 4, С. 376, 387.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).