Результаты экспериментальных исследований процесса структурообразования при низких давлениях композита «алмаз – карбид кремния», полученного пропиткой жидким кремнием пористой заготовки из кристаллов алмаза с нанопокрытиями, позволили установить следующие закономерности протекания процесса реакционного спекания в покрытии и композиционном материале: вакуумное магнетронное распыление композиционных катодов приводит к формированию нанопокрытия из смеси атомов или кластеров кремния и углерода, а последующая их обработка плазмой тлеющего разряда сопровождается образованием α-SiC при низких темпера-турах в твердой фазе; пропитка кремнием при 1500 °С при наличии пиролитического углерода в шихте приводит к образованию матрицы из β-SiC.
Сформированный композиционный материал «алмаз – карбид кремния» содержит каркасную структуру из кристаллов алмаза с нанопокрытием, пронизанную карбидом кремния, и имеет высокие физико-механические свойства.
Results of experimental investigations of structure-formation process of «diamond-carbide silicon» composite at low pressure which is obtained by liquid silicon impregnation of a porous blank made of diamond crystals with nano-coatings have made it possible to establish the following general rules of the process concerning a sintering reaction in the coating and composite material: vacuum magnetronic spraying of composite cathodes leads to formation of nano-coating which is made of silicon and hydrogen atoms or clusters, and their subsequent treatment with plasma of glow discharge is accompanied by formation of α-SiC at low temperatures in a hard phase; silicon impregnation at 1500 °C with given pyrolytic carbon in the charge may result in β-SiC matrix formation.
The formed «diamond-carbide silicon» composite material contains a frame structure of diamond crystals with nano-coating impregnated by silicon carbide and is characterized by high physical and mechanical properties.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.