Введение
1 Обзор литературы
1.1 Теоретические основы процесса смачивания 15
1.2 Теоретические основы процесса растекания. Закономерности процесса растекания в присутствии углерода 17
1.3 Растворимость углерода в переходных металлах. Влияние концентрации углерода в никеле на процесс смачивания графита 23
1.4 Теоретические основы капиллярной пропитки углеродных материалов 30
1.5 Процесс взаимодействия углеродных материалов с расплавом никеля 33
1.5.1 Атомарное растворение и диспергирование — основные механизмы, определяющие процесс взаимодействия 33
1.5.2 Влияние различных факторов на процесс взаимодействия 35
1.6 Структура пироуглерода, пирографита и квазимонокристалла графита 44
1.7 Структурные модели искусственного графита (кристал литная и многоуровневая) 48
Ї .8 Структурные модели стеклоуглерода 52
- 1.9 Каталитическая-графитация - 60
1.10 Механизм жидкофазной графитации 63
1.11 Влияние неупорядоченных форм углерода на диаграмму состояния никель - углерод и графит - алмаз 67
1.12 Предкристаллизационный период процесса графитации углеродных материалов 70
1.13 Связь процессов адгезионного взаимодействия на границе графит (алмаз) - катализатор с алмазообразованием 72
1.14 Существующие гипотезы механизма каталитического превращения графит - алмаз 75
1.14.1 Алмазообразование по механизму только атомарного растворения углерода в металле — катализаторе (первая гипотеза) 76
1.14.2 Металл-катализатор как растворитель и катализатор (2-я гипотеза) 77
1.14.3 Влияние природы исходного углеродсодержащего вещества на синтез алмаза 80
1.14.4 Влияние температуры обработки, плотности, степени очистки углеродных материалов на синтез алмазных порошков 81
1.14.5 Предпочтительная ориентация граней алмаза и графита при прямом и каталитическом переходе графит - алмаз 87
1.14.6 Механизм синтеза алмазов в присутствии катализаторов, выполняющих роль активаторов прямого перехода графит - алмаз (третья гипотеза) 89
1.15 Некоторые аспекты зародышеобразования алмаза 90
1.16 Возможные механизмы образования зародыша алмазной фазы из кристаллита графита 97
1.17 Постановка задачи и выбор объектов исследования 101
2 Исследование процесса перекристаллизации стеклоуглеродных материалов с никелем (твердофазная и жидкофазная графитация)
2.1 Влияние концентрации углерода и уровня напряжений в углеродных материалах на процесс жидкофазной графитации 106
2.2— Методика проведения исследований в условиях "высоких—;давлений и температур 122
2.2.1 Подготовка материалов к исследованиям 122
2.2.2 Схема установки, калибровка камеры АВД и измерение температуры 123
2.2.3 Методика отбора проб для рентгеноструктурного анализа 130
2.3 Твердофазнаяграфитация в?~ Гусловиях 133
2.4 Жидкофазная графитация в Р - Тусловиях
3 Использование закономерностей процесса жидкофазной графитации при разработке технологии получения металлизированного графита
3,1 Взаимодействие различных полимерных материалов с расплавом NiMn 157
3.2 Дифференциально-термический анализ процесса жидкофазной графитации новолачной фенолформальдегидной смолы с ШМп 160
3.3 Исследование влияния предварительной температуры карбонизации новолачной фенолформальдегидной смолы на процесс жидкофазной графитации в присутствии ШМп 163
3.4 Исследование процесса испарения катализатора при жидкофазной графитации новолачной фенолформальдегидной смолы в присутствии ШМп 167
3.5 Металлографическое исследование процесса жидкофазной графитации новолачной фенолформальдегидной смолы в объеме углеродной матрицы в присутствии ШМп 171
3.6 Металлографический, электроииомикроскопический и рентгеноструктурный анализ металлических включений 178
3.7 Исследование процесса жидкофазной графитации углеродных материалов с различной надкристаллитной структурой и степенью графитации методом объемного взаимодействия с расплавом ШМп 183
3.8 Влияние концентрации углерода на синтез алмаза 198
3.9 Физико-химические основы технологии получения металлизированного графита для синтеза алмазных порошков 204
4 Исследование процесса взаимодействия—раз личных углеродных материалов с расплавом никеля
4Л Исследование процесса смачивания модельных углеродных материалов с различной надкристаллитной структурой 207
4.2 Влияние надкристаллитной структуры и степени совершенства углеродных материалов на процесс взаимодействия с расплавом никеля 235
4.3 Влияние пористой структуры искусственных графитов и ряда превалирующих факторов на процесс взаимодействия с расплавом никеля 247
4.4 Влияние концентрации углерода на процесс взаимодействия с расплавом никеля 250
4.5 Исследование кинетики процесса взаимодействия стеклоуглеродных материалов с различной температурой обработки с расплавом никеля 258
4.6 Влияние типа науглероживающего компонента на процесс взаимодействия с расплавом никеля 265
4.7 Физико-химические основы технологии получения специальных графитов для кристаллизаторов 268
5 Закономерности взаимодействия углеродных материалов с расплавом никеля и их связь с процессом алмазообразования
5.1 Последовательность физико-химических превращений в процессе алмазообразования 271
5.2 Обобщенное уравнений кинетики массовой кристаллизации, кинетика процесса синтеза алмазов из различных углеродных материалов 279
5.3 Экспериментальное подтверждение коллоидной гипотезы алмазообразования 289
5.4 Влияние различных факторов на синтез алмазов 299
5.4.1 Влияние надкристаллитной структуры углеродных материалов на синтез искусственных алмазов 300
5.4.2 Влияние плотности углеродных материалов на синтез алмазных порошков 3 04
5.4.3 Исследование структуры термообработанных коксов -~- 308
5.4.4 Влияние микротекстурного параметра, степени графитации, высоты кристаллитов на синтез алмазных порошков 314
5.4.5 Содержание зольных примесей в графитах я получаемых алмазах 330
5.5 Комплекс характеристик графитов, определяющих оптимальный синтез алмазных порошков 332
6 Разработка технологии получения специальных графитов для кристаллизаторов установок горизонтального непрерывного литья
6Л Основные требования, предъявляемые к кристаллизаторам УНГЛ 334
6.2 Механизм разрушения кристаллизаторов 341
6.3 Разработка технологии получения поверхностно-уплотненных кристаллизаторов на основе графита МГ - 1 356
6.4 Разработка технологии получения графитовой основы с измененным грансоставом (уменьшенным размером зерна) для кристаллизаторов 391
6.5 Исследование процесса обжига мелкозернистых углеродных материалов методом подобия 400
6.6 Испытания кристаллизаторов 420
6.7 Разработка метода прогнозирования стойкости кристаллизаторов 423
7 Разработка технологии получения металлизированного графита
7.1 Технологическая схема получения металлизированного графита АЛГМ - 1
429
7.2 Определение оптимальных технологических параметров получения металлизированного графита АЛГМ -1 431
Основные выводы 442
Список использованных источников
