Morphological features and phase composition of W-containing coatings formed on diamond via its interaction with WO3

Ukhina, Arina V.; Dudina, Dina V.; Bokhonov, Boris B.; Savintseva, D.V.; Samoshkin, D. A.; Stankus, S. V.

doi:10.1016/j.diamond.2022.108876

Cited by 3 publications

(5 citation statements)

References 25 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…The carbide phases formed in the coatings during annealing of diamond crystals with these metals. 26,27 The studies presented in ref. 28 and 29 should also be mentioned in this context.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Selective deposition of silver particles on {111} or {100} diamond facets

Bokhonov,

Gavrilov,

Dudina

2024

CrystEngComm

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The carbide phases formed in the coatings during annealing of diamond crystals with these metals. 26,27 The studies presented in ref. 28 and 29 should also be mentioned in this context.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Selective deposition of silver particles on {111} or {100} diamond facets

Bokhonov,

Gavrilov,

Dudina

2024

CrystEngComm

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In order to deposit molybdenum-containing coatings on the diamond surface, the molten salt method [ 10 , 11 ], magnetron sputtering [ 12 ], chemical vapor deposition [ 13 ], or vacuum micro-vapor deposition can be used [ 14 ]. Recently, a new method for obtaining coatings on powder particles (crystals) based on annealing of the powder mixtures (the substrate mixed with a coating precursor) in a spark plasma sintering (SPS) facility (coating of diamond by Ti) [ 15 ] or a hot press (HP) (coating of diamond by W) [ 16 ] has been proposed. This approach is characterized by a high efficiency and a relative simplicity of the technological process.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Owing to the intrinsic differences between the {100} and {111} facets, the interactions of these facets with an external reactant may be expected to proceed differently. The effect of selective deposition of coatings on certain facets of the diamond crystals has been observed for silver [ 19 ], tungsten [ 16 ], and molybdenum [ 14 ]. As suggested in [ 16 ], oxides present on the surface of metallic particles can play a significant role in the process of the coating formation, if they are the volatile and enable the gas-phase transport of the coating precursor material to the diamond surface.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Selective Deposition of Mo2C-Containing Coatings on {100} Facets of Synthetic Diamond Crystals

Ukhina

Bokhonov

Dudina

2022

IJMS

View full text Add to dashboard Cite

An efficient way to improve the properties of metal–diamond composites (mechanical strength, wear resistance, thermal conductivity) is the preliminary modification of the diamond surface to improve its wettability by the metal matrix. In the present work, Mo2C-containing coatings were deposited on the diamond crystals under different conditions: hot pressing (atmosphere of argon), spark plasma sintering (forevacuum), and annealing in air. The influence of the sintering parameters on the morphology and phase composition of the coatings deposited on diamond was studied. Mo2C-containing coatings were selectively deposited on the facets of synthetic diamond microcrystals by annealing of the latter with a molybdenum powder. Experiments were carried out to deposit coatings under different conditions: during hot pressing (argon atmosphere), spark plasma sintering (forevacuum), and annealing in air. The process parameters were the temperature, holding time, and concentration of molybdenum in the initial mixture. Experiments with a pre-oxidized molybdenum powder were also conducted. The coated diamond crystals were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and energy-dispersive spectroscopy. The deposition was enabled by the gas phase transport of molybdenum dioxide, MoO2, contained in the starting powder. The following sequence of the coating formation stages was proposed. First, MoO2 sublimes and is adsorbed mainly on the {100} facets of diamond. Then, it is reduced to metallic molybdenum by carbon of the diamond, which further reacts with carbon to form the Mo2C carbide phase. These processes occurred during treatment of the mixtures in the hot press and the spark plasma sintering facility. When the mixture was annealed in air, no selective deposition was observed. During annealing, MoO3 particles adhered to the diamond surface.

show abstract

“…Metallic W-containing coatings are applied to the surface of diamond microcrystals by hot pressing, with the use of WO 3 as a metal source [3]. The coatings formed on the diamond surface react with WO 3 powder during hot pressing at elevated temperature.…”

mentioning

confidence: 99%

“…The average coverage of diamond grains, for exam ple, by boron oxide (B 2 O 3 ) is 5.64% (the B 2 O 3 density is 2.55 g/cm 3 , the diamond density is 3.56 g/cm 3 ).…”

mentioning

confidence: 99%

Поліпшення Експлуатаційних Характеристик Алмазного Шліфувального Інструменту Модифікацією Поверхні Зерен Синтетичних Алмазів

Лавріненко,

Бочечка,

Полторацький

et al. 2024

Sci. innov.

View full text Add to dashboard Cite

Вступ. Підприємствам машинобудування України потрібен високоефективний алмазний шліфувальний інструмент. Для його ефективного використання необхідним є застосування в ньому порошків синтетичного алмаза високої якості з поліпшеними експлуатаційними характеристиками.Проблематика. У шліфувальному інструменті застосовують синтетичні алмази, одним з недоліків яких є схильність до окислення за умов високих температур, які можуть виникати при високопродуктивному шліфуванні сучасних важкооброблюваних матеріалів.Мета. Дослідження можливостей поліпшення експлуатаційних характеристик алмазного шліфувального інструменту спрямованою модифікацією поверхні зерен синтетичних алмазів.Матеріали й методи. Модифікування поверхні алмазних порошків марок АС6—АС20 здійснювали ізотермічним методом рідинно-фазного нанесення з насичених розчинів на поверхню алмазів як термостійких оксидів (В2О3, Al2O3), хлоридів (СаСl2, NaCl, MgCl2, FeCl3), так і їхніх сумішей (В2О3 + СаСl2, В2О3 + NaCl).Результати. Розроблено базову технологію формування термостабільних зносостійких покриттів на поверхні зерен алмазних шліфпорошків з сумішей розчинних та нерозчинних кисне- (B2O3, TiO2, SiO2, Al2O3, TiO, CaO, ZnO, CeO2, SnO2), силікато- (Na2O(SiO2)n), (K2O(SiO2)n) та карбідовмісних (SiC, TiC, B4C) сполук у різних поєднаннях. Встановлено, що модифікування дозволяє знизити витрати алмазів у кругах при шліфуванні, а найефективнішим є модифікування оксидами B2O3 та Al2O3. Показано, що модифікація поверхні алмазних зерен комбінацією B2O3/Al2O3 дозволяє підвищити заповненість матеріалом шорсткої шліфованої поверхні та збільшити її тримальну здатність. Встановлено, що при підвищенні собівартості виготовлення покриття на 9—11 % шляхом модифікування зерен абразиву шліфувальних кругів їхня зносостійкість підвищується вдвічі.Висновки. Застосування в робочому шарі алмазних кругів таких спрямовано поліпшених алмазних шліфпорошків дозволяє підвищити експлуатаційні характеристики алмазного шліфувального інструменту та збільшити його зносостійкість.

show abstract

Morphological features and phase composition of W-containing coatings formed on diamond via its interaction with WO3

Cited by 3 publications

References 25 publications

Selective deposition of silver particles on {111} or {100} diamond facets

Selective deposition of silver particles on {111} or {100} diamond facets

Selective Deposition of Mo2C-Containing Coatings on {100} Facets of Synthetic Diamond Crystals

Поліпшення Експлуатаційних Характеристик Алмазного Шліфувального Інструменту Модифікацією Поверхні Зерен Синтетичних Алмазів

Contact Info

Product

Resources

About