一種集中粒度立方氮化硼的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超硬材料合成領(lǐng)域，尤其涉及一種集中粒度立方氮化硼的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]立方氮化硼，分子式為BN，由美國(guó)的R.H.溫托夫于1957年首先研制，其晶體結(jié)構(gòu)類似金剛石。立方氮化硼通常由六方氮化硼和觸媒在高溫高壓下合成的。立方氮化硼具有很高的硬度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，以及良好的透紅外形和較寬的禁帶寬度等優(yōu)異性能，立方氮化硼晶體的硬度僅次于金鋼石，但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金鋼石，對(duì)鐵系金屬元素有較大的化學(xué)穩(wěn)定性，常用作磨料和刀具材料。立方氮化硼磨具的磨削性能十分優(yōu)異，不僅能勝任難磨材料的加工，提高生產(chǎn)率，還能有效地提高工件的磨削質(zhì)量。立方氮化硼晶體的使用是對(duì)金屬加工的一大貢獻(xiàn)，導(dǎo)致磨削發(fā)生革命性變化，是磨削技術(shù)的第二次飛躍。立方氮化硼作為超硬磨料在不同行業(yè)的加工領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)在更是成為汽車、航天航空、機(jī)械電子、微電子等不可或缺的重要材料，因而得到各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的極大重視。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，市場(chǎng)對(duì)單粒度立方氮化硼的需求越來越高，因此就需要提供一種能合成集中粒度高的立方氮化硼的合成方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明的目的是要提供一種集中粒度立方氮化硼的合成方法。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，步驟如下:
1)、將HBN壓制整形并過篩分粒度；
2)、將觸媒篩分粒度；
3)、將篩分好粒度的觸媒和HBN原料置入合成容器內(nèi)；
4)、通過六面頂壓機(jī)對(duì)置入葉臘石腔內(nèi)的合成容器加壓加熱，合成時(shí)的壓力為3500-8500MPa 的壓力，溫度為 I3OO-18OOcC。
[0005]進(jìn)一步，所述步驟I)中HBN篩分粒度為80-400目。
[0006]進(jìn)一步，所述的步驟2)中觸媒為堿土金屬或堿金屬。
[0007]采用不同粒度的HBN和不同的觸媒粒度來促進(jìn)單粒度生長(zhǎng)和轉(zhuǎn)化。選用原料粒度和合成工藝來控制集中粒度，金屬觸媒的主要作用是降低六方氮化硼向立方氮化硼轉(zhuǎn)化的溫度和壓力條件，提高需求粒度的生長(zhǎng)。同時(shí)不同粒度觸媒可以作為不同粒度的六方氮化硼的溶劑。在適當(dāng)?shù)臏囟葔毫l件下，六方氮化硼和立方氮化硼都可以溶于觸媒中，并且六方氮化硼的溶解度大于立方氮化硼，當(dāng)壓力升高時(shí)，二者的差異也增大。因此，當(dāng)六方氮化硼在金屬觸媒中溶解達(dá)到飽和時(shí)，立方氮化硼就已經(jīng)達(dá)到過盈飽和了，此時(shí)，立方氮化硼從觸媒中生長(zhǎng)出來的是70%以上是集中粒度。
[0008]本發(fā)明是一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，其有益效果為:粒度生長(zhǎng)要求的工藝時(shí)間不長(zhǎng)，可有效的減少因?yàn)闈M足客戶集中粒度的需要而必不可少的增加產(chǎn)能所帶來的庫(kù)存積壓和產(chǎn)能浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的壓強(qiáng)功率曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]以下實(shí)施例的合成方法的壓強(qiáng)功率曲線圖如圖1所示。
[0011]實(shí)施例1
一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，步驟如下:
1)、將HBN壓制整形并過篩分粒度，粒度選擇80目；
2)、將堿金屬觸媒篩分粒度，粒度選擇80目；
3)、將篩分好粒度的觸媒和HBN原料置入合成容器內(nèi)；
4)、通過六面頂壓機(jī)對(duì)置入葉臘石腔內(nèi)的合成容器加壓加熱，合成時(shí)的壓力為3500-8500MPa 的壓力，溫度為 I3OO-18OOcC。
[0012]實(shí)施例2
一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，步驟如下:
1)、將HBN壓制整形并過篩分粒度，粒度選擇400目；
2)、將堿金屬觸媒篩分粒度，粒度選擇400目；
3)、將篩分好粒度的觸媒和HBN原料置入合成容器內(nèi)；
4)、通過六面頂壓機(jī)對(duì)置入葉臘石腔內(nèi)的合成容器加壓加熱，合成時(shí)的壓力為3500-8500MPa 的壓力，溫度為 I3OO-18OOcC。
[0013]實(shí)施例3
一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，步驟如下:
1)、將HBN壓制整形并過篩分粒度，粒度選擇250目；
2)、將堿金屬觸媒篩分粒度，粒度選擇250目；
3)、將篩分好粒度的觸媒和HBN原料置入合成容器內(nèi)；
4)、通過六面頂壓機(jī)對(duì)置入葉臘石腔內(nèi)的合成容器加壓加熱，合成時(shí)的壓力為3500-8500MPa 的壓力，溫度為 I3OO-18OOcC。
[0014]凡在不脫離本發(fā)明核心的情況下做出的簡(jiǎn)單的變形或修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，其特征在于:步驟如下: 1)、將HBN壓制整形并過篩分粒度； 2)、將觸媒篩分粒度； 3)、將篩分好粒度的觸媒和HBN原料置入合成容器內(nèi)； 4)、通過六面頂壓機(jī)對(duì)置入葉臘石腔內(nèi)的合成容器加壓加熱，合成時(shí)的壓力為3500-8500MPa 的壓力，溫度為 I3OO-18OOcC。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中粒度立方氮化硼的合成方法，其特征如下:所述步驟I)中HBN篩分粒度為80-400目。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中粒度立方氮化硼的合成方法，其特征在于:所述的步驟2)中觸媒為堿土金屬或堿金屬。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種集中粒度立方氮化硼的合成方法，步驟如下：1）、將HBN壓制整形并過篩分粒度；2）、將觸媒篩分粒度；3）、將篩分好粒度的觸媒和HBN原料置入合成容器內(nèi)；4）、通過六面頂壓機(jī)對(duì)置入葉臘石腔內(nèi)的合成容器加壓加熱，合成時(shí)的壓力為3500-8500MPa的壓力，溫度為1300-1800℃。其有益效果為：粒度生長(zhǎng)要求的工藝時(shí)間不長(zhǎng)，可有效的減少因?yàn)闈M足客戶集中粒度的需要而必不可少的增加產(chǎn)能所帶來的庫(kù)存積壓和產(chǎn)能浪費(fèi)。
【IPC分類】B01J3/06, C01B21/064
【公開號(hào)】CN105170029
【申請(qǐng)?zhí)枴?br>【發(fā)明人】李建林, 李淑云, 李立, 李花蕾, 趙春紅, 司蕊蕊
【申請(qǐng)人】河南飛孟金剛石工業(yè)有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年7月16日