立方氮化硼

摘要： 立方氮化硼作为一种性能优越的超硬材料,在现代加工制造领域发挥着重要作用。我国在立方氮化硼生产、应用推广及立方氮化硼出口方面不断取得进步,已经成为立方氮化硼生产强国。从诞生、发展、科研创新历程及产业集群等方面分析评述了我国立方氮化硼产业发展情况,并对其发展前景进行了展望,提出了建议。

摘要： 立方氮化硼(c-BN)作为闪锌矿面心立方结构的Ⅲ-Ⅴ族二元化合物,是第三代半导体中禁带宽度最大的材料,还具有高热导率、高硬度、耐高温、耐氧化、化学稳定性好、透光波长范围广、可实现p型或n型掺杂等一系列性能优点,不仅作为超硬磨料在各行业的加工领域有广泛的应用,而且作为极端电子学材料在大功率半导体和光电子器件等领域也具有潜在的应用价值,使其适用于高温、高功率、高压、高频以及强辐射等极端环境。本文综述了历年来国内外制备c-BN晶体和外延生长c-BN薄膜的发展历程,重点关注了生长技术进步和晶体质量提高的代表性成果,并对c-BN的机械性能、光学性能以及电学性能方面的研究进展进行阐述,最后对全文内容进行总结并对c-BN应用所面临的挑战进行展望。

摘要： 六方氮化硼(hBN)陶瓷在化工、冶金、航空航天等领域具有广阔的应用前景,然而,其烧结致密性依然是一个亟待解决的问题。基于恒定的微米级六方氮化硼(hBN)、纳米级立方氮化硼(cBN)粉体的初始晶粒尺寸分布及其体积分数,结合1800°C热压烧结,对比热烧结压力及碳化硅(SiC)粉体的引入量对hBN烧结致密度及其力学性能的影响。结果表明,相比于SiC的引入,提高烧结压力(80 MPa)能够明显提高hBN陶瓷的致密度和机械性能,所制备hBN陶瓷相对密度为93.7%,抗弯强度和抗压强度分别为94.90 MPa和159.32 MPa,而SiC的引入虽然能够在一定程度上提高hBN陶瓷的相对密度和机械性能,但其提升程度远低于烧结压力的作用。另外,当SiC含量为10 wt.%时,其相对密度达到91.1%,抗弯强度和抗压强度达到84.77 MPa和129.16 MPa。结合SEM结果可知,SiC的引入可以明显降低hBN陶瓷晶粒的取向性。

摘要： 目的解决现有烧结法制备磁性磨粒工艺中存在的研磨相单一、研磨相材料硬度相对较低,以及对于高硬度难加工材质的研磨效率低、质量差等问题,采用立方氮化硼粉末作为研磨相烧结制备一种新型磁性磨粒。方法采用烧结法制备铁基立方氮化硼磁性磨粒,探究原料的粒径比、烧结温度对磁性磨粒磨削性能的影响,以TC4钛合金板和Si3N4陶瓷板为试验对象,通过表面粗糙度测量仪和3D超景深显微镜对比加工前后工件的表面质量,采用扫描电镜观察加工后磁性磨粒的表面形貌,以此作为磁性磨粒的研磨性能和使用寿命的评价指标,并采用面扫描能谱分析仪观察磁性磨粒中研磨相的分布情况。结果采用烧结法,以铁粉为基体,以立方氮化硼粉末为研磨相材料,制备磁性磨粒。最终确定压制力为90 kN,基体与研磨相的粒径比为3∶1,烧结温度为1180°C,在此条件下制备的磁性磨粒具有良好的磨削性能,相较于烧结法制备的Al_(2)O_(3)/Fe、SiC/Fe磁性磨粒具有更强的磨削性能,可实现Si_(3)N_(4)陶瓷板表面的光整加工,在研磨39 min后可将其表面粗糙度由1.382μm降至0.117μm。结论采用烧结法制备的铁基立方氮化硼磁性磨粒能够解决硬脆材料的表面质量问题,可以作为性能优异的磨削介质参与研磨,满足磁粒研磨光整加工技术的需求。

摘要： 以CBN、WC、B、Al_(2)O_(3)等高纯度粉末为原料,在高温高压下合成了聚晶立方氮化硼(PCBN)复合材料,研究了不同烧结温度合成的PCBN复合材料的微观形貌、物相和力学性能。结果显示,在超高压6 GPa、温度1200~1500°C、合成时间700 s条件下,合成的PCBN组织主要由BN、WB_(2)和WB相组成。1500°C烧结时,PCBN综合力学性能较好,气孔率1.05%、抗弯强度789 MPa、显微硬度36.5 GPa、磨耗比9810。

摘要： 为了对超硬材料有更深入的了解,对以金刚石和立方氮化硼为主的超硬材料的合成方法、发展历程、结构与性能及应用领域进行了综述.金刚石的合成方法主要有静压触媒高压高温法、化学气相沉积法、动压爆炸法或爆轰法.经过几十年的发展,我国超硬材料制造技术和装备已经处于国际先进水平.超硬材料除了硬度高之外,还有许多优良的物理力学和化学性能,广泛应用于磨具、刀具、锯切、钻进等超硬材料工具和新型功能材料.

摘要： 采用金属镁粉与六方氮化硼(HBN)为原料,按质量比1:1的比例混合均匀后在700°C温度下进行氮化处理,得到氮硼化镁混合物,将其作为触媒和六方氮化硼在高温高压条件下合成立方氮化硼(CBN).实验结果表明,氮硼化镁与1500°C条件下制备的HBN可合成出单产高、粗颗粒比例高的CBN单晶,其80/100粒度单晶冲击强度(TI值)可达到51.3％.

摘要： 通过珩磨轮基体选材和电镀工艺参数实验,提出了一种高精密电镀CBN(立方氮化硼)珩磨轮的制造方法.将经过粗加工热处理过的滚轮基体进行电镀前齿形面精磨处理》采用特殊的电镀工装和严格的电镀工艺,将CBN超硬材料电镀在齿型工作表面上,得到了一种高精密电镀CBN珩磨轮.从而解决了珩磨齿轮齿面热处理变形问题,提高珩磨齿轮齿轮精度等级及生产效率和齿轮产品品质.

摘要： 采用CBN含量(体积分数)50％和80％的自制PCBN材料分别建立焊接式90°刀尖角外圆车刀模型,运用Deform软件以切削速度250 m/min、进给量0.1 mm/r、背吃刀量0.25 mm的切削用量模拟精车45#淬火钢外圆面,通过对比刀具的应力场和主切削力,发现CBN含量变化对主切削力无明显影响.使用自制及市售的PCBN材料分别制成焊接式90°刀尖角外圆车刀,并完成切削45#淬火钢外圆实验.结果表明,CBN含量80％的自制PCBN车刀耐磨性较好,韧性稍差;CBN含量50％的自制PCBN车刀综合性能较好.

摘要： 俄罗斯国家研究型技术大学莫斯科国立钢铁合金学院(NUSTMISIS)的学者们发明了一种获取立方氮化硼纳米粒子的经济方法,有助于以工业规模生产复合材料改进剂一强化剂。研究结果发表在科学杂志《材料科学与工程A》上。

摘要： 以氮化锂(Li3N)为触煤和六方氮化硼(hBN)为原料,在静态高温高压条件下加入籽晶批量合成出了≥50目的立方氮化硼(cBN)单晶.本文通过X射线衍射仪(XRD)和红外线光谱仪(FTIR)对合成后的触煤层内物相组成进行了分层表征;采用K值法、绝热法和RIR值等理论方法,计算出了触媒层内各物相的质量分数,分析了各物相在触媒层中的变化规律.采用扫描电子显微镜(SEM)对cBN单晶形貌和cBN单晶/触媒的界面形貌进行了观察,分析了触煤层的形貌对cBN单晶合成效果的影响.结果表明,触媒层内主要存在不规则的cBN微晶、hBN和Li3BN2等物相.触媒层的中间层是hBN发生固相直接转变生成cBN微晶的主要区域,触媒层中Li3BN2和cBN微晶的含量直接影响了cBN单晶的合成效果.

摘要： 立方氮化硼做为一种性能优越的超硬材料,在现代加工制造领域发挥着重要作用,在生产、研究及应用方面不断取得进步.本文对近年来国内外CBN取得的新进展从产量、产品品种、高压合成和前沿研究诸方面做一简要综述。

摘要： 采用扫描电镜、能谱仪、微区X射线衍射仪研究了CuNiSnTi活性钎料钎焊立方氮化硼(c-BN)界面产物的微观结构和形成机理,并运用动力学分析了界面反应产物的生长过程及反应激活能.结果表明:钎焊过程中,CuNiSnTi钎料对c-BN具有良好的润湿性,钎料与c-BN发生化学反应,实现c-BN与钢基体的可靠连接;钎料与c-BN界面处生成Ti-N和Ti-B化合物新相,形成了钎料/TiN/TiB/TiB2/c-BN的结构形式;在钎焊温度1323K~1398K,保温时间5min~20min 之间依据抛物线生长法则指出界面处产生的化学反应和原子间的相互扩散是促使界面反应层形成与生长的主要因素及形成机理.

摘要： 年数较长的钢筋混凝土,混凝土性坚固,且合不同规格与数量的钢筋,难以钻进;经常出现钻头断齿的现象,给施工带来十分不便.针对这些现象,研制出用于该条件下的金刚石钻头,钻头的胎体设计为中软性能,采用奇数齿结构,配合添加立方氮化硼.试验表明,该钻头的钻进时效能够达到1.12m/h,钻头寿命能够达到28m;钻头没有出现断齿现象,基本满足了用户的要求.

摘要： 本文采用钒、铝混合金属粉做结合剂在高温高压下合成PcBN复合片,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析其物相组成与显微结构,研究了复合片抗冲击性能、显微硬度与结构之间的关系.结果发现:相同cBN含量时,钒、铝混合金属粘接剂中随着钒含量增加,样品的显微硬度、抗冲击性能先增大后减小,并且在钒、铝比例是50∶50时,抗冲击韧性取得最大值.

摘要： 本文采用钒、铝混合金属粉做结合剂在高温高压下合成PcBN复合片,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析其物相组成与显微结构,研究了复合片抗冲击性能、显微硬度与结构之间的关系.结果发现:相同cBN含量时,钒、铝混合金属粘接剂中随着钒含量增加,样品的显微硬度、抗冲击性能先增大后减小,并且在钒、铝比例是50∶50时,抗冲击韧性取得最大值.

摘要： 本文采用钒、铝混合金属粉做结合剂在高温高压下合成PcBN复合片,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析其物相组成与显微结构,研究了复合片抗冲击性能、显微硬度与结构之间的关系.结果发现:相同cBN含量时,钒、铝混合金属粘接剂中随着钒含量增加,样品的显微硬度、抗冲击性能先增大后减小,并且在钒、铝比例是50∶50时,抗冲击韧性取得最大值.

摘要： 本文采用钒、铝混合金属粉做结合剂在高温高压下合成PcBN复合片,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析其物相组成与显微结构,研究了复合片抗冲击性能、显微硬度与结构之间的关系.结果发现:相同cBN含量时,钒、铝混合金属粘接剂中随着钒含量增加,样品的显微硬度、抗冲击性能先增大后减小,并且在钒、铝比例是50∶50时,抗冲击韧性取得最大值.

摘要： 本文采用钒、铝混合金属粉做结合剂在高温高压下合成PcBN复合片,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析其物相组成与显微结构,研究了复合片抗冲击性能、显微硬度与结构之间的关系.结果发现:相同cBN含量时,钒、铝混合金属粘接剂中随着钒含量增加,样品的显微硬度、抗冲击性能先增大后减小,并且在钒、铝比例是50∶50时,抗冲击韧性取得最大值.

摘要： 本文采用钒、铝混合金属粉做结合剂在高温高压下合成PcBN复合片,并利用X射线衍射、扫描电子显微镜分析其物相组成与显微结构,研究了复合片抗冲击性能、显微硬度与结构之间的关系.结果发现:相同cBN含量时,钒、铝混合金属粘接剂中随着钒含量增加,样品的显微硬度、抗冲击性能先增大后减小,并且在钒、铝比例是50∶50时,抗冲击韧性取得最大值.

摘要： 本发明涉及立方氮化硼、制造立方氮化硼的方法、含有立方氮化硼的砂轮、和烧结立方氮化硼压制体。具体地说，本发明涉及一种制造立方氮化硼的方法，其中在存在催化剂物质的情况下，将六方氮化硼置于立方氮化硼保持热力学稳定的条件下，由此使六方氮化硼进行相变以形成立方氮化硼，其中所述催化剂物质含有锂源、镁源和碳源。即使从六方氮化硼转变成立方氮化硼的相变率提高，也能改进立方氮化硼的性能。

摘要： 所述立方氮化硼烧结体的制造方法包括：通过将有机物附着至立方氮化硼原料粉末上，从而制备有机立方氮化硼粉末的步骤；混合有机立方氮化硼粉末和包含WC、Co和Al的结合剂原料粉末，从而制备粉末混合物的步骤，该粉末混合物由大于等于85体积％且小于100体积％的有机立方氮化硼粉末和余量的结合剂原料粉末形成；以及烧结粉末混合物以获得立方氮化硼烧结体的步骤。

摘要： 一种立方氮化硼烧结体，包含大于等于85体积％且小于100体积％的立方氮化硼颗粒；并且余量为结合剂。结合剂包含WC、Co和Al化合物，并且当使用TEM‑EDX以分析包括立方氮化硼颗粒彼此相邻的界面的界面区域时，在部分或全部的界面上存在氧，并且存在氧的区域的宽度D为0.1nm至10nm。

摘要： 一种立方氮化硼烧结体工具，具备：工具母材、设置于工具母材表面上的接合层、以及经由接合层而接合于工具母材的立方氮化硼烧结体。立方氮化硼烧结体具有与接合层接合的接合面，该接合面中的至少一个面上存在有包含选自由六方氮化硼、硼、氧化硼以及氮氧化硼所组成的组中的至少一种的改性部。改性部具有0.1μm以上50.0μm以下的厚度。

摘要： 本发明公开了一种立方氮化硼基体表面粗糙化处理方法，改性立方氮化硼基体及立方氮化硼涂层刀具，该表面粗糙化处理方法包括：1)采用物理气相沉积法在立方氮化硼基体表面形成岛状不连续的玻璃相层，得涂层基体；所述玻璃相层含有对立方氮化硼基体具有刻蚀性的玻璃相成分；2)将所得涂层基体在保护气氛或弱氧化气氛下进行退火，即得表面粗糙化的改性立方氮化硼基体；所述弱氧化气氛为保护气体与氧化性气体的混合物。本发明的立方氮化硼基体表面粗糙化处理方法，通过玻璃相的蚀刻作用，在基体表面形成微纳米绒毛表面，使基体表面粗糙化，从而增加刀具基体和硬质涂层的结合面积，提高硬质涂层与刀具基体的结合力，提高刀具的整体使用性能。

摘要： 本发明涉及立方氮化硼、制造立方氮化硼的方法、含有立方氮化硼的砂轮、和烧结立方氮化硼压制体。具体地说，本发明涉及一种制造立方氮化硼的方法，其中在存在催化剂物质的情况下，将六方氮化硼置于立方氮化硼保持热力学稳定的条件下，由此使六方氮化硼进行相变以形成立方氮化硼，其中所述催化剂物质含有锂源、镁源和碳源。即使从六方氮化硼转变成立方氮化硼的相变率提高，也能改进立方氮化硼的性能。

摘要： 一种制造立方氮化硼的方法，其中在存在催化剂物质的情况下，将六方氮化硼置于立方氮化硼保持热力学稳定的条件下，由此使六方氮化硼进行相变以形成立方氮化硼，其中所述催化剂物质含有锂源、镁源和碳源。即使从六方氮化硼转变成立方氮化硼的相变率提高，也能改进立方氮化硼的性能。

摘要： 所述立方氮化硼烧结体的制造方法包括：通过将有机物附着至立方氮化硼原料粉末上，从而制备有机立方氮化硼粉末的步骤；混合有机立方氮化硼粉末和包含WC、Co和Al的结合剂原料粉末，从而制备粉末混合物的步骤，该粉末混合物由大于等于85体积％且小于100体积％的有机立方氮化硼粉末和余量的结合剂原料粉末形成；以及烧结粉末混合物以获得立方氮化硼烧结体的步骤。

摘要： 一种立方氮化硼烧结体，包含大于等于85体积％且小于100体积％的立方氮化硼颗粒；并且余量为结合剂。结合剂包含WC、Co和Al化合物，并且当使用TEM‑EDX以分析包括立方氮化硼颗粒彼此相邻的界面的界面区域时，在部分或全部的界面上存在氧，并且存在氧的区域的宽度D为0.1nm至10nm。

摘要： 一种立方氮化硼烧结体工具，具备：工具母材、设置于工具母材表面上的接合层、以及经由接合层而接合于工具母材的立方氮化硼烧结体。立方氮化硼烧结体具有与接合层接合的接合面，该接合面中的至少一个面上存在有包含选自由六方氮化硼、硼、氧化硼以及氮氧化硼所组成的组中的至少一种的改性部。改性部具有0.1μm以上50.0μm以下的厚度。