[發(fā)明專利]立方氮化硼晶體、包含其的本體以及包含其的工具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280023136.3
• 申請日: 2012-03-28
• 公開（公告）號: CN103534224A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: K·漢納索約
• 申請（專利權(quán)）人: 六號元素有限公司
• 主分類號: C04B35/5831
• 分類號: C04B35/5831;B01J3/06;C01B21/064;C09K3/14;C22C26/00
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 王海寧

本專利公開總體上涉及立方氮化硼晶體、包含所述立方氮化硼晶體的本體（body），特別是但并不限于包含聚晶立方氮化硼材料（包括所述立方氮化硼晶體）的本體，以及包含該立方氮化硼晶體的工具，特別是但并不限于磨削工具（grinding?tool）。

美國專利號US?3,881,890公開了在其中納入磷的立方氮化硼晶體。與含磷化合物以及其它方面一起，還公開了在合成cBN材料的過程中使用氯化銨作為礦化劑。

Sulzhenko和Sokolov(Sulzhenko,A.A.和A.N.Sokolov(1999)“The?effect?of?chemical?composition?of?a?crystallisation?medium?on?stoichiometry?of?cBN?crystals”，Journal?of?Superhard?Materials，第21卷，第4期，第36至39頁）公開了在NH₄Cl(氯化銨)存在時cBN晶體的生長產(chǎn)生了具有高的晶體結(jié)構(gòu)完美程度的強固晶體，其具有完美的晶體習(xí)性以及無可見夾雜物的鏡面鏡面（face）。

對于在磨削金屬本體中使用、能夠提供具有增強光滑度的磨削表面的cBN晶體存在需求。

從第一方面來看，提供了立方氮化硼（cBN）晶體或多個cBN晶體，該晶體或每個晶體包括氯化物鹽化合物例如氯化鉀(KCl)、氯化鎂(MgCl₂)、氯化鋰(LiCl)、氯化鈣(CaCl₂)、氯化鈉(NaCl)和/或氯化銨NH₄Cl，作為夾雜物存在或存在于夾雜物中或者作為cBN晶格中的間隙式或替位式雜質(zhì)存在?？梢蕴峁┒鄠€晶體。在一些實例中，所述氯化物鹽化合物可以選自氯化鉀(KCl)或氯化鎂(MgCl₂)。在一個實例中，cBN晶體可以基本上沒有氯化鋇（BaCl₂）。

在一些實例中，所述cBN晶體可以包括作為夾雜物存在或存在于夾雜物中或者作為cBN晶格中的間隙式或替位式雜質(zhì)存在的α-B₂O₃或β-B₂O₃。

在一些實例中，所述cBN晶體可以基本上不含鈦化合物例如TiH₂、TiO₂、TiB₂、TiC、TiN。

所述cBN晶體可以落在30/50或35/40的美國篩孔尺寸區(qū)段（band）內(nèi)。在一些實例中，所述cBN晶體或多個cBN晶體可以分別具有至少約5或/和至多約20的夾雜物數(shù)目或夾雜物平均數(shù)目。在一些實例晶體中，至少約半數(shù)的晶體可以是伸長的，具有至少約1.5或至少約2的縱橫比。

所述cBN晶體可以具有夾雜物，包括氯化物鹽化合物如氯化鉀(KCl)、氯化鎂(MgCl₂)、氯化鋰(LiCl)、氯化鈣(CaCl₂)、氯化鈉(NaCl)和/或氯化銨NH₄Cl?？梢蕴峁┒鄠€所述晶體。在一些實例中，所述氯化物鹽化合物可以選自氯化鉀(KCl)或氯化鎂(MgCl₂)。在一個實例中，夾雜物可以基本上沒有氯化鋇（BaCl₂）。在一些實例中，夾雜物可以包括α-B₂O₃或β-B₂O₃化合物。在一些實例中，夾雜物可以基本上沒有鈦化合物例如TiH₂、TiO₂、TiB₂、TiC、TiN。

所述cBN晶體可以具有夾雜物并且每個夾雜物的體積或者夾雜物的平均體積可以為至少約300立方微米并且至多約60,000立方微米。多個cBN晶體可以具有夾雜物并且所述夾雜物的平均體積可以為至少約300立方微米并且至多約20,000立方微米。在一些實例cBN晶體或多個晶體中，至少半數(shù)的夾雜物可以具有至多約10,000立方微米或至多約8,000立方微米的體積。

氯化物鹽可以作為高度分散的、細粒的夾雜物存在，所述夾雜物具有至多約4微米、至多約2微米、至多約1微米或至多約500nm的平均尺寸。氯化物鹽可以選自氯化鉀、氯化鋰、氯化鎂、氯化鈉、氯化鈣或氯化鈹。堿金屬或堿土金屬在cBN晶體中的含量可以為至少約百萬分之10（ppm）或至少約100ppm以及或至多約100,000ppm、至多約10,000ppm或至多約1,000ppm。