[發明專利]生產高沖擊韌性立方氮化硼單晶的復合觸媒及生產工藝

有效

• 申請號: 202110946246.8
• 申請日: 2021-08-18
• 公開（公告）號: CN113604884B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 張相法;王永凱;位星;王大鵬;劉紅偉;薛磊;賈帥中
• 申請（專利權）人: 鄭州中南杰特超硬材料有限公司
• 主分類號: C30B29/38
• 分類號: C30B29/38;C30B1/10;B01J27/24
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 張麗

1.利用復合觸媒生產高沖擊韌性立方氮化硼的生產工藝，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將六方氮化硼與復合觸媒按照質量比10：1-1.5的配比進行混合，得到混合粉末；

（2）將混合粉末壓制成棒料，然后進行真空封裝，備用；

（3）將步驟（2）所得棒料加入葉臘石塊中，在100-120℃的溫度下保溫20-40min，備用；

（4）將步驟（3）中含有棒料的葉臘石塊加壓至40-50MPa，調整溫度至1550-1700℃，然后經過三次梯度加壓，最后降溫卸壓，拆卸，得到高壓合成棒；

（5）將步驟（4）所得高壓合成棒經提純、清洗，即得高沖擊韌性的立方氮化硼單晶；

所述復合觸媒由以下質量百分比的原料組成：金屬I 8%-11%、硅1.5%-3%、磷1%-2%、金屬II 0.5%-1%，余量為氮硼化鋰；

所述復合觸媒通過如下步驟制備得到：

a、將金屬I、金屬II、硅、磷加入氮硼化鋰中，混合均勻，得到復合粉末，混料過程中抽真空至10^-4-10^-5Pa并充入惰性氣體；

b、將步驟a得到的復合粉末在惰性氣體保護下進行燒結，燒結溫度為850-950℃，燒結時間為2-4小時，即得復合觸媒；

金屬I為鎂或者鋁，金屬II為銻。

2.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，步驟a所用氮硼化鋰、金屬I、金屬II、硅以及磷的粒度范圍均為70-80μm；步驟a中充入的惰性氣體為氬氣。

3.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，步驟（1）中所述六方氮化硼的純度≥99%、B₂O₃含量≤0.5%；步驟（1）中六方氮化硼的粒度范圍10-30μm；復合觸媒呈粉末狀，粒度范圍70-80μm。

4.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，步驟（2）中壓制方法具體為，先將混合粉末密封靜壓成致密坯體，靜壓壓力為100-150MPa，然后再將致密坯體壓制成棒料，壓力為80-120MPa。

5.如權利要求1所述的生產工藝，其特征在于，步驟（4）中三次梯度加壓具體為，將葉臘石塊升壓至55-65 MPa，保持120-240s，然后再繼續升壓至75-85 MPa，保持300-600s；然后再加壓77-87MPa，加壓時間60s-100s。

6.采用權利要求1-5任一所述生產工藝制備得到的立方氮化硼單晶。