[其他]再燒結富硼多晶立方氮化硼及其制造方法

無效

• 申請號: 87100500
• 申請日: 1987-01-26
• 公開（公告）號: CN87100500A
• 公開（公告）日: 1987-08-19
• 發明（設計）人: 托馬斯·雷蒙德·拉文斯;弗朗西斯·雷蒙德·科里根
• 申請（專利權）人: 通用電器公司
• 主分類號: C01B21/064
• 分類號: C01B21/064
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 羅才希

本發明涉及到制造多晶立方氮化硼的方法。通過高壓/高溫技術制造立方氮化硼，在本技術領域中是眾所周知的，并以Wentorf在美國專利2，947，617號中所描述的制造單晶立方氮化硼的基本實例為其典型代表。美國專利4，188，194號介紹了一種在無催化劑存在的情況下，采用熱解的六方晶系氮化硼制造燒結多晶立方氮化硼壓塊的方法。壓塊是一種以自行粘合的性質（見美國專利3，852，078號和3，876，751號）;用一種粘合介質的方法（見美國專利3，136，615號，3，233，988號、3，743，489號、3，767，371號和3，918，931號）;或者是自行粘合與粘合介質配合的方法而使磨料顆粒結合在一起的塊狀物。美國專利3，918，219號介紹六方晶系氮化硼催化轉化為立方氮化硼，然后再與碳化物塊接觸而形成一種復合體的方法。立方氮化硼壓塊是由許多適當地結合在一起而形成一種大的、完整的、堅韌的、有粘結性和高強度的塊狀物。壓塊可應用于加工、修整和鉆孔（見美國專利3，136，615號和3，233，988號）等用途。

如英國專利1，513，990號所述，可通過高壓/高溫技術對六方晶系氮化硼粉粒與元素硼或與各種含硼化合物（例如AlB₁₂）的混合物進行處理;或應用真空燒制（vacaum-fired）的六方晶系粉粒來生產過量的表面元素硼，然后再按美國專利4，289，503號中所述的方法將其轉化為立方氮化硼，來制造本發明中所用的富硼多晶立方氮化硼。在這些處理過程中，將按一般方法制造的大塊多晶立方氮化硼塊碾磨成適用于各種磨削和其他用途的粒度。在碾磨過程中，一部分材料通常被破碎得過細，或具有不適用于磨削用途的形狀，因此，希望為這類不理想的材料找到用途。此外，通過增加棱邊強度和減低脆度（缺乏沖擊強度）還可改進目前工業上使用的多晶立方氮化硼壓塊。因此，希望得到一種改進的多晶立方氮化硼產品。

本發明提供改進了棱邊強度和沖擊強度的燒結富硼多晶立方氮化硼壓塊。本發明還提供一種利用碾磨富硼多晶立方氮化硼時所獲得的碾磨副產品的方法。制造燒結多晶立方氮化硼的方法包括，將燒結富硼多晶立方氮化硼顆粒放在高溫/高壓裝置內，使所述的富硼立方氮化硼顆粒經受適合將立方氮化硼顆粒進行再燒結的壓力和溫度的處理;采用的溫度低于將立方氮化硼轉化成六方晶系氮化硼的再轉化溫度;采用的時間是使其中的多晶立方氮化硼顆粒進行再燒結。壓力和溫度的組合，落在氮化硼相圖中的立方氮化硼穩定區內。然后，將溫度降至足以阻止立方氮化硼再轉化成六方晶系氮化硼的溫度（一般為1000℃或低于1000℃）范圍，隨后降低壓力，回收再燒結的多晶立方氮化硼壓塊。本方法令人意想不到的是在無催化劑存在的情況下進行的。其他可能干擾或抑制富硼多晶立方氮化硼顆粒燒結的材料（抑制燒結的雜質）也應該避免使用。此外，可以將諸如燒結金屬碳化物的支撐材料放在高壓/高溫裝置中的富硼立方氮化硼顆粒的旁邊，以便在原位形成一種帶支撐的多晶立方氮化硼壓塊。理想的壓力約為45至80千巴而最佳的溫度范圍約為1500°-2300℃，但低于立方氮化硼的再轉化溫度。再轉化（或逆轉化）溫度就是使氮化硼從立方晶體結構再轉化為六方晶系的溫度。在氮化硼相圖中可以看出，此溫度沿著平衡線將六方晶系氮化硼穩定區與立方氮化硼穩化區分開（見美國專利3，212，852號;附圖6，第三欄66行至第九欄42行）。

本發明的優點包括能制造具有改進的棱邊強度的極其堅硬的、耐沖擊物體。本發明的另一個的優點是不用加燒結助劑即可生產這類物體。本發明的再一個優點是有利地用傳統的碾磨副產品來制造有價值的立方氮化硼壓塊。根據本文所公開的內容，本發明的優點對于本專業技術人員來說，是顯而易見的。

圖1至圖4以剖面的形式，說明在高壓/高溫裝置，例如在美國專利2，947，611號2，941，241號和2，941，248中所敘述的一類裝置中，所使用的反應區組件（或室）的各種不同構形。

下面將詳細介紹附圖。