Способ получения сверхтвердого материала
?t г . .iЕ:, j r:!.n
7 " "ф?!
ОП Я(:АЯИЯ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ се сэкэз:,-,сэвв?Ткмх
Социмк",гвчв:кнх
P6rAy6tt»g с??1603299 (61) Доно н?lтельное к аВт. СВид-By-
t 122) Заявлено 11.04.73 (21) 1909265/22-26 () с присоединением заявки ¹â€” (51) M. Кл. .
С 01 Б 21/06 (23 (.11риоритет— (53) УДК 546.273.
171 07 (088 8) Опубэл??ковано 15.04.79. Б?оллетень № 14
Дата опубликования описания 16.04.79 (72) Авторы
НЖО?ЭНТЕ!?МЯ
Н. H. Сирота, К. М. Жук и А. A. Леусенко
Институт физики твердого тела и полупроводников
ЛН Белорусской CCP (7 l ) Зяяпнтедь (54) С1(ОСОБ (1ОЛУЧЕИИЯ СВРРХТВЕРДОГО MATEP((AJlA
Изобретение относится к технологии получения сверхтвердсых материалов, используемых B ма?ериал00б(эабатывеиоще?! Про мьипленности, B частности к способам получения сверхтвердого материала на Осиоге кубического нитрида бора.
Известен способ получения свсрхтвердого материала на основе кубического ни!рид"-. бора, закл?очающийся в том, что в исходный гексагональиь?й нитрид бора Вводят ?эавки
Ni, Сг, А(20! и!еругие tl).
Известным способом получается материал с нед cfBTo÷?to высокой твс!эдост?ю и высокой стоимостью, Наиболее близким к предлагаемому изобретен?ио по технической суп?Ности и достигаемому peByльTBTy BB.BBB гся способ ?to!t)ченич сверхтвердь?х материалов на основе кубического ?ситрида бора, заключа?ощийся
В тОМ, Что В ИСХОДИЬ!й гЕКСНГОНаЛЬНЫй Нитрид бора вводят наиолииlель из класса тугоилавких мате(?палов, металлов t2I, Недоста ком Итого cl1oco63 является не-. возможность дал ьнейи!егс? уBcличени?1 тВе(эдости и износсэстс>йкости сверхтвердого материала ио с(эавне?!?1ю с кубическим нитри2 до?м бора, а такжс высокая стоимость тугоплавких металлов.
Цель изобретения — разработка способа получеш?я сверхтвердого материала на основе кубическо-о ннтрида бора, позволяющего получать сверхтвердый материал с более
5 высокими механическими своиствами: твердостью, прочностью и износостойкостью; а также варьировать пластичность, прочность и хрупкость поликристаллических блоков сверхтвердого материала при сохранении
10 химической инсртности сверхтвердого материала к черным металлам.
Это достигается тем, что в мелкодисперсный гексагональный или вюрцитный нитрид бора, служащий исходным продуктом для получения кубического нитрида бора, вводят порошкообразный алюминий в количестве
1 — 20 вес. %.
После весового составления шихты Она тщательно перемешивается В вибромельниие, шаровой мельнике. либо других спеииальных я уста но??!сах для (эаВноме(?НОГО (эасп(эеделения компонентов по объему. Из подготовленной таким образом шихты спрессовыванэт заготовку под давлением 100--10000 кг/см и помещают внутрь переда нэнЕегс? да влепи»
603299
Формцлсь иао(>ь)етен((я
jff j, ()((! "f ()и 3 18-. 2/6 Т ))- " 1) П(ь(ьь гььое
Фьььь)ь(ьл Г((ьь «Г!»ь) е!ь!», (у:,!»oj)n)(, ул. !()оеь(тнон, 4
КОНТЕЙ Н(Ра, КСь ГО))(ь(й! В СВО!0 ОЧС РСДЬ (!(ЬМ(. .fll3IoT в к!(х!Сру BhlcOK01 давле!IИ5(., где у!<3. заннук) заготовку подвергают о;!Иовре(ь!(ь.но му воздействию высоких давлений 50 —90 кбар и те Ir!CpBTyp 1500- — 2800 с . Сини<аз предпочтительно проводят в области Давлений 60--70 кбар при 1800--2)00 (. ПредI
ПОЧТНТЕЛЬНС)Е СОДЕРжаНИЕ 11,.1 ОьМННИЯ В ШИХТЕ составляет 3 — -8 Вес /0. Рремя синтеза от
10 до 2 — -3 мин. 1> ка (естве материала для передак)щего давление контейнера использук)т литографический камень или ниро(рпллит. Использован!1 литог)зафическо! О камня более предпо г(5!Тельно, так как требуемое давление в камере высокого давления достигается при меньших усилиях пресса и, кроме того, синтез идет стабильнее.
Прн ВОЗЛЕ!ICTBf ill !13 il!!!. <Ту давЛЕьп!я И тем перату)зы п)зоисходнт п)>сара п((-. ние (Kñll-; гона.ь(ьного или ВюрцитнО! 0 шгг)зиДа 6003. 1
H f<2i6H (Bcf В Н(М НС)ХОД5! !(ь(1(ОС51 В НИХ! С :ь ь 2(ь(нь(с! 1 Ь СЛу«ВЕ ПОЛ НОГО !. 3(.ть)(зрЕНИ я ПС. )(СДПЕГС) В кубиь!eel 60if(c ВысОких концепт!231!НЯх 3!)fov)HI!(f51 В шнхте (свыше 6 /()) Возможно неполное растворение его в кубическом н!ггь)зиде бор. . и сверхтвердый материал будет имсп. многофазный состав. 803!(fo>K!fo образовзнне .(И(рида ал(сз(!и!и!я. Следовательно, в последнем случае делиKpHcTBëëff÷(.el В ОТДЕЛЫIЬIХ Слуьlаях ВОЗМО"КНО 00!)330331(И( боридов алюмии(я. //р(ь((ер /. Готовят смесь, состо,(ццую .." (() 99,9 10 гскс а гоп а >! ьнс)го Hf fTpf:„33 0() pB . 00121-68 и )о/о алюминиевой пУдРы. Смесь тшател : ио персмешиваьот В Вибромелышце, СнрЕССОВЬ!В310Т ИЗ НЕС За! ОТОВКу )l ПО:;IЕIь;а.:: ". в камеру высокого давления. 45 После воздействия на табле.п<у данден)(я В 75 K63p H TCM!13pBT СО СКОРОСТЬЮ 80 М/МПН ГЛубИНОЙ рСЗН!ьня 0,2 мм (! Нодачсй 0,07 мм оборот изно(flO aaJi! lV)f Pра ь! И СО(т;! ВЛЯЕТ 0 085 2V I За 5 .МИ! .1 . ь у работы резца. ///)из!ер 2. Готовят смесь, состоящую из 94 "/о )ексагоналы!ого ни (рида бора и 6 /р ()(!Ом)!ни5!. Д(!Вз!СНHP. при синтезе 70 кбар, температура 2200 С, Время синтеза 1 мин. В р зультате синтеза получают блок с плотностью 3,41 г/см (плотность исходной заготовки 2,25 г/см !. При таких же режимах обработки стали ШХ-15 с твердостью Н)<С 62-64 износ по задней грани составляет 0,075 мм. Предлагаемый способ получеьч!я сверхтвердого материала на основе кубического нитрида бора позволяет без существенных изменений в обычном технологическом lfpoцессе получать блоки сверхтвердого материала с лучшими механическими сВОйстВами, чем у кубического нитрида бар-.. 33 счет p3CЗТ!iO!::Е(.5(Я аЛ!ОМИI)ИЯ В Куон«ЕСКОМ НИТрИДЕ бора !Ip01;CXOДПТ УВЕЛИЧЕНИЕ Ть)Е)ЗДОСТИ, ЧТО Ветс(к улучшешпо ре кущих свойств блоков. НаЛПЧИ(. ВЛ(ОМИНИЯ R ЦIИХТЕ Пь)И Ef O ВЫсокой теплопроводности способствует при синтезе уменьше(п)ю градиента температуры по объему заготовки, пах()дящ йся в камере высокого давления, что стабилизирует температурный рсжим, улучшает качество и увели (ивает выход годной продукции. При проведении синтеза по предлагаемому способу стон.,)ость исход(!Ой шихты ниже, чем H известном способе, так как алюминиевая пздььа в 36 р33 дец)е)!ле гсксагонального. Полученный по предлагаемому способу све)зхтвердый материал имеет высокие эксплуатационныс x3pBKTpj)HcTHKH (HBHÎcocToHкость вьццс, чем у известного «эльбзопа-Р» На 20- — 150o/О ), Способ полу«синя сверхтвердого мате,.:-..B.;;.! !!3 основе кубического нптрида бора пугсм обрабоп<и шихты на основе гексаго-!!Bi!(ьн(згс:- нитрида бора с добавкой металла, увели-i)i)»310!JJcA теплопроводность шихты, Отлн".а of f<н пся тем, что, с цел ь 10 ПОВышения Hpo -(((сьсти, тве1)дости и изнО(остойкОсти получае;:. :Ого (15)тсриала, В качестве добавки «СПОЛЬЗУЮТ аь,(ПОМИНИй В КОЛИЧЕСТВЕ !— 20:)ЕС. /о И ОбрабОтКу Ведут ПрИ даВЛЕНИИ 50 — 90 кбар и температуре 1500 â 2800"С 2. Способ по и. 1, отлича(ои1()йся тем гг:;:: обработку f!J!fхты, содержащей 3 — -8 / ал!О)!Нпия, вед;т при давлении 60- — 70 кба(. и температуре )800-2)00 Ñ в течение !О— 60 с. 14С.((2 !Н(п<и информации, принятые во вни-! (а Н(ь i!pH ЭКСПС))ти!ЗЕ 1 13 ген г С)ЦД № 3233988 ь(л 5) -3()7 1 966, 2. Лвторское свидетельство СССР № 368326, кл. С 01 Б 2)/06, )7!.
