一种集中粒度立方氮化硼的合成方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及超硬材料合成领域，尤其涉及一种集中粒度立方氮化硼的合成方法。
【背景技术】
[0002]立方氮化硼，分子式为BN，由美国的R.H.温托夫于1957年首先研制，其晶体结构类似金刚石。立方氮化硼通常由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的。立方氮化硼具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外形和较宽的禁带宽度等优异性能，立方氮化硼晶体的硬度仅次于金钢石，但热稳定性远高于金钢石，对铁系金属元素有较大的化学稳定性，常用作磨料和刀具材料。立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异，不仅能胜任难磨材料的加工，提高生产率，还能有效地提高工件的磨削质量。立方氮化硼晶体的使用是对金属加工的一大贡献，导致磨削发生革命性变化，是磨削技术的第二次飞跃。立方氮化硼作为超硬磨料在不同行业的加工领域获得广泛的应用，现在更是成为汽车、航天航空、机械电子、微电子等不可或缺的重要材料，因而得到各工业发达国家的极大重视。然而，随着技术的发展，市场对单粒度立方氮化硼的需求越来越高，因此就需要提供一种能合成集中粒度高的立方氮化硼的合成方法。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中的问题，本发明的目的是要提供一种集中粒度立方氮化硼的合成方法。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是:一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，步骤如下:
1)、将HBN压制整形并过筛分粒度；
2)、将触媒筛分粒度；
3)、将筛分好粒度的触媒和HBN原料置入合成容器内；
4)、通过六面顶压机对置入叶腊石腔内的合成容器加压加热，合成时的压力为3500-8500MPa 的压力，温度为 I3OO-18OOcC。
[0005]进一步，所述步骤I)中HBN筛分粒度为80-400目。
[0006]进一步，所述的步骤2)中触媒为碱土金属或碱金属。
[0007]采用不同粒度的HBN和不同的触媒粒度来促进单粒度生长和转化。选用原料粒度和合成工艺来控制集中粒度，金属触媒的主要作用是降低六方氮化硼向立方氮化硼转化的温度和压力条件，提高需求粒度的生长。同时不同粒度触媒可以作为不同粒度的六方氮化硼的溶剂。在适当的温度压力条件下，六方氮化硼和立方氮化硼都可以溶于触媒中，并且六方氮化硼的溶解度大于立方氮化硼，当压力升高时，二者的差异也增大。因此，当六方氮化硼在金属触媒中溶解达到饱和时，立方氮化硼就已经达到过盈饱和了，此时，立方氮化硼从触媒中生长出来的是70%以上是集中粒度。
[0008]本发明是一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，其有益效果为:粒度生长要求的工艺时间不长，可有效的减少因为满足客户集中粒度的需要而必不可少的增加产能所带来的库存积压和产能浪费。
【附图说明】
[0009]图1为本发明的压强功率曲线图。
【具体实施方式】
[0010]以下实施例的合成方法的压强功率曲线图如图1所示。
[0011]实施例1
一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，步骤如下:
1)、将HBN压制整形并过筛分粒度，粒度选择80目；
2)、将碱金属触媒筛分粒度，粒度选择80目；
3)、将筛分好粒度的触媒和HBN原料置入合成容器内；
4)、通过六面顶压机对置入叶腊石腔内的合成容器加压加热，合成时的压力为3500-8500MPa 的压力，温度为 I3OO-18OOcC。
[0012]实施例2
一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，步骤如下:
1)、将HBN压制整形并过筛分粒度，粒度选择400目；
2)、将碱金属触媒筛分粒度，粒度选择400目；
3)、将筛分好粒度的触媒和HBN原料置入合成容器内；
4)、通过六面顶压机对置入叶腊石腔内的合成容器加压加热，合成时的压力为3500-8500MPa 的压力，温度为 I3OO-18OOcC。
[0013]实施例3
一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，步骤如下:
1)、将HBN压制整形并过筛分粒度，粒度选择250目；
2)、将碱金属触媒筛分粒度，粒度选择250目；
3)、将筛分好粒度的触媒和HBN原料置入合成容器内；
4)、通过六面顶压机对置入叶腊石腔内的合成容器加压加热，合成时的压力为3500-8500MPa 的压力，温度为 I3OO-18OOcC。
[0014]凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单的变形或修改均落入本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，其特征在于:步骤如下: 1)、将HBN压制整形并过筛分粒度； 2)、将触媒筛分粒度； 3)、将筛分好粒度的触媒和HBN原料置入合成容器内； 4)、通过六面顶压机对置入叶腊石腔内的合成容器加压加热，合成时的压力为3500-8500MPa 的压力，温度为 I3OO-18OOcC。2.根据权利要求1所述的集中粒度立方氮化硼的合成方法，其特征如下:所述步骤I)中HBN筛分粒度为80-400目。3.根据权利要求1所述的集中粒度立方氮化硼的合成方法，其特征在于:所述的步骤2)中触媒为碱土金属或碱金属。
【专利摘要】本发明公开了一种集中粒度立方氮化硼的合成方法，步骤如下：1）、将HBN压制整形并过筛分粒度；2）、将触媒筛分粒度；3）、将筛分好粒度的触媒和HBN原料置入合成容器内；4）、通过六面顶压机对置入叶腊石腔内的合成容器加压加热，合成时的压力为3500-8500MPa的压力，温度为1300-1800℃。其有益效果为：粒度生长要求的工艺时间不长，可有效的减少因为满足客户集中粒度的需要而必不可少的增加产能所带来的库存积压和产能浪费。
【IPC分类】B01J3/06, C01B21/064
【公开号】CN105170029
【申请号】
【发明人】李建林, 李淑云, 李立, 李花蕾, 赵春红, 司蕊蕊
【申请人】河南飞孟金刚石工业有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年7月16日