高压烧结在立方氮化硼中的应用
聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用
聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用1聚晶立方氮化硼材料聚晶立方氮化硼材料是一种新型的半导体硼化物，用于构建有机/无机杂化材料，具有优异的电、热、光特性和化学抗性。
它由硼烷、氨基酸和聚合物在氮化硼表面形成的多重层组成，形成了一种高级的聚合物/硼化物结构。
聚晶立方氮化硼可作为构建多功能材料的新型材料，具有优秀的光、电、热和化学性能。
与其他过渡金属氮化物材料相比，聚晶立方氮化硼具有独特的硼氧层积，形成聚合物/硼化物结构，并具有优秀的电学性能。
2性能聚晶立方氮化硼材料具有优良的物理特性和化学稳定性。
具有良好的高温热稳定性，有效表面抗酸强度，良好的尺寸稳定性，因而可以用于高温、高压环境下。
此外，这种材料具有良好的电气特性，具有高电容量、低绝缘电阻，并可从室温到高温下都具有优异的电学性能。
此外，聚晶立方氮化硼材料还具有耐腐蚀性好，耐氧化性好，易于涂覆，对生物特性也具有良好的可接受性。
3应用聚晶立方氮化硼材料的可用性和功能的扩张，使它能够用于各种应用领域，尤其是有机/无机杂化材料，如锂离子电池、太阳能电池、分子印迹型材料和传感器等。
例如，聚晶立方氮化硼材料可应用于制备锂离子动力电池和蓄电池电极，这种锂离子电池具有高电容量、长寿命和高安全性，可以有效地改善电池的性能。
此外，它还可用于太阳能电池，用于提高太阳能电池的效率和稳定性。
聚晶立方氮化硼材料还可以制备orignic-inorganic复合材料、分子印迹型材料、传感器和光学晶体等。
4结论聚晶立方氮化硼材料具有优异的物理、化学和电学性能，可以有效地保证电子器件、蓄电池、太阳能电池和传感器的性能和可靠性。
此外，由于其具有良好的抗氢和耐腐蚀性，它仍将在未来的应用中发挥重要作用。
《2024年放电等离子烧结制备立方氮化硼-钛-铝复合材料》范文
《放电等离子烧结制备立方氮化硼-钛-铝复合材料》篇一放电等离子烧结制备立方氮化硼-钛-铝复合材料一、引言随着科技的进步和工业的快速发展，复合材料因其优异的性能在各个领域得到了广泛的应用。
立方氮化硼（c-BN）、钛（Ti）和铝（Al）作为三种具有独特性能的材料，其复合材料具有广泛的应用前景。
本文将详细介绍放电等离子烧结（SPS）技术在制备立方氮化硼/钛/铝复合材料中的应用。
二、放电等离子烧结技术简介放电等离子烧结（SPS）技术是一种利用脉冲直流电场作用，在颗粒间产生放电现象，进而促进材料致密化和结合的新型烧结技术。
其基本原理是在较低温度和较短的时间内，通过高电流脉冲和压力的共同作用，使材料达到致密化。
SPS技术具有烧结温度低、时间短、材料性能优异等优点，因此在复合材料的制备中得到了广泛应用。
三、立方氮化硼/钛/铝复合材料的制备1. 材料选择与预处理本实验选用高纯度的立方氮化硼、钛粉和铝粉作为原料。
在制备前，需要对原料进行预处理，如干燥、研磨和过筛等，以保证原料的粒度和纯度。
2. 混合与成型将预处理后的立方氮化硼、钛粉和铝粉按照一定比例混合均匀，并采用压力成型法制成预制块。
3. 放电等离子烧结将成型后的预制块放入SPS烧结炉中，设置合适的烧结温度、压力和电流等参数，进行放电等离子烧结。
在烧结过程中，通过控制电场强度和电流大小，使颗粒间产生放电现象，从而促进材料的致密化和结合。
四、结果与讨论1. 显微结构分析通过SEM（扫描电子显微镜）观察立方氮化硼/钛/铝复合材料的显微结构，可以发现材料具有致密的微观结构，颗粒间结合紧密，无明显孔洞和缺陷。
2. 性能分析对制备的立方氮化硼/钛/铝复合材料进行性能测试，包括硬度、强度、导电性和耐磨性等。
结果表明，该复合材料具有优异的力学性能、导电性能和耐磨性能，可满足不同领域的应用需求。
3. 影响因素分析在放电等离子烧结过程中，烧结温度、压力、电流等参数对复合材料的性能具有重要影响。
聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用_李丹
收稿日期:2006年4月聚晶立方氮化硼材料的性能及其应用李 丹 刘 进 胡 娟 张书霞 寇自力四川大学摘 要:介绍了聚晶立方氮化硼合成工艺的特点、材料的性能特征及其主要应用领域。
关键词:聚晶立方氮化硼, 合成工艺Performance and Application of Polycrystalline C ub ic Boron NitrideLi Dan Liu Jin Hu Juan et alAbstract:The characteristic of synthesis technology of the polycrystalline cubic boron nitride,its performance and main ap -plication field are i ntroduced.Keywords:PCBN,synthesis1 引言立方氮化硼材料是1957年由美国通用电器公司首次人工合成的新型无机材料,是继人造金刚石问世之后人工合成的硬度仅次于金刚石的超硬材料[1]。
它具有高的硬度、热稳定性和化学惰性,以及良好的透红外性等优异性能[2],因此对合成立方氮化硼的研究已成为材料研究领域的一个热点。
目前合成立方氮化硼材料的主要方法有高温高压法、气相沉积法、水热法等。
高温高压法是传统的在高温高压下利用立方氮化硼的热稳定区合成立方氮化硼的方法;气相沉积法和水热法则是在低温低压下进行。
气相沉积是一种利用C VD 方法合成CB N 膜的技术;水热法是在低温低压条件下在水溶液中利用反应耦合效应合成立方氮化硼微晶的方法[3],这种情况下合成的是纳米级的立方氮化硼晶体材料,应用领域具有局限性,并且该项技术目前的发展还不成熟。
由于高温高压合成立方氮化硼材料的技术相对发展已经成熟完善,目前国内外仍然主要采用这种方法合成立方氮化硼材料。
单晶立方氮化硼的颗粒很小,由于受高压腔体以及合成工艺等方面的限制,很难得到高质量的大颗粒立方氮化硼单晶[4],目前人工合成的单晶立方氮化硼的最大粒径为3mm 左右。
聚晶立方氮化硼（PCBN）的发展与应用
聚晶立方氮化硼（PCBN）的发展与应用聚晶立方氮化硼（PCBN）的发展与应用1、前言聚晶立方氮化硼（PCBN）是以硬质合金为基底，上面铺放一层立方氮化硼（CBN）单晶细粉（0.5～1.6mm厚）加粘结剂经高温（1400～2600℃）、高压（7～9Gpa）下压制而成的聚晶刀具材料。
聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具主要用于数控机床、多用途机床、自动线、专用高速机床、柔性生产单元或柔性生产系统对淬火钢、模具钢、硬度为HRC45~68的冷硬铸铁、淬硬锻造钢件；硬度值为HRC45~65的镍镉冷硬耐磨铸铁件；渗碳氮化或渗碳火焰淬火的淬硬件；硬度值接近HRC60的淬硬冷拔钢件；白口铸铁或压铸件；合金钢、工具钢、热喷涂、焊材料进行精加工和半精加工，同时能高速切削HRC35以上钴基和镍基高温合金、热喷涂材料、硬质合金、陶瓷及其他难加工材料，可进行高速车削、铣削、镗削、钻（铰）削等，使用车、铣代替磨削的最主要的刀具。
PCBN刀具的硬度仅次于金刚石，大大高于陶瓷刀具和硬质合金刀具，因而可加工HRC60以上的淬火钢、灰口铁、白口铁以及硬度高达HRC70以上的YG5、YG20、YG25硬质合金，其寿命为陶瓷刀具的3－5倍、硬质合金刀具的5－15倍。
高耐磨性和长寿命大大提高了工件的加工精度，减少了换刀和磨刀的次数，提高了工效。
目前国内CBN磨料的制备技术已趋于成熟。
解决PCBN刀具的关键技术成为“超硬材料行业”的当务之急。
第一、解决汽车制造业、轴承行业、大型铸、锻件高精加工的关键工具，具有高精度、高效率、高耐用度、综合成本低的关键刀具材料。
第二、国防工业加工高耐磨合金、喷涂材料必不可少的工具。
第三、具有广泛的市场前景，在机械加工业，可加工各种黑色金属，特别是PCBN可成为替代硬质合金刀具的新型材料，是硬质合金刀具材料加工综合效益的8－10倍。
第四、可形成较大的产业化基地，年产值达到十亿元以上。
第五、其研究水平可达到国际先进水平，替代进口，并能出口创汇。
低含量立方氮化硼复合片(PcBN)的高压合成
低含量立方氮化硼复合片（PcBN）的高压合成立方氮化硼( cBN)是继人造金刚石之后,于1957 年由美国G. E公司Wentorf首次研制成功的一种新型超硬材料。
由于它具有高硬度、高的热稳定性和良好的化学惰性等优异性能, 为硬、韧难加工金属材料的加工开拓了广阔的前景。
聚晶立方氮化硼( PcBN Polycrystalline cubic Boron Nitride) 是1970年出现的新型高性能超硬刀具材料, 用它制作的刀具, 常用来切削各种硬化钢件。
首先,PcBN作为新一代超硬刀具材料,使切削技术发生了革命性的变化,它为淬火材料提供了一种经济而高效的切削手段。
在发达囯家已将其作为提高机加工水平和经济效益 (节能、高效、精密、自动化 ) 的重要工具材料而加以发展。
在军工、宇航等工业中对难加工材料的加工更是必不可少,也是数控加工技术发展的必备的长寿命刀具材料。
PcBN 刀具可对各种硬的或具有耐磨性的材料进行高速车、镗、端面铣、切槽、螺纹加工 ,且粗、半精、精加工皆宜。
其次,高速高效精密磨削技术是先进制造技术的研究热点和发展方向之一,随着我国汽车、电子、工具一个很大的差距,也是一个很大的空间。
作为该技术系统的重要组成之一高速高效精密超硬材料磨具,是实现该项技术目标不可或缺的重要工具。
可以预见,随着新型难加工材料的不断出现,加工要求的不断提高,加工技术的不断发展,高速高效精密超硬材料磨具的优势将得到进一步发挥,新产品和新技术会不断涌现有关立方氮化硼( cBN) 掺杂高温高压烧结合成聚晶立方氮化硼( PcBN)烧结体的烧结过程等问题一直受到国内外学者的关注。
2. 1 Al 及Al 的化合物作为粘结剂Walmsley J C[5]分析了Amborite刀片之后得出结论, Al 系掺杂合成的PcBN是Al 与cBN 在高温高压烧结过程中反应形成AlN、AlB2, 由此组成的粘结相将cBN 颗粒结合在一起。
基于PcBN应用的立方氮化硼触媒法高压高温合成
李 启 泉１ａ，２，４，５，刘 书 锋３，孙 玉 周４，５，１ｂ
（１．中原工学院 ａ．材料与化工学院；ｂ．建筑工程学院，河南 郑州 ４５０００７；２．信阳市德福鹏新材料有限公司，河南 信阳 ４６４０００； ３．郑州博特硬质材料有限公司，河南 郑州 ４５０００１；４．河南省金刚石工具技术国际联合实验室，河南 郑州 ４５０００７； ５．河南省金刚石碳素复合材料工程技术研究中心，河南 郑州 ４５０００７）
第 ２９ 卷 第 ３ 期 ２０１８ 年 ６ 月
中原工学院学报 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦＺＨＯＮＧＹＵＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ．２９ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．，２０１８
文 章 编 号 ：１６７１－６９０６（２０１８）０３－００１８－０５
基于 ＰｃＢＮ 应用的立方氮化硼触媒法高压高温合成
六 方 氮 化 硼（ｈＢＮ）应 用 广 泛 ，是 一 种 非 常 重 要 的 高 技术无 机 材 料［１］。通 过 添 加 触 媒，在 超 高 压 高 温 条 件
下，采 用 静 态 触 媒 法 可 以 将 ｈＢＮ 合 成 立 方 氮 化 硼 （ｃＢＮ）。ｃＢＮ 具有类似 于 金 刚 石 的ｓｐ３ 杂 化 分 子 结 构， 是硬度仅次于金刚石的超硬 材 料。目 前，以 ｈＢ２－３］、工 艺 技 术［４－６］、触 媒［７－１０］、ｃＢＮ 颜色调制［１１］、粒度控制［１２］等方面已有较为 深刻研究。我 国 合 成ｃＢＮ 的 技 术 已 经 很 成 熟，ｃＢＮ 产 量在 ２０１５ 年 达 ５．４ 亿 克 拉，２０１６ 年、２０１７ 年 稳 定 在 ５．４～５．６亿克拉。在ｃＢＮ 产 量 增 加 的 同 时，ｃＢＮ 的 质 量 、性 能 和 品 种 也 获 得 了 不 同 程 度 的 进 步 。 在 高 压 高 温
聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具的应用领域
聚晶立方氮化硼（PCBN)刀具的应用领域P CBN刀具目前广泛的应用于高硬度难加工材料领域，但其具体的应用领域也有很多人不了解，下面就将接上上文，介绍一下PCBN刀具的应用领域。
PCBN刀具是人造立方氮化硼刀具，在高温的时候还能保持高硬度的特性，主要做加工铁件之用。
立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride)是20世纪50年代首先由美国通用电气(GE)公司利用人工方法在高温高压条件下合成的，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。
1、适用于高速及超高速切削加工技术PCBN刀具最适合于铸铁、淬硬钢等材料的高速切削加工。
由PCBN刀具切削铸铁及淬硬钢时刀具后刀面磨损与切削距离的关系可以看出：当切削速度超过一定限度后，切削速度越高，PCBN刀具后刀面磨损速度反而越小，即高速切削下刀具的寿命反而高，这一特点尤其适合现代高速切削加工。
2、硬态切削加工技术的最佳刀具材料对淬硬件(硬度HRC55以上)的精加工，通常采用磨削加工方法来完成，然而随着刀具材料发展及车床(尤其是数控车床)加工精度的提高，以硬态切削代替磨削来完成零件的最终加工已成为一个新的精加工途径，这种以车代磨的工艺方法有以下优点：（1）可提高加工柔性，突破了砂轮磨削的限制，通过改变切削刃及走刀方式可以加工出几何形状各异的工件；（2）切削加工中的环保问题日益严峻，磨削加工产生的废液和废弃物越来越难以处理和清除，而且对人体有害，而硬态切削无须加冷却液，意义重大；（3）切削效率高，加工时间短，设备投资费用小，可降低加工成本；（4）切除相同体积所消耗的能量仅为磨削的20%，因此产生的切削热较少，加工表面不易引起烧伤和微小裂纹，易于保持工件表面性能的完整性；（5）同样金属去除率情况下，硬态切削较磨削节省能源。
通常用于硬态切削的刀具材料有陶瓷、TiC涂层刀片及PCBN刀具材料，但要在较高速度(1000m/min以上)下进行硬态车削，PCBN是最佳刀具材料品种。
金刚石和立方氮化硼特点及使用场合
金刚石和立方氮化硼特点及使用场合【知识文章】金刚石和立方氮化硼特点及使用场合1. 引言金刚石和立方氮化硼作为两种重要的超硬材料，具有独特的物理和化学特性，在多个领域具有广泛的应用。
本文将深入探讨金刚石和立方氮化硼的特点，以及它们在不同场合的使用。
2. 金刚石的特点和特性金刚石是一种由碳元素构成的晶体，具有极高的硬度和优异的热导率。
其晶体结构稳定，堆积紧密，形成刚硬的结晶物质。
金刚石的硬度达到10级，是目前已知的最硬的物质。
金刚石还具有高的折射率和耐腐蚀性。
3. 金刚石的制备和加工技术金刚石的制备和加工主要有化学气相沉积、高温高压合成和超高频等技术。
其中，化学气相沉积是一种常用的方法，通过气相中碳的沉积和结晶形成金刚石晶体。
高温高压合成是一种通过将碳材料在高压和高温下转变为金刚石的方法。
超高频则是一种应用高频电磁辐射来加热和形成金刚石晶体的技术。
4. 金刚石的应用领域4.1 机械加工和切割领域由于金刚石的硬度极高，它在机械加工和切割领域有着广泛的应用。
金刚石切割工具可以用于切割混凝土、金属和岩石等材料，具有高效、精确和耐用的特点。
4.2 电子领域金刚石具有良好的电导率和热导率，使其在电子领域有广泛的应用。
金刚石可以用作半导体材料、光电子器件和传感器等，其优异的特性确保了设备的高效工作和长期稳定性。
4.3 医疗领域由于金刚石具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，它被广泛应用于医疗领域。
金刚石可以用于手术刀片、骨科植入物和医疗工具等，提高了手术的精确性和治疗的效果。
5. 立方氮化硼的特点和特性立方氮化硼在硬度和热导率方面接近金刚石，是一种具有高性能的超硬材料。
它的晶体结构稳定、成分均一，具有优良的化学稳定性和热稳定性。
立方氮化硼的硬度较金刚石稍低，但相对金刚石更易加工和形成复杂形状。
6. 立方氮化硼的制备和加工技术立方氮化硼的制备和加工一般采用热压烧结、化学气相沉积和等离子体增强化学气相沉积等技术。
热压烧结是一种常用的方法，通过将立方氮化硼粉末加压和高温烧结形成坚固的材料。
立方氮化硼生产工艺
立方氮化硼生产工艺
立方氮化硼（cubic boron nitride，CBN）是一种晶体形态与金
刚石相似的氮化硼。
它具有硬度高、热稳定性好、化学惰性等优良性能，被广泛应用于超硬材料制备、磨削与切削工具制造等领域。
立方氮化硼的生产工艺主要包括以下几个步骤：
1. 原料准备：使用均质粒度的氮化硼和铝作为主要原料。
氮化硼的纯度要求较高，一般达到99%以上。
2. 混合：按照一定比例将氮化硼和铝混合均匀，一般将氮化硼与粉末铝的重量比控制在1:1左右。
3. 热压烧结：将混合好的粉末放入石墨模具中，并进行加热压制。
通常采用高温高压烧结工艺，温度达到1800℃以上，压
力达到10GPa以上。
4. 晶化处理：进行热处理，使烧结体中的氮化硼和铝发生反应，生成立方相的氮化硼晶体。
温度和时间的控制非常重要，一般在1700～2100℃的温度范围内进行晶化处理。
5. 制备成品：通过切割、磨削等加工工艺将晶化后的立方氮化硼块体制备成所需形状的CBN刀具、磨料等产品。
需要注意的是，立方氮化硼的生产工艺可能因生产商不同而略有差异，以上为一般的生产工艺流程。
立方氮化硼(PCBN)刀具在活塞加工中的应用
精密加工中， 已取得 显著的技术和经济成果 ， 成为以 车、 铣代磨 削 的最佳 刀具 之一 。Ｐ Ｂ Ｃ Ｎ刀 具作为 新型
的超硬 刀具 已在加 工 行 业 广泛 应 用 ， 在 活塞 加 工 但
行业应用的不太普遍 ， 还有待摸索和推广。
７６
工 具 技 术
立 方氮 化 硼 （ Ｃ Ｎ） 具在 活塞 加 工 中 的应 用 Ｐ Ｂ 刀
张 宝国 杨景飞 刘 涛
山东滨 州渤海 活塞 股份有 限公 司
摘 要 ：Ｃ Ｎ刀具广泛应用 于加工铁系金属 ， ＰＢ 是加工淬硬钢最有效的刀具材料 ， 在分析 了 Ｐ Ｂ Ｃ Ｎ刀具材料性 能
发动 机 的活 塞在气 缸 始软化。Ｐ Ｂ Ｃ Ｎ在
８０Ｉ 的硬 度还高 于 陶瓷和硬 质合金 的常温 硬 度 。 ０ ｃ时 Ｃ
断变换 的 ， 而且气 缸 的实 际形 状 与几 何 基 准形 状 也 总是 有偏 差 ， 在活 塞运 动时 ， 活塞环 相对 于环槽在 径
起反 应 。 （） ４ 具有较 好 的热导性
和精 密加工 的需要 ， ２ 纪 ７ 代 迅 速 发 展 起 在 ０世 ０年 来 的超 硬材 料 ， 聚晶立 方氮 化 硼 （Ｃ Ｎ 是将 精 选 而 ＰＢ ）
的 Ｃ Ｎ晶体在高温高压下 烧结而成 的超硬材 料 ， Ｂ
ＰＢ Ｃ Ｎ刀具 在加工 淬硬 钢 、 冷硬 铸铁 等难加 工材 料和
Ｃ Ｎ的化 学惰性 大 ， 还原性 的气体 介质 中， Ｂ 在 对
２ 立方氮化硼刀具的主要性能特点
（） １高硬 度与 耐磨性 Ｃ Ｎ晶体结 构 与金 刚 石相 似 ， 学键 类 型形 相 Ｂ 化 同、 晶格体 常数 相 近 ， 此 具 有 与 金 刚 石 相 近 的硬 因 度 。Ｃ Ｎ 微 粉 的 显 微 硬 度 为 ８０ Ｂ ００～９０Ｈ 其 ００ Ｖ， ＰＢ Ｃ Ｎ烧结 体 的硬 度 达 到 ３０ ５０Ｈ 在 切 削耐 ００ ００ Ｖ：
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5、半导体特性好 高温、大功率、抗辐射的电子器件；
6、电学特性好 场发射材料、封装冷阴极电子场发射器件
7、良好的绝缘性
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
3、cBN的制备方法
• 1957年Wentorf用合成金刚石的装置，用镁作触媒，与hBN 混合，经高温（1400℃以上）高压（6×109Pa）处理后， 在镁的周围发生反应并出现硬块，经衍射看到硬块具有与 金刚石类似的静图态高 样，确定为立方型BN（简称cBN）。
高压烧结在立方氮化硼中的应用
1、引言
• 1957年，美国GE公司首先用高温高压法合成了cBN。 • cBN具有高的硬度（仅次于金刚石）、宽带隙、高稳定性
和高阻抗等特点，使其具有广泛的应用前景。 • 使用高温高压法合成的N刀具、磨料已应用于材料的高
速精密加工；用cBN晶体已经制成了高温二极管和紫外发 光管等。
2、cBN简介
• 由于cBN优异的性能 通常把cBN和金刚石 的性质进行比较
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
2、cBN简介
•
cBN具有许多优异的特性：
1、仅次于金刚石的高硬度 超硬保护涂层、刀具材料
2、热导率高和热稳定性好
3、高温下抗氧化性能强（1300℃以下不易氧化）
4、光谱透过率高 光学元件的涂层、光学窗口材料、紫外发光二极管
其压力容限内，可对施加的压力进行调整。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
• 日本OhSawa公司生产的六 面高温高压烧结机
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
• 与国外相比，国产六面顶 压机顶锤有特殊设计—— 存在顶锤导角（41°）
• 利于密封边的形成，进行 快速地升压和降压，使cBN 合成周期短，有效利用时 间长
• （4）传压介质的要求 • 传压（要求可塑性变形好） • 密封（要求内摩擦力足够大） • 保温（要求热导率低） • 绝缘 • 支撑（形成密封边）
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
5、二阶段升压工艺烧结cBN
• 升压达到P1（加热压力或 送温压力）开始加热，并 一次性将加热温度升至预 定的合成温度值
• （3）温度和压力的标定
• 高温高压下很难进行温度和压 力的原位检测
• 只能用间接办法进行温度和压 力的标定——采用恒功率加热 ，通过实际投入功率的大小来 标定腔体内的温度。测温时用 AB热电偶测量腔体中心的温度 ，热电偶连接顶锤的示意图如 图2.3所示。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
• （2）温度控制系统
• 温度的控制是通过标定加 热功率和腔体内部温度的 对应关系
• 只要内部腔体的材质稳定 不变，那么在1500℃时， 温度的控制系统可以达到 ±10℃，相对控制精度为 1.0％。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
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20080800501陈琼
• 压力损耗加大，造成液压 系统压力较高
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
• （1）压力控制系统——适应高压要求 超高压液压泵，进行无限期的补压和保压 精密压力传感器，提高压力控制精度以及实现反馈信号采集 回程油路加装管式背压阀，使活塞在运行中行走平稳 液控系统回路中蓄能器，缓冲油压
•
——静态高压触媒法
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
3、cBN的制备方法
• 静态高压触媒法 • 静态高压下直接转变法 • 晶种—温度梯度法 • 爆炸法（加或不加介质） • 气相法
工业生产cBN 最主要的方法
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
4、CBN制备的高压设备介绍
• 六面顶压机具有操作方便、压力均匀等优点 • 从60年代起一直是我国合成超硬材料的主流设备 • 它采用油压系统推动顶砧运动，并予施压和保压，而且在
6、结束语
• cBN是目前加工铁族金属及其合金的高精、高效、节能的 最有效材料。
• 其晶体形态，抗压强度等直接影响其效能的发挥。 • 随着高压设备的不断完善，各种研究手段的不断创新，对
cBN的认识不断深入，大颗粒高质量的cBN单晶体的合成和 在某些方面的广泛应用一定会实现。 • cBN的合成及应用将有更加美好的明天。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
1、引言
CBN晶体
刀 具 磨 具 ——高压烧结在立方氮化硼中的应用
CBN
CBN
2、cBN简介
• 立方氮化硼（cBN）属于面 心立方晶系
• 具有闪锌矿晶体结构 • 在[111]方向上，原子层以
ABCABC方式排列 • B，N原子间以sp3杂化方
式成键。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
• 压力升到P2时（台阶压力 ），停止升压并在此压力 下保持一段时间Δt（暂停 时间）
• 再升压至预定的合成压力 P3（终态压力）。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
5、二阶段升压工艺烧结cBN
• 其中 暂停时间的长短 影响着cBN的 成核率、产量 及晶形是否完整等 重要参数。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用
5、二阶段升压工艺烧结cBN
• 吉林大学杨旭昕经实验采用二阶段升压工艺，具体的工 艺参数为：台阶压力4.0GPa，终压为4.6GPa，合成温度为 1390℃，暂停时间分别为20s、15s、10s。随着暂停时间 的加长，cBN的成核率降低，产量减少，粒度明显增大， 晶形完整率提高。
——高压烧结在立方氮化硼中的应用