立方氮化硼的高压合成研究

立方氮化硼(CBN)是B与N形成的金刚石结构物质,它在自然界中还没有找到天然矿物。通常是在水、尿素和碱金属、碱土金属及它们的氮化物、硼化物、硼氮化物和合金等触媒参与,在高压高温条件下由六方氮化硼(hBN)转变而成的。同时一些添加物例如:Si、卤化物、P、B2O3、AlN、VB族等价杂质和尿素等对hBN转变为cBN也会产生重要的影响。此外,原材料的创新研究与组装方式的改进也有很大进展。本文就立方氮化硼的高压合成研究方面进行了综述。

初始材料中Al含量对CBN复合片烧结行为的影响

探索了以Al作为烧结助剂,压力为5.0 GPa,烧结温度在1 400℃情况下,初始材料中Al的含量对CBN复合片中反应机理和机械性能的影响。通过对CBN基复合片的硬度、微观形貌以及物相的分析,发现CBN和Al的反应、以及CBN复合片的机械性能严重依赖于初始材料中A l的含量。除次之外,本文首次采用晶格常数精确计算来分析了化学反应中B原子去向。实验结果表明:当初始混合粉末中Al的含量不超过15%时,复合片的微观结构都比较均匀,硬度都超过30 GPa。含15%A l的样品具有最好的切削性能。

用锰铜电阻法标定基于国产铰链式六面顶压机的二级6-8型大腔体高压装置的压力

介绍了一种新型二级6-8型大腔体静高压装置。此装置基于国产DS6×800吨铰链式六面顶压机,在六面体压腔中直接放入10/4(八面体传压介质边长/立方块切角边长)类型二级6-8型增压装置产生压力。本实验采用锰铜丝电阻标压法,并结合利用Bi Ⅰ-Ⅱ 2.55GPa,Ba Ⅰ-Ⅱ 5.5GPa,Bi Ⅲ-Ⅳ7.7 GPa,Ge半导体—金属11.5GPa,Si半导体-金属12GPa相变点标压法对腔体压力进行标定。实验结果发现,在负载压力达到400吨时,腔体的压力可以达到21GPa,样品尺寸可以达到2mm3。