cBN单晶合成效果与合成后Li基触媒组织结构的相关性研究

采用锂基触媒(Li_3N)和六方氮化硼(hBN)为原料,在静态高温高压条件下加入(270/325目)籽晶批量合成出了大颗粒立方氮化硼(cBN)单晶(>70目)。通过X射线衍射仪(XRD)对触媒层内物相进行标定,采用K值法、绝热法、RIR值等理论方法,计算出样品触媒层内各物相的质量分数,比较了单晶合成效果好与差的触媒层内物相含量的差别;利用扫描电子显微镜(SEM)对样品触媒层的形貌进行观察,比较了单晶合成效果好与差的触媒层形貌的差别。结果表明:cBN单晶合成效果不同,其触媒组织结构有着明显的差异。当单晶合成效果较好时,触媒层中Li_3BN_2的含量为49%,cBN的含量为5%,hBN的含量为46%,触媒层内存在较均匀的熔融球状组织和管状组织,且离单晶表面越近管状组织越多;当单晶合成效果较差时,触媒层中Li_3BN_2的含量为10%,cBN的含量为49%,hBN的含量为41%,触媒层内只存在熔融球状组织。分析认为,触媒层中的cBN和Li_3BN_2的含量是影响大颗粒cBN单晶合成效果的主要因素。