[发明专利]采用镁基复合触媒的立方氮化硼单晶微粉制备方法及应用

摘要

本发明公开了一种采用镁基复合触媒的立方氮化硼单晶微粉制备方法，第一，选择镁基触媒Mg₃N₂和Mg的混合物作复合触媒，hBN粉末为原料；分别称取复合触媒和hBN粉末放入真空混料机中混合均匀；第二，将均匀混合的复合触媒和hBN粉末取出，在压力机上预压成型为圆柱形合成棒料，将合成棒料组装成为合成块，并放入恒温干燥箱中保温；第三，将合成块置于六面顶压机的高压腔中进行高温高压合成实验，第四，将高温高压合成得到的样品破碎；去杂质，烘干后得到纯净的cBN单晶微粉。本发明还公开了该cBN单晶微粉的应用。本发明生产出的cBN单晶微粉，产品晶型不规则，有较多棱锋，热稳定性良好，自锐性好，研磨效率高，可经加工制成研磨膏、抛光剂等产品。

主权项

一种采用镁基复合触媒的立方氮化硼单晶微粉制备方法，其特征是，具体步骤如下：第一步，选择镁基触媒Mg₃N₂和Mg的混合物作复合触媒，选择纯度为90％～95％的hBN粉末为原料；按质量比为10～25∶75～90在电子天平上分别称取Mg和Mg₃N₂，并放入研钵中用药匙均匀混合形成复合触媒；第二步，按质量比10～20∶80～90在电子天平上分别称取复合触媒和hBN粉末，并放入匀速旋转的真空混料机中混合，直至混合均匀；第三步，将均匀混合后的复合触媒和hBN粉末取出，在框架式压力机上预压成型为圆柱体合成棒料；第四步，将预压成型后的圆柱体合成棒料与叶腊石块、石墨管、叶腊石环、白云石环、石墨片和导电钢帽组装成为预合成块；第五步，将组装好的预合成块放入恒温干燥箱中以100～120℃预热，并保温10min；第六步，将组装好的合成块置于六面顶压机的高压腔中进行高温高压合成实验，合成温度为1300～1600℃，合成压力为3.8～5.5GPa，合成时间为6～15min；第七步，将高温高压合成得到的样品破碎成为直径<5mm的小块棒料，将小块棒料放入烧杯中，加入去离子水500ml煮沸30min，以除去样品在高温高压合成后剩余的hBN和样品表面附着的叶腊石粉末；第八步，将烧杯中水煮后的溶液慢慢倒掉，并加入300ml碱溶液NaOH或KOH，煮沸40min，将碱煮后的溶液滤去后用去离子水冲洗，以除去残留的hBN；第九步，在烧杯中加入300ml溶液HCl或HNO₃，煮沸40min，将酸煮后的溶液滤去后再用去离子水冲洗，以除去残留在样品中的石墨和金属杂质；第十步，将处理后的cBN单晶样品置于120～150℃的烘箱中干燥6h，烘干后得到纯净的cBN单晶微粉；cBN单晶微粉产品的转化率在50％～55％，粒度在270目～600目。