[发明专利]大颗粒CBN制备方法

说明书

本发明涉及大颗粒CBN制备方法，它包括以下步骤：步骤1）：触媒制作：所述的触媒为LiCaN；步骤2）：配料：按照重量份数配比，将8‑15份的LiCaN和85‑92份的HBN物料进行混合；步骤3）：冷等静压：将上一步混合好的物料密封，并在冷等静压机上以290‑310Mpa的压力，等静压成型；步骤4）：破碎过筛和压柱；步骤5）：组装：将上一步形成的圆形棒料，装入叶腊石块机构中组成合成块；步骤6）：高温高压合成；步骤7）：化学处理；步骤8）：烘干处理；步骤9）：筛分；步骤10）：检验；步骤11）：包装入库；本发明具有转化率高、形成的颗粒大、使用寿命长、适于工业化生产、工艺简单的优点。

技术领域

本发明属于立方氮化硼技术领域，尤其涉及大颗粒CBN制备方法。

背景技术

立方氮化硼极其坚硬，显微硬度HV7200～9800，是一种绝缘体但却是一种极佳的导热体，也叫正方体氮化硼、c-BN、β-BN、或z-BN（以闪锌矿（Zinc Blende）晶体结构命名），是被广泛使用的工业钻磨工具，立方氮化硼（CBN）是硬度仅次于金刚石的超硬材料，它不但具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性，它作为工程材料，已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业，同时，它又以其优异的热学、电学、光学和声学等性能，在一系列高科技领域得到应用，成为一种具有发展前景的功能材料，目前工业生产的CBN晶体存在转化率较低，通常在40%至55%左右，极个别能达到60%，合成率较低，造成原料利用率不高，另外形成的颗粒较小，品级低，影响使用寿命；因此，提供一种转化率高、形成的颗粒大、使用寿命长、适于工业化生产、工艺简单的大颗粒CBN制备方法是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，而提供提供一种转化率高、形成的颗粒大、使用寿命长、适于工业化生产、工艺简单的大颗粒CBN制备方法。

本发明技术方案是：大颗粒CBN制备方法，它包括以下步骤：

步骤1）：触媒制作：所述的触媒为LiCaN；

步骤2）：配料：按照重量份数配比，将2-15份的LiCaN和 85-98份的HBN物料进行混合；

步骤3）：冷等静压：将上一步混合好的物料密封，并在冷等静压机上以290-310Mpa的压力，等静压成型；

步骤4）：破碎过筛和压柱：将上一步压制成型的物料进行破碎，而后过筛，再称取设定好质量的粉末装入直径为46mm、高度为62mm的圆形模具中，在液压机上预压成高度为62mm的圆形棒料；

步骤5）：组装：将上一步形成的圆形棒料，装入叶腊石块机构中组成合成块；

步骤6）：高温高压合成：将上一步骤组成的合成块装入六面顶压机的高压腔中，加压至4-6GPa，将温度加热到1300-1500℃，持续时间为3-10h，等到高压合成块样品；

步骤7）：化学处理：将高温高压合成得到的高压合成块样品敲击粉碎，而后将砸碎的物料放在容器中，加入去离子水后进行水煮，30min后停止加热，由于CBN单晶体密度较大，将沉淀在容器底部，滤出容器中的溶液，采用去离子水冲洗3-5次；然后将容器底部的CBN收集后放入强碱溶液中煮沸20-40min，再用去离子水冲洗；

步骤8）：烘干处理：经过上述步骤后，将容器底部的CBN收集后放入强酸溶液中煮沸20-40min，再用去离子水反复冲洗，然后将得到的CBN放入130-160℃的烘箱中烘干4h，得到CBN晶体；

步骤9）：筛分；

步骤10）：检验：采用OM观察CBN单晶颜色，采用SEM观察CBN单晶的表面形貌，用强度测定仪测定CBN单晶的静压强度；

步骤11）：包装入库。