close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11097

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.08.30
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 11097
(13) C1
(19)
C 01B 21/00
B 01J 3/06
ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА
(21) Номер заявки: a 20070320
(22) 2007.03.28
(71) Заявитель: Государственное научнопроизводственное объединение "Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(72) Авторы: Шипило Виктор Брониславович; Игнатенко Олег Владимирович; Шемпель Наталья Александровна (BY)
(73) Патентообладатель: Государственное научно-производственное объединение
"Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по
материаловедению" (BY)
(56) SU 1193940 A1, 1999.
BY 7965 C1, 2006.
BY a 20050309, 2006.
RU 2097317 C1, 1997.
SU 1236708 A1, 1999.
RU 2051085 C1, 1995.
WO 2005/019371 A2.
JP 2005-097098 A.
BY 11097 C1 2008.08.30
(57)
Шихта для получения кубического нитрида бора, содержащая графитоподобный нитрид бора и катализатор, отличающаяся тем, что в качестве катализатора содержит магний и дополнительно содержит галогенид аммония при следующем соотношении компонентов, мас. %:
магний
5-15
галогенид аммония
1-5
графитоподобный нитрид бора
остальное.
Изобретение относится к области получения сверхтвердых материалов, в частности
кубического нитрида бора (далее КНБ), и может быть использовано на предприятиях по
выпуску кубического нитрида бора, а также инструмента на его основе.
Известна шихта для получения порошков кубического нитрида бора [1], содержащая
графитоподобный нитрид бора и катализатор, отличающаяся тем, что с целью повышения
выхода фракции + 100-160 мкм кубического нитрида бора, она дополнительно содержит
турбостратный нитрид бора при следующем соотношении компонентов: турбостратный
нитрид бора - 10-60 мас. %, катализатор - 5-30 мас. %, графитоподобный нитрид бора остальное. Ее недостатком является тот факт, что она направлена на увеличение общего
выхода только фракции + 100 - 160 мкм.
Известна также шихта для получения порошков кубического нитрида бора [2], содержащая смесь графитоподобного нитрида бора и катализатора, отличающаяся тем, что с
целью повышения общего выхода и выхода фракций 125-250 мкм кубического нитрида
бора, она дополнительно содержит порошок плазмохимического нитрида бора при следующем соотношении компонентов: плазмохимического нитрида бора - 0,1-20 мас. %, ка-
BY 11097 C1 2008.08.30
тализатор - 5-30 мас. %, графитоподобный нитрид бора - остальное. Ее недостатком является тот факт, что она направлена на увеличение общего выхода только фракций 125250 мкм. Данный патент использован в качестве прототипа.
Задачей изобретения является разработка состава реакционной шихты для получения
кубического нитрида бора с дисперсностью от 7 мкм до 100 мкм, с возможностью, изменяя состав в небольшом диапазоне, получать порошки с увеличенным содержанием заданных фракций.
Порошки КНБ с размером зерна в указанном диапазоне зернистостей широко используются как при получении композиционных, так и шлифовально-полировальных материалов инструментального назначения. Они получаются методом дробления более крупных
фракций с последующей ситовой и жидкостной классификацией. Данные процессы трудоемки и затратны, кроме того, ведут к потерям годного продукта. Поэтому увеличение выхода порошков КНБ той или иной фракции в диапазоне зернистостей от 7 мкм до 100 мкм
в процессе синтеза имеет важное техническое значение.
Предлагаемая шихта для получения кубического нитрида бора позволяет повысить
выход порошков в диапазоне зернистостей от 7 мкм до 100 мкм.
Сущностью заявляемого способа и его отличительным признаком является то, что для
приготовления шихты используют один из галогенидов аммония.
Согласно существующим представлениям по каталитическому синтезу кубический
нитрид бора образуется из пересыщенных нитридом бора расплавов - катализаторов в области термодинамической устойчивости указанного материала. На начальном этапе магний плавится, растворяя графитоподобный нитрид бора, образуя борнитрид магния. При
пересыщении эвтектического расплава борнитрид магния - нитрид бора начинает образовываться кубический нитрид бора. Образование новой фазы происходит в местах флуктуации вязкости расплава. Экспериментально было установлено, что в местах нахождения
галогенидов образуется газовая фаза, которая изменяет пересыщение системы и стимулирует образование кубического нитрида бора. Избыточное давление внутри камеры позволяет получить кубический нитрид бора при меньших значениях давления и температуры.
Изменяя количество и разновидность галогенидов можно стимулировать получение определенных фракций в диапазоне зернистостей от 7 до 100 мкм. Таким образом, создаются
предпосылки для получения монокристаллических порошков кубического нитрида бора
большей зернистости.
При получении порошков КНБ использовались порошки графитоподобного нитрида
бора ТУ 2-036-787-77 (80-94 мас. %), порошок магния металлического марки МПФ-1
ГОСТ 6001-79 (15-5мас. %) и добавки - один из галогенидов аммония (фторид, хлорид,
бромид, иодид) (1-5мас. %): (хлорид аммония NH4Cl ГОСТ 3773-72, квалификация Ч;
фторид аммония NH4F ГОСТ 4518-75, квалификация ЧДА; бромид аммония NH4Br ГОСТ
19275-73, квалификация ЧДА; иодид аммония NH4I ГОСТ 3764-75 квалификация Ч). Перед смешиванием графитоподобный нитрид бора высушивался при температуре 100 °С.
Затем компоненты шихты смешивались. После смешивания порошки уплотнялись в
пресс-форме при давлении 0,5 ГПа и помещались в графитовый нагреватель, размещенный в контейнере из литографского камня. Собранный контейнер устанавливался в центральном углублении камеры высокого давления и подвергался воздействию высоких
давлений и температур. После выдержки при данных условиях, снималось давление в камере, и извлекался продукт синтеза в виде спека. Полученные спеки дробились, и из них
выделялись порошки кубического нитрида бора.
Ниже в таблице приведены примеры получения порошков КНБ по известным и заявленным способам.
Как видно из приведенных в таблице данных в результате использования шихты указанных составов можно стимулировать образование порошка кубического нитрида бора
определенной зернистости.
2
BY 11097 C1 2008.08.30
Использование заявленного способа по сравнению с известными способами обеспечивает увеличение содержания фракций в диапазоне зернистостей от 7 мкм до 100 мкм в
среднем свыше 10 %.
№
п/п
1
2
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Состав исходной шихты, мас. %
Параметры синтеза
Катали Р,
Добавка
ГНБ
затор
Т, К
t, мин
ГПа
(Mg)
Известные способы
10 аналог
75
15
5
1830
1,5
10 прототип
75
15
5
1830
1,5
Заявленный способ
1 NH4I
94
5
5
1830
5
1 NH4Br
89
10
5
1830
5
3 NH4I
87
10
5
1830
5
3 NH4Br
87
10
5
1830
4
3 NH4Cl
82
15
5
1830
3
3 NH4F
82
15
5
1830
3
4 NH4Cl
81
15
5
1830
2
4 NH4F
81
15
5
1830
2
5 NH4Cl
80
15
5
1830
1,5
5 NH4Cl
80
15
5
1830
1,5
5 NH4F
80
15
5
1830
1
Источники информации:
1. Патент России 1236708, 1999.
2. Патент России 1193940, 1999.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Выход порошков, % (фракция, мкм)
14(160/125)
18(160/125)
21(100/80)
14(100/80)
13(100/80)
22(80/63)
26(63/50)
30(50/40)
33(40/28)
36(28/20)
42(20/14)
50(14/10)
58(10/7)
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
78 Кб
Теги
патент, by11097
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа