金刚石薄膜/立方氮化硼异质结的制备

利用高温高压合成的立方氮化硼单晶材料,采用恒浓度高温扩散方法制备n型立方氮化硼半导体材料。通过化学气相沉积方法在n型立方氮化硼上外延生长p型金刚石薄膜。在此基础上,通过欧姆接触电极的制作,制备出金刚石薄膜／立方氮化硼异质pn结,并给出pn结的伏安特性曲线。     

LBN—Y立方氮化硼/硬质合金复合材料

立方氮化硼(CBN)是近年来发展起来的超硬陶瓷材料,其硬度仅次于金刚石,其稳定性和化学惰性远优于其他工具材料。1977年我院与冶金部地质研究所接受了“立方氮化硼超硬材料研究”的任务。经四年多的努力,研制的立方氮化硼多晶体磨耗比达1—3万。在此基础上,研制了立方氮化硼/硬质合金复合材料。经七批共约2800次合成和1500次烧结试验,制备工艺及材料性能都较稳定。1980年成批量试制了200片立方氮     

立方氮化硼刀具在加工水压机高低压阀中的应用

立方氮化硼(PCBN)是超硬材料之一,具有硬度高、耐磨、稳定性好、加工质量高、适合于切削加工各种淬硬钢及难加工材料,硬度仅次于金刚石,利用立方氮化硼刀具以高精度车削替代磨削加工,省工省时提高生产效率。     

超硬刀具切削复合材料的实验研究

复合材料作为一种新型的工程材料 ,已在航空、航天等现代工业中得到广泛应用。超硬材料 (金刚石 ,立方氮化硼 )则是在 2 0世纪后期发展起来的新型刀具材料。文中阐述了复合材料和超硬刀具材料的种类、性能与制造方法。用超硬刀具对复合材料进行了切削试验 ,文中介绍了部分试验内容 ,并列出试验数据。实验研究表明 ,超硬刀具是加工复合材料最有效的刀具。PCD与 PCBN复合片及 CVD厚膜金刚石刀具能够有效地加工各种复合材料 ;但 CVD薄膜金刚石刀具只能加工纤维加强的复合材料。     

科学新闻

科学家合成新材料硬度超钻石燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室的科学家最新人工合成纳米等级的立方氮化硼,其硬度已超越钻石,成为世界上最硬的物质。来自芝加哥大学等多所高校科学家组建的一支研究小组指出,超硬材料立方氮化硼是将氮化硼微粒压缩成一种超坚硬物质形式。科学家测试结果显示,这种透明的材料甚至超越了钻石的硬度,其维氏硬度达到108GPa,而合成钻石的维氏硬度为100GPa,并且该材料是商用立方氮化硼硬度的两倍。研究人员使用类似洋葱结构的氮化硼微     

高温高压下合成立方氮化硼的方法

研究温度，压力和升压速率对使用催化剂合成琥珀色立方氮化硼的影响，结果表明，在本实验条件下，合成立方氮化硼所用的温度，压力都低于合成金刚石的值；减慢超压速度有利于改善立方氮化硼的合成效果。     

切削工具用烧结材料

淬硬钢、镍基耐热合金和钴基耐热合金等高硬度材料的切削加工,通常用的是钨等高熔点金属的碳化粉末与铁、钴、镍等金属烧结成的超硬合金工具。近年来,由于加工品种不断增加,加工条件更趋严格,开发出了以陶瓷原料与金刚石粒烧结体,或以立方晶系氮化硼(略记CBN)烧结体等材料制造加工工具。但由于烧结金刚石用CBN作为硬质颗粒制成CBN烧结体,因其与铁系金属基本不发生反应,可用于除金刚石以外的所有加工对象,包括淬硬钢和超     

CVD金刚石的机械加工工具应用

CVD金刚石是纯多晶结构,具有优异的物理和化学性能,综合了天然金刚石和聚晶金刚石的优点,非常适合制作各种高性能的机械加工工具,具有很广阔的发展空间.CVD金刚石机械加工工具应用主要包括三个方面:拉丝模、砂轮修整器和超硬刀具.     

关于以硼砂和氯化铵为原料制备六方氮化硼方法中若干问题的试验探讨

氮化硼是一种广泛应用于近代工业、电子技术、红外、雷达及宇航等方面的新型无机合成材料。各种氮化硼材料或器件,大都是以六方氮化硼为原料经过再加工或再合成而制得。六方氮化硼本身则可通过多种合成方法得到。目前,国内一些工厂的生产经验表明,以硼砂、氯化铵法制备六方氮化硼,原料易得,操作简单,设备也不复杂。可得六方氮化硼产品在高温高压下经催化剂作用转变为立方氮化硼的效果已有报导。但在六方氮化硼的生产中还存在着原材料消耗大,产品质量不稳定等问题。     

新型二维B-C-N结构及其光、电性能研究

以立方相氮化硼-金刚石为研究主体,设计了新型异质二维三明治纳米膜结构,对其进行电学和光学研究,并探索原子级别厚度微观结构和物理性质之间的对应关系以及揭示其优异的电、光学性能.     

用正交法对氮化硼(LDP-J-CFⅡ)刀具加工高硬度材料的分析和应用

氮化硼刀具是近几年问世的加工难加工材料的有效工具。由于其硬度高（ＨＶ８０００～９０００）且具有较高的热稳定性（通常不超过１０００℃～１２００℃）和对铁族元素的高化学惰性，因而在机械加工中表现了优异的性能。通过试验证明：氮化硼刀具完全可以加工难加工的高硬度材料，在机械加工中的应用具有重要意义。     

金刚石烧结体及其薄膜复合体的合成工艺

本文介绍了目前机械加工工业中常用的金刚石烧结体和金刚石薄膜材料存在的缺陷，研究金刚石烧结体与金刚石薄膜复合体新型金刚石复合材料的意义和原理；     

超硬工具材料CAN及其应用

本文介绍了立方氮化绷(CBN)和它的组织结构、机械加工性能及其与金刚石性能的比较。通过CBN磨轮在硬齿面加工中应用的实例,说明CBN良好的机械加工性能及其在精密和超精密加工中的应用前景。同时也指出了CBN工具在应用中急待解决的问题。     

BCN薄膜的硬度和剩余应力的研究

类金刚石结构的立方“BCN”材料由于兼有金刚石和立方氮化硼超硬、低摩擦的优点, 如有低摩抗磨、高的热稳定性和化学稳定性,并克服了它们的缺点,因而BCN薄膜材料被作为耐磨保护层,在电学、光学方面的性能也得到广泛应用。应用反应磁控溅射法将高质量的BCN 薄膜沉淀在硅基底上,通过用微压痕测量和弯曲技术研究了他们硬度和剩余应力,发现施于薄膜沉淀物上的偏压对其硬度和剩余应力均有重要影响。     

立方氮化硼铰刀在加工钻体孔上的应用

为了开拓立方氮化硼铰刀的加工范围,本文提出了一种新的孔机械加工工艺方案,用以加工扳手钻夹头钴休孔(三斜孔),分析了现行工艺存在的问题,论述了研制出的一种用于孔类精加工的大铰削量立方氮化硼铰刀,其中包括这种铰刀的设计、使用以及铰削质量和技术经济分析。     

含氢空位氢化金刚石2维原子晶体体系与硫酸吲哚酚和水分子相互作用的第一性原理计算

基于立方金刚石晶体结构构建了2种2维原子晶体:氢化立方金刚石(hydrogenated cubic diamond, HCD)和含氢空位氢化立方金刚石(hydrogen vacancy-HCD, Hv-HCD);将含氢空位氢化立方金刚石与单层六方氮化硼(h-BN)和石墨烯(graphene, G)组装构建了2种2维原子晶体范德华异质结构:h-BN/Hv-HCD和G/Hv-HCD.根据第一性原理,对含氢空位氢化立方金刚石2维原子晶体体系、硫酸吲哚酚和水分子的Fukui函数进行了计算.研究结果显示,含氢空位氢化立方金刚石2维原子晶体体系的氢空位碳原子具有较大的f+(r)和f-(r)值,表明氢空位碳原子的亲电和亲核反应趋势较为显著.有关能量效应的计算结果表明:水分子与含氢空位氢化立方金刚石2维原子晶体体系的氢空位碳原子形成氢键;硫酸吲哚酚分子在氢空位碳原子位点发生化学分解,生成3-吲哚酮和二氧化硫,原磺酸基羟基与氢空位碳原子结合形成醇羟基.该体系可以作为基于2维原子晶体研发生物活性分子、人体血液毒素分子吸附清除以及检测分析核心材料的参考依据.     

新型半导体薄膜材料的制备,结构和特性研究

主要介绍了研究所２０年来在新型薄膜半导体的制备、结构及特性研究方面所取得的成就,尤其是对非晶硅碳和非晶硅硅锗（α－ＳｉＣ：Ｈ和α－ＳｉＧｅ：Ｈ）薄膜、金刚石和类金刚石薄膜、立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）薄膜、β－Ｃ３Ｎ４薄膜和富勒烯薄膜的研究工作取得了重要成果,不少工作已达到国际先进水平,发表论文３００余篇。     

立方氮化硼的高压烧结

立方氮化硼(CBN)是一种硬度仅次于金刚石的人工合成超硬材料。本文研究了立方氮化硼在高压下的烧结工艺。发现CBN粉末料的纯度和表面状况对CBN聚晶的高压烧结有着十分重要的影响。实验证明,无论纯CBN或加有金属粘结剂的CBN聚晶,采用尽可能高的压力和选择合适的烧结温度才能得到高性能的聚晶。本文对CBN聚晶中粘结剂的作用和纯CBN聚晶的强度进行了理论探讨和实验论证。並认为CBN的高压烧结具有碳化物等粉末冶金材料热压过程的基本特征,颗粒滑动和压碎、塑性变形、体积扩散、晶界扩散等是高压烧结时的致密化机构。     

射频磁控溅射沉积系统制备BCN薄膜的研究（英文）

在自然界中,金刚石是最硬的一种材料,但把金刚石高温暴露在空气中时变得容易被氧化,所以在该条件下它不能用来做成切割工具。立方氮化硼有许多优异的特性,但它的内应力比较大,很大程度上影响了它在工业生产上的发展。人们期望能够合成出一种新的三元化合物硼碳氮材料,并且希望这种化合物既具有金刚石和c-BN的优点而且还能克服2种物质原有的缺点。采用射频磁控溅射方法,以石墨靶材和甲烷气体作为碳源,通过调控石墨靶功率在硅基片上沉积非晶B-C-N薄膜。利用傅里叶变换红外光谱(FTIR),原子力显微镜(AFM),X射线衍射(XRD),台阶仪等表征手段,分别对B-C-N薄膜的表面形貌粗糙度、成键、沉积速率进行分析。     

立方氮化硼在金属切削刀具方面的应用及发展

本文概述了立方氮化硼的物理机械性能；介绍了国内外立方氮化硼刀具在金属切削加工中的应用及发展现状；提出了对发展我国立方氮化硼刀具的看法。