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     

用立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢

用刚玉砂轮磨削超硬高速钢,困难重重;而用立方氮化硼砂轮,则能顺利地进行磨削。与刚玉砂轮相比,立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢时,磨削力、磨削温度均较小,并能改善磨削条件,但表面粗糙度略高,这可从立方氮化硼磨料的优异性能予以解释。实验证实,用立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢是适宜的。     

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。     

立方氮化硼的静压合成及多晶烧结

无产阶级文化大革命的伟大胜利和批林批孔运动的大好形势,推动着我国机械工业的迅速发展。各种新材料,新钢种不断涌现,原有各种高速钢,硬质合金,甚至金刚石都已难于适应机械加工的要求,形势迫使我们去研制其它新型加工材料。立方氮化硼就是一种良好的新型机械加工工具材料。 遵循毛主席“自力更生,奋发图强”的教导,国营新都机械厂人造金刚石小组,四川大学固体物理专业超硬材料研制组,成都工具研究所立方氮化硼小组的工人,干     

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。     

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。     

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     

立方氮化硼涂层搅拌头的研制

采用钴基高温合金作为钎料,利用钎焊技术研制立方氮化硼涂层搅拌头。研究了钴基高温合金的微观组织与其对立方氮化硼的润湿性,分析了钴基合金/立方氮化硼界面反应产物与形成机理。结果表明:钴基高温合金对立方氮化硼有良好的润湿性,在高温下与立方氮化硼发生化学反应,生成Ti-N、Ti-B、Cr-B和Cr-N化合物,实现可靠连接。     

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。     

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。     

用离子化技术制备C-BN薄膜

立方晶系的氮化硼(C-BN)具有极好的硬度、绝缘性,近年来受到国内外的注目。本文介绍在10~(-1)Pa的氮气氛中,用电子束蒸发硼,再进行离子化,制得氮化硼薄膜。经电子显微镜衍射图分析及与块状材料相比,其晶格距离极为一致,本文还分析了薄膜形成过程中基板温度、真空度等的影响。     

立方氮化硼刀具材料的激光水射流复合工艺加工方法

研究了激光水射流(LWJ)复合工艺加工聚晶立方氮化硼(PCBN)切削机理。LWJ系统集合了高功率CO_2激光束和低压水射流,采用快速加热和冷却,实现了沿加工路径的断裂萌生和扩展。通过扫描电镜(SEM)和拉曼实验,确定了相变导致的断裂扩展切削机理。实验结果表明:激光加工和水射流淬火导致试样表面首先产生划痕,同时部分立方氮化硼(cBN)沿切割路径相变为六方氮化硼(hBN)。由于hBN比cBN占有更大的体积,这导致周围材料的拉伸应力受约束膨胀和扩展。应力驱动激光加工的沟槽沿厚度方向传播,使试样分离,完成材料的切割。相变致裂是一种有效的切削机理,该模型可作为控制加工参数以提高立方氮化硼材料的加工质量。     

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。     

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。     

立方氮化硼在金属切削刀具方面的应用发展

本文概括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。     

立方氮化硼复合体的低压合成

本文采用金属及氮化金属粉为粘结剂,以立方氮化硼粉为原料,在25.5×10~8 Pa、1270℃条件下用DS-0 29 B型压机合成了立方氮化硼复合体,并与高压55×10~8 Pa和高温1550℃条件下合成的立方氮化硼复合体进行了比较,结果表明,它们具有相同的结构与物相,并且本文合成的复合体内部具有更多的立方氮化硼相,从而提高了该种立方氮化硼复合体的性能。     

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。     

高速切削刀具磨损研究

随着科学技术的飞速发展,高速切削也得到了更为广泛的应用。本文首先介绍了高速切削刀具的磨损形态,然后阐述了陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具的磨损机理,最后探讨了高速切削加工铸铁、淬硬钢时的磨损寿命。     

脉冲等离子体气相合成氮化硼的研究

以Ｂ２Ｏ３粉扩ＮＨ３为原料，用脉冲等离子体反应器合成ＢＮ，所得产品经Ｘ射线衍射，红外光谱分析表明，产品中除含六方氮化硼外，还含有少量立方氮化硼，生产工艺简单。     

高温高压下立方氮化硼的合成

用Mg和Mg_3N_2作触媒,以LiH作添加剂,在55—64千巴及1700—2100℃的高温高压下,进行了由六方氮化硼到立方氮化硼的合成。对合成晶体作了结构与有关性能的鑑定和测试。晶体表面上杂质、缺陷、生长中心和台阶结构的显微观察表明,高温高压下合成的立方氮化硼晶体具有通常条件下晶体生长的一般特征。对密切依赖于温压状况及触媒组装的合成结果进行了分析和讨论。特别报导了触媒中少量LiH的加入对提高晶体粒度和质量的显著效果。其中获得了1毫米以上的大颗粒立方氮化硼晶体。