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。     

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。     

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。     

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。     

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     

初始原料hBN的结晶度及添加剂对cBN合成的影响

在压力为4.5~5 GPa,温度为1 500~1 700℃内,以Li3N为触媒研究了结晶程度不同的hBN在有或无添加剂LiH情况下对cBN合成难易程度的影响.通过X-光谱对初始原料进行了分析并用显微镜观察了合成产物.结果表明:在不添加LiH的情况下,结晶度高的hBN较容易合成cBN,而添加LiH后,与上述结果相反,结晶度较低的hBN较容易形成cBN.     

立方氮化硼横向电光调制半波电压的测量

宽禁带半导体材料立方氮化硼(cBN)具有闪锌矿结构和43m点群对称性,因此cBN晶体也是电光晶体。用cBN晶体进行了横向电光调制,首次观察到cBN的电光效应,并且测得了样品的半波电压．     

LiH晶体的几何结构及电子结构

用CASTEP中的GGA/RPBE基组优化了LiH晶胞的几何结构,并用超软赝势平面波方法计算了LiH晶体的总能量.结果表明,其晶胞参数优化结果为0.4012nm,该数据与文献值相比,相对误差仅为-0.15%;通过对优化后的LiH晶体进行总态密度图和分波态密度图及Mulliken电荷分析,发现Li原子的p轨道有电子分布,即Li的s、p轨道均参与了成键,这表明LiH晶体中有sp轨道杂化;成键时电子的重叠增强,LiH晶体的共价性增加.     

铁基粉末触媒合成金刚石

本文利用六种铁基粉末触媒（FeNiNa,n=0,1,2,3,d,5X。代表Fe在触媒中的含量,Xn〉xn-1）在国产六面顶压机上进行了金刚石单晶的合成实验,研究了高温高压条件下（～6GPa,～1600℃）,铁基粉末触媒随铁含量的改变,石墨碳—铁基触媒体系合成金刚石条件的变化规律以及金刚石单晶的生长特性,利用穆斯堡尔谱对金刚石中铁元素形成的包裹体进行了检测．结果表明,随着铁基粉末触媒中铁含量的增加,合成金刚石的压力和温度条件逐渐增高,金刚石生长的“V形区”上移,同时得出了铁基粉末触媒适合高温区（110）和（111）面生长以及金刚石中铁元素以FeNi和FeyC形式存在的结论．     

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     

粉末触媒在六面顶压机上合成优质金刚石研究

制备了ＮｉＭｎ急冷粉末触媒，对其组织结构进行了分析．以该粉末触媒为原料，采用二步升压工艺，在国产六面顶压机上实现了优质金刚石的高温高压合成，其合成单产为１４２ｇ，峰值粒度在２５０～３００μｍ之间．该结果对增加六面顶压机用触媒材料形态的认识具有一定的促进意义．     

B-C-N新材料的人工合成

在论述碳（Ｃ）和氮化硼（ＢＮ）的结构及特性的基础上，综述了近年来人工合成Ｂ－Ｃ－Ｎ新材料的方法、合成产物的结构及其物理化学特性，介绍了作者采用化学法和高温高压工艺合成Ｂ－Ｃ０Ｎ材料的最新进展，提出了今后的发展方向。     

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。     

含有微量元素的触媒合金对高温高压合成影响的研究

在Ni_(40)Mn_(30)Fe_(30)触媒合金中加入了(0.1—O.2％)的B,B+N,Y,Ce,混合稀土。含B(或B+N)的触媒,明显地提高了金刚石的抗氧化性能,对平均抗压强度也有提高;此种触媒可以推广应用。稀土元素也有一定的作用。 我们把含有和不含有微量元素的Ni_(40)Mn_(30)Fe_(30)触媒片分半对称地组装在同一高温高压反应腔中,造成水平方向的微量掺杂原子的浓度梯度,研究了硼等微量原子对高温高压合成金刚石的影响,得到了一些有益的结果。     

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。     

高温高压下石墨变金刚石的结构转化机理

本文从容观事物内部矛盾的斗争及其在特定条件下可以相互转化这一基本观点出发,从分析石墨、金刚石和触媒物质三者的结构和原子间的相互作用入手,提出了一个高温高压下石墨变金刚石的结构转化机理。 本文认为,在一定条件下,石墨中碳原子的sp~2π杂化状态可以转化为sp~3杂化状态,从而使石墨变成金刚石。这就是石墨具有在一定条件下可以转变成金刚石的内在矛盾性,也是结构转化机理的理论基础。由此出发,说明在一定条件下,石墨既可以通过溶解扩散过程,又可以通过直接转变过程转变成金刚石,并给出了在无触媒及有触媒作用的情况下,石墨转化为金刚石的微观机理图象。提出了如何选择触媒与石墨的指导原则。同时还提出了一个在目前生产金刚石常用的合成方法中,如何进一步提高晶粒度和强度的途径。     

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.     

一种新的电光系数的测量方法研究

确定电光晶体的电光系数通常的方法是把电光晶体加工成规则的长方体进行测量.本文主要介绍如何对不规则形状立方氮化硼(cBN)晶体的电光系数的测量方法.cBN晶体是一种人工合成晶体,宏观点群对称性属于Td群,能够产生线性电光效应.但是合成的cBN晶体体积小,大约只有0.3mm×0.3mm×0.1mm,其硬度仅次于金刚石,不易将其加工成规则的长方体.根据cBN晶体的实际情况,进行理论推导,得到了适应于不规则形状的cBN晶体的线性电光系数的测量方法,并以此为指导,进行了实验测量,得到了cBN晶体的线性电光系数γ41=1.17×10-14m/V.     

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。