【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于立方氮化硼(cbn)的合成領域，具體涉及一種立方氮化硼磨料的制備方法。
技術介紹
1、立方氮化硼具有優異的化學物理性質，例如僅次于金剛石的高硬度、高熱穩定性和化學惰性，以及高硬度、高耐磨性及較大的中子吸收截面等，因而在不同行業的加工領域獲得廣泛的應用，目前已經成為汽車、航天航空、機械電子、微電子等行業不可或缺的重要材料，是各工業生產效率提高的重要材料。
2、公告號為cn110670137b的中國專利技術專利公開了一種微粉級立方氮化硼單晶的合成方法，其是以hbn為原料，li3bn2、li3n和nh4cl的混合物為觸媒，將觸媒和hbn均勻混合后壓制成胚體，然后裝入石墨加熱管中組裝成合成棒，再裝入葉臘石組裝塊中組成合成塊，然后經過高溫高壓處理，得到立方氮化硼晶體。
3、現有方法合成的cbn晶體，晶形以類球面居多，該類晶型缺少鋒利的尖角，磨削時磨料的自銳性差，在進行高速鋼、表面硬化鋼、硬質合金、合金鋼、鎳基和鈷基高溫合金材料的加工時，加工效率、壽命等磨削效果有待改善。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種立方氮化硼磨料的制備方法，以解決現有類球形立方氮化硼磨料晶體缺少鋒利的裸露尖角，不利于改善自銳性的問題。
2、為了實現以上目的，本專利技術所采用的技術方案是：
3、一種立方氮化硼磨料的制備方法，包括以下步驟：將原料粉混勻制成胚體，再經高溫高壓合成立方氮化硼；所述原料粉由hbn、觸媒和添加劑組成，所述觸媒由mg3n2和li
4、本專利技術的立方氮化硼磨料的制備方法，以mg3n2和lih為觸媒加入適量添加劑cab6、tin和al4c3合成cbn，產品晶形呈不規則形狀，色澤黑亮。該黑色不規則形狀cbn磨料，晶體上裸露的尖角更為鋒利、硬度大，磨粒受力破碎發生沿晶斷裂，可以在晶粒磨削面產生更多而非單個的新的尖銳刃口，從而形成更多新的磨削刃，細小晶粒剝落后暴露出新的切削微刃，使磨削效率保持在穩定水平。剝落的磨料同時帶走磨削時產生的熱量，達到更高效率長壽命的磨削效果，從而使其與常規cbn磨料相比自銳性好。
5、為進一步提高cbn的產率，優選地，所述觸媒中mg3n2、lih的質量比為(5～6.5)：(2.5～5)。進一步優選地，所述觸媒中mg3n2、lih的質量比為(5～6.5)：(3.5～4)。
6、為進一步促進晶體形狀向不規則方向發展，優選地，所述添加劑中cab6、al4c3、tin的質量比為(2～4)：(2.5～5.5)：(1.5～2.5)。進一步優選地，所述添加劑中cab6、al4c3、tin的質量比為(2.5～2.7)：(2.8～4)：(1.5～2)。
7、為高效獲得粒度集中、具備高磨削特性的cbn磨料，優選地，所述原料粉由hbn、mg3n2、lih、cab6、al4c3、tin按(100～120):(5～6.5):(2.5～5):(2～4):(2.5～5.5):(1.5～2.5)的質量比組成。進一步優選地，所述原料粉由hbn、mg3n2、lih、cab6、al4c3、tin按(105-118):(5～6.5):(3.5～4):(2.5～2.7):(2.8～4):(1.5～2)的質量比組成。
8、為提高cbn磨料的合成效率，優選地，所述高溫高壓合成的壓力為90～95mpa，溫度為1600～1850℃。進一步優選為1650～1700℃。
9、為更好地實現產品凈化，提高品質，優選地，所述高溫高壓合成后破碎，再依次使用水、酸、堿凈化，得到黑色立方氮化硼晶體。
10、優選地，酸凈化使用濃硫酸和濃硝酸組成的混合酸，溫度為150～180℃，時間為6～8h。采用該酸凈化設計，可有效去除相關酸洗雜質。酸凈化條件進一步優選溫度為170～180℃，時間為7～8h。
11、進一步優選地，所述堿凈化是在工業naoh熔液中于330～350℃煮4～6h。采用上述酸洗和堿洗方案，可有效去除雜質，得到黑色立方氮化硼晶體。堿凈化條件進一步優選溫度為340～350℃煮5～6h。
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1.一種立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將原料粉混勻制成胚體，再經高溫高壓合成立方氮化硼；所述原料粉由HBN、觸媒和添加劑組成，所述觸媒由Mg3N2和LiH組成，所述添加劑由CaB6、Al4C3和TiN組成。
2.如權利要求1所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述觸媒中Mg3N2、LiH的質量比為(5～6.5)：(2.5～5)。
3.如權利要求2所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述觸媒中Mg3N2、LiH的質量比為(5～6.5)：(3.5～4)。
4.如權利要求2所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述添加劑中CaB6、Al4C3、TiN的質量比為(2～4)：(2.5～5.5)：(1.5～2.5)。
5.如權利要求4所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述添加劑中CaB6、Al4C3、TiN的質量比為(2.5～2.7)：(2.8～4)：(1.5～2)。
6.如權利要求1所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述原料粉由HBN、Mg3N2、LiH、CaB6、A
7.如權利要求6所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述原料粉由HBN、Mg3N2、LiH、CaB6、Al4C3、TiN按(105-118):(5～6.5):(3.5～4):(2.5～2.7):(2.8～4):(1.5～2)的質量比組成。
8.如權利要求1所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述高溫高壓合成的壓力為90～95MPa，溫度為1600～1850℃。
9.如權利要求1～8中任一項所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述高溫高壓合成后破碎，再依次使用水、酸、堿凈化，得到黑色立方氮化硼晶體。
...【技術特征摘要】
1.一種立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：將原料粉混勻制成胚體，再經高溫高壓合成立方氮化硼；所述原料粉由hbn、觸媒和添加劑組成，所述觸媒由mg3n2和lih組成，所述添加劑由cab6、al4c3和tin組成。
2.如權利要求1所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述觸媒中mg3n2、lih的質量比為(5～6.5)：(2.5～5)。
3.如權利要求2所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述觸媒中mg3n2、lih的質量比為(5～6.5)：(3.5～4)。
4.如權利要求2所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述添加劑中cab6、al4c3、tin的質量比為(2～4)：(2.5～5.5)：(1.5～2.5)。
5.如權利要求4所述的立方氮化硼磨料的制備方法，其特征在于，所述添加劑中cab6、al4c3、tin的質量比為(2.5～2.7)：(2.8～...
【專利技術屬性】
技術研發人員：馬少彬，成娜娜，李雷，常永祿，
申請(專利權)人：富耐克超硬材料股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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