收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

Li_3N-hBN体系引入添加剂合成优质cBN单晶的研究

郭玮  
【摘要】:Li_3N-hBN体系引入添加剂合成优质cBN单晶的研究 作为cBN单晶的生长来说,目前主要采用的方法是高温高压法,即在高温高压有触媒的作用下完成对cBN单晶的生长。CBN在高压下的直接转变条件约为11.5 GPa、2000 K,在有触媒的情况下cBN的生长条件有大幅度的降低,通常情况下大约为4.5-6.5 GPa、1300-2000℃。相对于金刚石的人工合成来说,cBN的合成压力相对较低,合成温度相对较高,处在一个低压高温的合成状态。所以在工业上生产cBN的仪器损耗相对金刚石的合成仍然较高。 目前用于高温高压法合成cBN的触媒有几十种,主要有碱金属、碱土金属以及它们的氮化物和硼氮化物,这些触媒合成cBN单晶时的转化率相对较高,得到的晶体质量相对较好,是目前工业上合成cBN单晶的主要触媒,但是这些触媒存在不易保存、成本较高等缺点;一些金属单质和合金也可以作为合成cBN的触媒,例如锡、镍、镍铝合金、铁铝合金等,均可以作为合成cBN的触媒,这些触媒容易保存,成本也低,但是由于合成cBN的转化率不高,晶体质量差,因此还不能用于cBN的产业化生产;还有一些铵盐、酸类亦能作为合成cBN的触媒,而且合成cBN条件相对较低,但是在合成过程中容易产生气体引起“放炮”,损坏设备,也不适合商业化生产。由于受cBN生长机理理解的限制,目前我国对cBN单晶生长触媒的研究处在一个停滞的阶段,在新型触媒没有诞生之前,在体系中引入添加剂就成了改善cBN生长条件和环境、生长不同类型cBN单晶的一个重要的手段。 本文主要以cBN的溶剂理论作为指导,借鉴cBN合成的一般规律,在Li_3N-hBN体系中引入不同添加剂来考察其对cBN合成条件和单晶质量的影响。首先考察了氟元素对cBN的合成研究。有一些文献报道了氟元素的引入可以显著的提高cBN单晶的质量,并且可以降低cBN的合成温度,但是由于技术的保密性,这些文献既没有报道具体使用了哪些氟化物,也没有报道对cBN合成的具体影响。本文选择了碱金属和碱土金属的氟化物(LiF、CaF_2和MgF_2)作为添加剂来考察氟对cBN合成的影响。而且,这些氟化物的阳离子都是合成cBN的触媒元素,这些物质既能引入氟离子而又不会引入其他无关的杂质元素,并且在高温高压下不会分解产生气体,是一种理想的氟化物添加剂。实验发现,这三种氟化物的引入使cBN的合成温度有大幅度的下降,压力也略有下降,并且晶体的质量也有了很大的改善,我们对这些结果作了分析。之后,选择了三种在元素周期表中与碱(土)金属元素相近的三种元素考察其对cBN单晶合成的影响,这些物质对硼元素和氮元素都有很高的化学活泼性,并且它们的一些化合物还是合成cBN的触媒,因此,这些物质的引入对cBN单晶的合成有着重要的影响和积极的意义。实验发现,不同这三种元素的引入容易合成出不同形貌、不同颜色的cBN单晶。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 闫国进,陈金身!450007,荆运洁!450007;CBN热稳定性和其晶形及晶面结晶程度之间的关系[J];金刚石与磨料磨具工程;2001年04期
2 张铁臣,王明光,郭伟力,刘建亭,高春晓,邹广田;片状立方氮化硼合成及其导电特性研究[J];高压物理学报;1998年03期
3 于丽娟;关于合成立方氮化硼触媒材料的研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);1998年01期
4 李延波,寇自力;CBN-TiN-Al的高压烧结及烧结体切削性能分析[J];原子与分子物理学报;2004年S1期
5 关岩;徐晓伟;杨亮;;超硬CBN磨具用陶瓷/金属复合结合剂的研究[J];人工晶体学报;2009年S1期
6 杜勇慧;张伟森;;初始原料hBN的结晶度及添加剂对cBN合成的影响[J];北华大学学报(自然科学版);2010年06期
7 桂阳海;东方红;牛连杰;崔瑞立;张林森;;化学复合镀制备Ni-P-SiC包覆立方氮化硼的机理研究[J];人工晶体学报;2011年04期
8 杜力军,邢东明,炎彬,卢弘,赵玉男,谢伟东,雷帆,陶佳林;对葛根素与葛根黄酮体内动力学关系的探讨——兼论中药药代动力学的研究方法[J];世界科学技术-中医药现代化;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 杨锋军;孟春景;;CBN硬车削在螺旋锥齿轮中的应用研究[A];2008年安徽省科协年会机械工程分年会论文集[C];2008年
2 黑华征;苏宏华;丁文锋;田霖;陈珍珍;;CBN砂轮高效深磨TC4钛合金的工艺试验研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
3 马丽丽;刘贵民;;等离子喷涂Cr_2O_3涂层的超声波振动车削[A];第六届全国表面工程学术会议暨首届青年表面工程学术论坛论文集[C];2006年
4 马丽丽;刘贵民;;等离子喷涂Cr_2O_3涂层的超声波振动车削[A];第六届全国表面工程学术会议论文集[C];2006年
5 马云峰;邸大伟;王越;蒋毅坚;;光学浮区法生长CBN晶体研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
6 段兴龙;邵刚勤;汪静;史晓亮;闫丽;焦琳;;立方氮化硼的热处理研究[A];中国颗粒学会超微颗粒专业委员会第五届年会暨海峡两岸纳米颗粒学术研讨会论文集[C];2007年
7 张华荣;郑林海;;超硬磨具槽砂轮在纺机加工中的应用[A];“经纬股份杯”2010’促设备、器材、专件技术进步经验交流研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 庞子瑞;超高速点磨削陶瓷CBN砂轮性能的实验研究[D];东北大学;2009年
2 郭玮;Li_3N-hBN体系引入添加剂合成优质cBN单晶的研究[D];吉林大学;2011年
3 李文斌;电镀CBN径向珩轮的设计理论及实验研究[D];太原理工大学;2010年
4 张爱菊;立方氮化硼基陶瓷复合材料的研究[D];天津大学;2009年
5 杨长勇;单层钎焊立方氮化硼砂轮缓进深切磨削钛合金的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
6 高文兰;驰豫铁电铌酸钙钡系列晶体生长与性能研究[D];山东大学;2010年
7 张满栋;电镀CBN硬珩轮珩齿机理及动态仿真分析[D];太原理工大学;2010年
8 宿崇;虚拟磨削关键理论及其技术的研究[D];东北大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭高峰;单层有序钎焊CBN砂轮制备及其磨削性能的研究[D];广东工业大学;2013年
2 张可朋;基于弧面凸轮数控磨削技术的电镀CBN砂轮的工艺研究[D];陕西科技大学;2013年
3 蓝善超;基于单颗粒磨削的电镀CBN砂轮磨削窄深槽的特性分析[D];太原理工大学;2012年
4 赵飞;精密内圆磨床CBN砂轮修整关键技术研究[D];河南工业大学;2013年
5 邵景范;电镀CBN砂轮基体结构设计及其动态性能分析[D];太原理工大学;2011年
6 黑华征;CBN砂轮高速磨削钛合金试验研究[D];南京航空航天大学;2011年
7 常延晓;基于有限元方法的单颗CBN磨粒珩削特性分析[D];太原理工大学;2011年
8 刘冰冰;大环CBn与铜(Ⅱ)配合物的分子识别作用研究[D];辽宁大学;2012年
9 李佳杰;碗形CBN砂轮端面深切磨削理论与方法研究[D];东华大学;2012年
10 张明岩;超高速磨削CBN砂轮用陶瓷结合剂结构与性能的研究[D];河南工业大学;2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 严婷;CBN购买力生活平价指数:人民币对美元“低估”最小[N];第一财经日报;2010年
2 严婷 苏蔓薏;CBN购买力生活平价指数是如何编制的?[N];第一财经日报;2010年
3 记者 刘霞;“CBN汽车行业薪酬调查”:一线员工薪酬涨幅低于企业效益增幅[N];第一财经日报;2010年
4 华之杰;原油强势突破50美元[N];第一财经日报;2009年
5 许可新 曾临;628亿中央科技重大专项投资怎么分?[N];第一财经日报;2009年
6 孙卓 周佳;CBN美国圆桌:中美战略与经济对话前瞻[N];第一财经日报;2009年
7 CBN特约记者 周佳 孙卓 记者 冯郁青;直击选举现场:民主党拥趸纷纷“投敌”[N];第一财经日报;2009年
8 李子维;2012年全球CBN磨料市场需求将达1.94亿美元[N];中国工业报;2009年
9 冯郁青;中国强大是正常的事情[N];第一财经日报;2009年
10 深圳证券信息有限公司首席分析师助理 季映;CBN长三角指数跑赢大盘[N];第一财经日报;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978