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hBN的结晶性质变化对cBN合成的影响及cBN的直接成核与生长

吉晓瑞  
【摘要】: 本文主要研究了初始结晶度不同的三种hBN经高温高压处理后结晶度发生的变化以及用改变了结晶度的hBN作为原料时对cBN合成产生的影响。从新获取的热力学参数出发,通过热力学推导,计算了以六角氮化硼为原料,用高压触媒法合成立方氮化硼时所形成稳定的临界晶粒半径rk的尺寸,给出了rk与合成温度压力及其转化率之间的相互关系曲线。理论计算结果表明,它与高压触媒法合成立方氮化硼的实验规律完全符合。同时,研究了初始原料中没有任何形态的BN时cBN的直接成核与生长机制。 主要工作如下: 1、将初始结晶度不同的三种hBN原料分别进行高温高压预处理,发现经过预处理的hBN结晶度发生很大变化。测试结果显示,高温高压预处理会使hBN的结晶度提高,随着hBN结晶度的提高,用提高了结晶度的hBN作为原料来合成cBN时,合成的温度和压力都向高端移动。 2、通过热力学公式的推导,以新获取的热力学参数为基础,计算了以六角氮化硼为原料,在高压触媒法合成立方氮化硼时所形成稳定的临界晶粒半径rk的尺寸,给出了rk与合成温度压力及其转化率之间的相互关系曲线。根据上述规律,我们可以合理的解释不同温度和压力下,合成块中cBN的成核转化率不同和晶体生长粒度不同的原因。 3、通过化合物之间的化学反应,成功的合成出cBN晶体,并对晶体的成核、生长及其赋色机制进行了研究。


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