DE1131645B - Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden Gemischen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden GemischenInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden Gemischen Durch die Arbeiten von H. Welker wurde bekannt, daß die Festigkeitswerte von Kristallen mit gemischten Bindungen, insbesondere von AIII Bv-Verbindungen, wegen der quantenmechanischen Resonanz zwischen homöopolarem und heteropolarem Bindungsanteil höher liegen als die Festigkeitswerte rein homöopolarer oder rein heteropolarer Kristalle, wenn man vergleichbare isoelektronische Reihen betrachtet. Insbesondere ist durch diese Arbeiten der Schluß nahegelegt, daß kubisch kristallisierendes Bornitrid (BN) als AI"Bv-Nachahmung des Diamants mit dem Diamant vergleichbare Festigkeitswerte haben muß. Ebenso wie bei Diamant zur Synthese sehr hohe Drücke und Temperaturen notwendig sind, um die thermodynamischen Bedingungen der Bildung der bei Normalbedingungen instabilen Modifikation zu erfüllen, was bereits P. W. Bridgman gezeigt hat, so daß die Diamantsynthese weniger eine wissenschaftliche als eine apparative Leistung ist, sind auch zur Synthese des kubischen BN, das bei normalen Bedingungen eine im Graphitgitter kristallisierende, weise Substanz ist, hohe Temperaturen und Drücke nötig; wenngleich nicht so hohe wie bei der Diamantsynthese. Die Herstellung der thermodynamischen Existenzbedingungen allein genügt jedoch in der Regel zur Herstellung der Kristalle noch nicht, da die Umwandlung sehr langsam erfolgen würde. Zum Aufbrechen der stabilen Sechserrinae des Graphitgitters gehört nämlich eine beträchtliche Energie. Es ist daher bei der Diamantsynthese günstiger, wenn man statt von Graphit von Siliciumcarbid (Si C) ausgeht. Dieses Material, das bereits Diamantstruktur besitzt, nimmt bei hohen Temperaturen und Drücken zusätzlichen Kohlenstoff gelöst auf, bzw. es verdampft Silicium unter Zurücklassung von überschüssigem Kohlenstoff, so daß sich infolge übersättigung allmählich Kohlenstoff ausscheidet, der im Si C gewissermaßen sein Gitter schon vorfindet und deshalb leicht in der Diamantmodifikation auskristallisiert.
- Man wird natürlich bestrebt sein, auch beim B N, das infolge größerer Härte, Unbrennbarkeit, weniger extremer Herstellungsbedingungen und beinahe ebensoguter Feuchigkeitsbeständigkeit wertvoller ist als Diamant, einen solchen Gitterbildungskatalysator zu benutzen.
- Es wurde nun festgestellt, daß 41N, eine farblose. im Diamantgitter kristallisierende Substanz, bei hohen Temperaturen und Drücken einen hohen Prozentsatz von B N zu lösen vermag. Durch Übersätti-(Yung, welche durch sehr langsames Abkühlen zustande kommen kann, scheidet sich kubisches B N auf den AI N-B N-Mischkristallen ab. Die Kristallisation im Diamantgitter wird durch die bereits im AI N vorgebildete Diamantstruktur begünstigt.
- Borphosphid (BP) katalysiert aus den gleichen Gründen in der gleichen Weise die Kristallisation von kubischem B N.
- Die Durchführung dieses Verfahrens erfolgt in einer Apparatur, die Gegenstand d'es Patents 1057 581 ist. Der im Druckgefäß ,eigebaute Heizleiter besteht aus einer Pulverpackung aus Titan-, Zirkon-, Vanadin- oder Tantalnitriden oder -boriden, die in eine dichte Packung von stark B N-haltigem Al N-Pulver eingepreßt ist und oben vom Preßstempel, unten vom Boden des Druckgefäßes abgeschlossen wird. Die Ausbildung des Druckgefäßes erfolgt im übrigen nach den von P. W. Bridgman angegebenen Methoden. Die Apparatur wird mittels hydraulischer Presse unter Druck gesetzt und durch niedergespannten Starkstrom erwärmt. Das Material des Heizleiters wird aus den genannten Substanzen so ausgewählt, daß es einen höheren Schmelzpunkt als B N und AIN hat und diese Stoffe nur in geringem Maße löst.
- Für technische Zwecke ist die erhaltene Sintermasse sehr wertvoll. Nach Zerkleinerung und Pulverung läßt sich das Material als Schleifpulver zur Diamantbearbeitung verwenden. Das weichere AIN-B N dient als Einbettungssubstanz für die B N-Hartkristalle, die beim Schleifvorgang wegen der schnelleren Abnutzung des Einbettungsmaterials rasch zur Oberfläche kommen und den weiteren Schleifvorgang bestimmen.
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH. Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden Gemischen, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch von Bornitrid und Aluminiumnitrid oder von Bornitrid und Borphosphid unter hohem Druck erhitzt und anschließend sehr langsam abkühlen läßt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF23703A DE1131645B (de) | 1957-08-07 | 1957-08-07 | Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden Gemischen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEF23703A DE1131645B (de) | 1957-08-07 | 1957-08-07 | Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden Gemischen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1131645B true DE1131645B (de) | 1962-06-20 |
Family
ID=7090951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEF23703A Pending DE1131645B (de) | 1957-08-07 | 1957-08-07 | Verfahren zur Herstellung von kubisches Bornitrid enthaltenden Gemischen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1131645B (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3768972A (en) * | 1971-05-10 | 1973-10-30 | Westinghouse Electric Corp | Method of producing cubic boron nitride with aluminum containing catalyst |
US3959443A (en) * | 1973-03-26 | 1976-05-25 | Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho | Method of synthesizing cubic crystal structure boron nitride |
WO1994007613A2 (en) * | 1992-10-02 | 1994-04-14 | The Penn State Research Foundation | Method for synthesizing solids such as diamond and products produced thereby |
US6342195B1 (en) | 1993-10-01 | 2002-01-29 | The Penn State Research Foundation | Method for synthesizing solids such as diamond and products produced thereby |
-
1957
- 1957-08-07 DE DEF23703A patent/DE1131645B/de active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1994007613A2 (en) * | 1992-10-02 | 1994-04-14 | The Penn State Research Foundation | Method for synthesizing solids such as diamond and products produced thereby |
WO1994007613A3 (en) * | 1992-10-02 | 1994-06-23 | Penn State Res Found | Method for synthesizing solids such as diamond and products produced thereby |
US6342195B1 (en) | 1993-10-01 | 2002-01-29 | The Penn State Research Foundation | Method for synthesizing solids such as diamond and products produced thereby |
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