DE2219394A1

DE2219394A1 - Verfahren zur herstellung von wurtzitaehnlichem bornitrid und wurtzitaehnliches bornitrid

Info

Publication number: DE2219394A1
Application number: DE19722219394
Authority: DE
Inventors: Tamara Wasiljewna Bawina; Oleg Nikolajewitsch Breusow; Anatolij Nikolajewitsc Drjomin; Sergej Wladimirowitsc Perschin
Original assignee: INST KHIM FIZ AN SSSR; INST NOWYCH KHIM AKADEMII NAUK; MO OBLASTJ SOWJETUNION
Current assignee: INST KHIM FIZ AN SSSR; INST NOWYCH KHIM AKADEMII NAUK; MO OBLASTJ SOWJETUNION
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1972-04-20
Publication date: 1973-02-01
Also published as: PL75590B1; CS160340B1; FR2146209B1; DE2219394B2; AU4174272A; JPS5328880B2; CA992291A; CH580539A5; BG20887A1; FR2146209A1; IT965682B; JPS4932899A; DD97638A1; HU164894B; DE2219394C3; GB1373693A

Description

PATENTANWÄLTE 2 2 1 Ö 3 9 A

DR. O. DlTTMANN K. L. SCHIFF DU.A.v.FÜNER MPL. ING. P. STBBHL^{Ä 4} ^*

MÖNCHEN OO MAIUAHiLFPI-ATZ ,2 &:S

DÄ-8369

B e s c h r e i b u η g
zu der

Patentanineldung
der

1. Institut clilmltschosko;) flsiki (filial) Akademii Hauk SSSE, UdSSR₃itoskov/skaoa oblastj, lioglnski;] rayon,p/o Tscliei'-nogolov/ka

2. Institut novrych chiialtscheskicü problem Akadcml i ilauk SSSE ₃ UdSSR, Mo skowska j a o"blast j, _s. Hoglnskiri rayon,p/o Tschernogolov/ka

betreffend

ZUIt IIEKSTKLLUHG VON Y/ÜHTZirlHNLICHEiü Β01?ΝΓίΈΙϋ UHD WURi¹ZlTiU-IIfLICI]ES BORIIITEID

Priorität vom 19. 7, 1971 UdGSR Er.

Die vorliegende Erfindung bezieht eich, auf das Gebiet der Herfit el lung von über hart en Materialien, insbesondere auf die Herstellung von wurtzitähnlichenL Bornitrid..

Es ist eine wurtzitähnliche Modifikation von Bornitrid bekannt, die im nachfolgenden der Kürze halber als wurtKitähnliches Bornitrid bezeichnet wird» Die Parameter des Kristallgitters dieser !Kodifikation bei einer Temperatur von 25°C sind v/ie folgt: a_Q = 2,5.5 A; c_Q = 4,20 A,

Die genannte Lodifikation von Bornitrid wird durch eine Dichte von etwa 3,43 g/cm³, eine Härte nach der fcolissehen Skala von etv/a 10, einem Brechungsindex von ca» 2*22

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für rotes Licht gekennzeichnet (siehe z.B. USA-Patentschrift Nr. 3212851 vom 19. Oktober 1965).

Ein solches wurtzitähnliches Bornitrid erhält man durch die Einwirkung auf graphitähnliches Bornitrid .mit ■ einem statischen Druck von 110 bis 130 kbar und einer Temperatur von 25 bis 2200⁰G unter Verwendung beliebiger bekannter Hochdruckkaiamern. Jedoch wird infolge der Kompliziertheit und Kostspieligkeit der Apparatur und der Ausrüstungen zur Erzeugung hoher Drücke dio praktische Realisierung des beschriebenen Verfahrens außerordentlich erschwert. E3 ist auch zu beachten, daß das Arbeitsvolumen der gegenwärtig bekannten Hochdruckkarainern ungefähr 1 cia^ beträgt, weshalb

die I/tenge des wurtzitähnlichen Bornifrids^ das in einem Zyklus der Behandlung des graphit ähnlichen Box'nitrids erhalten wird, sehr gering ist und 1 bis 3 Karat ausmacht.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung von wurtzitähnlichem Bornitrid durch Einwirkung auf graphitähnliches

Bornitrid mit einer Stoßwelle mit einer Amplitude von mindestens 12ö kbar bekannt (siehe z.B. Berichte der Akademie der Wissenschaften der UdSSIi, 122, 5,1066-1068, 1967, in Russisch). Für die Durchführung dieses Verfahrens wird graphitähnliches Bornitrid in eine metallische Aufbewahrungβ ampulle eingebracht, die der Einwirkung von Stoßwellen aus

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gesetst wird.

In der nachfolgenden Beschreibung wird das in der Aufbewahrungsauipullo durch die Einwirkung auf das graphitähn~ liehe Bornitrid mit einer Stoßwelle erhaltene Produkt in einigen Fällen als aufbewahrte Probe bezeichnet.

Bei der Anwendung dieses Verfahrens wird das Bornitrid einer mehrfachen Einwirkung der von der Ampullenwänden re^·. flektierten Stoßwelle ausgesetzt.

Es wurde festgestellt, daß der Umvandlungsgrad des graphitähnlichen Bornitrids in vnirfeitahnlich.es Bornitridin den aufbewahrten Proben von dem Verhältnis

der vollen Zeitdauer der iälnv/irkung der Stoßwelle jt.u der Zeitdauer des Durchtritts der Stoßwellenfront durch die Bornitridschicht abhängt. Je größer dieses Verhältnis, desto größer ist der Umwandlungsgrad des graphitähnlichen -

Bornitrids in wurtsitähnliches Bornitrid, wobei der maximale Druck der Stoßkompression im Bornitrid in diesem Falle rascher und durch eine größere Zahl des reflektierten Stoßwellen erreicht wird als im Falle eines geringeren Verhältnisses dieser Größen.

Wenn die Stoßwelle durch Detonation einer Sprengstoffladung im Kontakt mit der Aufbewahrungsampulle erzeugt v/ird, so hängt die volle Zeitdauer der Wirkung der Stoßwelle

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(mit anderen V/orten die Dauer der Stoßwelle von ihrer Front ioit dem maximalen Druck bis zum Punkt mit einem Druck, der .dem atmosphärischen gleich ist) von der Größe der Sprengstoffladung ab. Je größer die Ladung ist, desto größer ist die Dauer der Wirkung der Stoßwelle.

¥/enn die Stoßwelle in der Aufbewahrungsampulle durch den

Stoß einer auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigten Platte erzeugt wird, dann wird die volle Zeitdauer der Einwirkung; der Stoßwelle durch die Dichte dieser Platte bestimmt. Je größer ihre Dicke ist, desto größer ist die Dauer der Einwirkung der Stoßwelle. Die Platte kann durch Detonation einer Sprengstoffladung oder mit Hilfe einer Gaskanone beschleunigt werden.

Die Zeitdauer des Durchtritts der Stoßwellenfront durch die Bornitridschicht hängt von der Schichtdicke und der Geschwindigkeit der Stoßwellenfront ab. Bei der vorgegebenen Geschwindigkeit der Stoßwellenfront ist diese Zeitdauer umso größer, je größer die Schichtdicke ist.

In dünnen Schichten (um 1 mm) kann eine 80%igo Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids in seine wurtzitähnliche LVodifikation erreicht v/erden.

Bei einer bestimmten Dicke der Bornitridschicht kann die Zeitdauer der Wirkung der Stoßwelle, die eine vorgehe-

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bene konstaiite Intensität aufweist, gering ei¹ als die des Durchtritts der Stoßwelle d-urch die Bornitridsehicht sein. In diesem FaIIe kann das Bornitrid einer mehrfachen Einwirkung der einzelnen reflektierten Stoßwellen von abnehmender Intensität ausgesetzt werden, wobei der maximale Druck der Stoßkompression in der ersten eintretenden Stoßwelle erreicht wird. Bei sehr großer Dicke der Bornitridschicht kann die Stoßwelle in der S^chicht völlig ez\Lö~ schen. In diesem Falle wird das Bornitrid der Einwirkung der durchtretenden Stoßwelle ausgesetzt> wobei der maximale Druck beim Eintritt der Stoßwelle erreicht wird*

Durch diesen Umstand-wird ihrerseits diö für einen Behandlungszyklus zulässige Menge des graphitähnlichen Bornitrids und folglich die des erhaltenenen wurtzitähnlichen Bornitrids begrenzt»

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Vergrößerung der ivenge des wurtzitähnlichen Bornitrids, die in einem Behandlungszyklus des graphitähnlichen Bornitrids erhalten wird, sowie die Steigerung des Tiiiwandlungsgrades des graphitähnlichen Bornitrids in wurtzitähnliches Bornitrid»

Um dieses Ziel zu erreichen» wurde die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von wurtzitähnlichem

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Bornitrid unter Anwendung von Stoßwelle zu entwickeln, bei welchem eine mehrfache Einwirkung der Stoßwelle auf das graphitähnliche Bornitrid bei einem geringen Verhältnis der Dauer der Einwirkung der Stoßwelle zur Zeitdauer des Durchtritts der ßtoßwellenfront durch die Bornitridschicht,. ■ d.lu.bei relativ größeren Dicken der Bornitridschichten für die vorgegebene Zeitdauer der Einwirkung der Stoßwelle gewährleistet wird.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß man bei der Herstellung von wurtζitähnlichem Bornitrid durch die Einwirkung auf das graphitähnliche Bornitrid mit Stoßwellen erfindungsgemäß das graphitähnliche Bornitrid mit Zusätzen vermischt, die eine dynamische Härte, .. die von der dynamischen Härte . des gebildeten wurtzitähnlichen Bornitrids für eine stufenweise Steigerung des Druckes auf mindestens lOCkbar verschieden ist, aufweisen und eine Resttemperatur besitzen, die unterhalb der Resttemperatur des gebildeten wurtzitähnlichen Bornitrids liegt.

Unter der dynamischen Härte! . versteht man das Produkt aus der Ausgangsdichte des Stoffes und der Geschwindigkeit der Stoßwellenfront. Für das wurtzitähnliche Bornitrid beträgt die dynamische . Härte wie auch für das

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kubische Bornitrid bei 120 kbar 2,8.10⁶ g/cm².see.

Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß es durch das Vorhandensein der genannten Zusätze selbst in "dicken" Pulverschichten bereits bei einmaligem Durchtritt der Stoßwelle durch die Schicht des Gemisches zu einer mehrfachen Reflexion dor Wellen von den Trenngrenzen zwischen den Teilchen des Bornitrids und der Zusätze kommt, wodurch alle Teilchen von Bornitrid einer mehrfachen Einwirkung der reflektierten Wellen ausgesetzt werden, wobei der End druck der Stoßkoinpression stufenweise erreicht wird. Die Einführung der genannten Zusätze macht es möglich, das Volumen des eingesetzten graphitahmlioben Bornitrids ohne Vergrößerung der ladung wesentlich zu vergrößern und dadurch die Menge des in einem Zyklus erhaltenen wurtζitähnlichen Bornitrids zu vergrößern.

Da die Eeflektion der Stoßwellen von den Trenngrenzen in verschiedenen Richtungen vor sich geht, erleidet jedes Pulverteilchen chaotische Verschiebungen. . Dadurch kommt es zur gegenseitigen Orientierung der bereits entstandenen kleinsten Keime des wurtzitähnlichen Bornitrids, die deren Vereinigung zu größeren und folglich stabileren Kristalliten begrünstigt. Eine Polge davon ist ihrerseits eine Steigerung der prozentuellen Ausbeute an

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wurtζitähnlichem Bornitrid in den -Aufbewahrungsampullen.Die Steigerung des Grades der irreversieblen Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids in wurt ζ it ähnliches Bornitrid wird außerdem durch eine solche Wahl der Zusätze erreicht, daß deren Eestteraperatur, die durch die Stoßkompression entsteht, wesentlich niedriger als die Hesttemperatur des gebildeten wurtzitähnlichen Bornitrids ist.

Der Erhitzungsgrad der Stoffe durch die Stoßwelle wird durch die Amplitude der Stoßwelle und dut· Eigenschaften der Stoffe bestimmt. Somit werden verschiedene Stoffe, die sich in dem durch Stoßwelle behandelten GeEiisch befinden, auf verschiedene 'Temperaturen erhitzt. Da die oben genannten Zusätze in geringerein fcaße als das wurtz.itähnliche Bornitrid erhitzt v/erden, überträgt das letztere rasch seine überschüssige Wärme auf die Zusätze, was zu einer Verringerung des Grades des Rücküberganges und zu einer Steigerung der Ausbeute an Endprodukt führt.

Als Zusätze verwendet man zweckmäßig Flüssigkeiten. Dies ist damit verbunden, daß der Erhitzungsgrad der Stoffe durch die Einwirkung der Stoßwelle auch von der Porosität des Stoffes abhängt, nämlich je größer die Porosität des Stoffes, desto größer sind die Hesttemperaturen bei dem gleichen Druck der Stoßkoinpression. Flüo^ige Zusätze

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sind auch deshalb bevorzugt, weil sie die Poren zwischen den Teilchen des graphitähnlichen Bornitrids erfüllen und den Gehalt an graphitähnlichem Bornitrid in demselben Volumen der-ÄufbewahrungsampulJLe nicht vermindern. '

Als flüssige Zusätze verwendet man zweckmäßig Wasser und wässerige alkalische Lösungen, die gegenüber- dem eingesetzten graphitähnlichen Bornitrid bei Zimmertemperatur chemisch inert sind. Die Verwendung dieser Flüssigkeiten macht es möglich, den Gehalt des Endproduktes an graphitähnlichem Bornitrid zu senken, da Wasser beziehungsweise v/ässerige alkalische Lösungen unter den Bedingungen der Einwirkung- hoher Resttemperaturen es vermögen, das den Stoßeinwirkungen ausgesetzte graphitähnliche Bornitrid aufzulösen, jedoch gegenüber dem gebildeten wurtzitähnlichen Bornitrid chemisch inert sind. Die Verwendung von Wasser und wässeriger alkalischer Lösungen als Zusätze» macht es möglich, den Gehalt des Endproduktes an graphitahnlichem Bornitrid auf 0,5 Gewichtsprozent zu senken. Das nach dem beschriebenen Verfahren erhaltene wurtzitähnliche Bornitrid unterscheidet sich wesentlich von dem bekannten wurtzitähnlichen Bornitrid, erhalten bei der Einwirkung hoher statischer Drücke. Es weist dieselben Parame-

c a

ter des Kristallgitters, nämlich a = 2,55 A und c = 4,2OA

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bei 25°0, auf und wird durch eine Härte von 10 nach der Mohsschen Skala gekennzeichnet. Das erfindungsgemäße wurtzitähnliche Bornitrid weist eine piiknometrische Dichte von 3,10 bis 3,38 g/cm-^, einen Brechungsindex, von weniger als 2,10 für .rotes Licht, eine spezifische Oberfläche von mindestens 10 m /g auf, und die Temperatur, bei der ea in grphitähnliches Bornitrid übergeht, gegen 70O⁰G. Diese Veränderung der Eigenschaften des unter Anwendung der Stoßwellen erhaltenen wurtzitähnlichen Bornitrids gegenüber dem bekannten wurtzitähnlichen Bornitrid ist durch eine außerordentlich hohe Konzentration der Kristallgitterfeher hervorgerufen, die unter den Bedingungen des Stoßdruckes entstehen. Ein hoher Anteil der Kristallbaufehler in diesem Pro* dukt führt zu einer Erhöhung der Beweglichkeit der Atome in seinem Kristallgitter. Bei gewöhnlichen Drücken bewirkt dies eine Senkung der Temperatur auf 700⁰C, bei der wurtzitähnliches Bornitrid in graphitähnliches Bornitrid übergeht, bei hohen Drücken eine Senkung des Druckes, bei dem die /Umwandlung in kubisches Bornitrid erfolgt. Ohne Zusatz spezieller Katalysatoren wandelt sich das bei der Einwirkung des statischen Druckes erhaltene wurtzitähnliche Bornitrid bei der Einwirkung von Drücken von mindestens 110 kbap in kubisches Bornitrid um (F.P. Bandy R.H Wentorf ι J. Chem.

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Phys*, 38, ίϊ° 2, p. 1144, (1963) '". Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene "wurt ζ it ähnliche Bornitrid weist eine erhöhte Aktivität auf und wandelt sich in kubisches Bornitrid bei einem bedeutend geringerem Druck von 40 bis 50 fcbar um. Wesentliche Unterschiede in den physikalischchemischen Eigenschaften des unter Anwendung von Stoßdruck erhaltenen wurtzitähnlichen BornitridO und des bekannten wurtzitähnlichen Bornitrid·?), das unter Anwendung von statischem Druck erhalten wird, gestatten es, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Produkt als ein neues Material, nämlich als wurtzitähnliches Bornitrid mit erhöhter Aktivität anzusehen. ■■. - .

Das wurtζitähnliche Bornitrid mit erhöhter Aktivität kann in einem breiten Bereich dynamischer Drücke und unter Verwendung verschiedener Zusätze erhalten werden. Die höchste Aktivität, d.h. die größte Abweichung der Eigenschaften des erfindungsgemäß erhaltenen wurtzitähnlichen Bornitrids von dem bekannten wurde von uns unter den Bedingungen erzielt, die im nachfolgenden als bevorzugt bezeichnet werden, nämlich bei einer Stoßkompression des Gemisches von graphitähnlichem Bornitrid mit V/asser oder mit 1 bis 5%igen wässerigen Lösungen alkalischer Reagenzien (beispielsweise KaOII, K.OH, Na₂CQo)» in einem Gewichtsver-

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hältnis von 1:0,5 bis 1:0,2 entsprechend für feste und flüssige Phase. Die bevorzugten Bedingungen für die Stoßkoiripression für dieses Gemisch werden herbeigeführt in einer zylindrischere Ampulle bei der Detonation der sie umgebenden Ladung von Gußtrotyl oder Sehütthexogen mit einer Dichte von 1»1 g/cm » Die Anwendung bevorzugter Bedingungen machte es möglich, wurtzitähnliches Bornitrid mit minimaler pyknometrischer Dichte (3»1Q g/cnP), maximaler spezifischer Oberfläche (über 20 m /g) und minimalem Brechungsindex (weniger als 2,10 für rotes Licht) zu erhalten. Außerdem macht es die Anwendung bevorzugter Bedingungen möglich, den maximalen Umwandlungsgrad des graphit ähnlichen Bornitrids in wurtzitähnliches Bornitrid mit erhöhter Aktivität (über 90%) zu erzielen und das Endprodukt mit minimalem Gehalt an graphit ähnlichem Bornitrid (bis zu 0,5 Gewichtsjjrozent) zu erhalten.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Beschreibung der Beispiele für die Herstellung des erfindungsgeiiiäßen wurtzitähnlichen Bornitrids mit erhöhter Aktivität und der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, in denen:

Pig. 1 Stoßadiabate des graphitähnüchen Bornitrids;

Fig. 2 eine Einrichtung zur Erzeugung der Stoßwelle durch Explosion, im Schnitt;

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Fig. 3 eine andere Variante der Einrichtung zur Formung der Stoßwelle durch Explosion, im Schnitt;

Fig. 4 eine Einrichtung zur Erzeugung der Stoßwelle durch den Stoß der Metallplatte, im.Schnitt zeigen.

Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung der Einwirkung der Stoßwellen auf Bornitrid.

L- Parameter der Stoßwelle sind miteinander durch das Gesetz von der Erhaltung der Masse und den Impulssatz verbunden, die zu den Verhältnissen ·

führen, worin V das spezifische Anfangsvolunien des Stoffes; V das spezifische Volumen des Stoffes, erreicht beim Stoß- ' druck; P der Stoßdruck; D die Geschwindigkeit der Stoßweilenfront; U die Massengeschwindigkeit des Stoffes hinter der Stoßwellenfront bedeuten.

Wenn die kinematischen Parameter D und V der Stoßwelle bekannt sind, kann man, wie aus der Gleichung (1) und (2) zu ersehen ist, den Druck und das spezifische Volumen des Stoffes berechnen. Die Parameter D und U werden von der moderenen experimentellen Technik verhältnismäßig genau regi-*· striert.·

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ο Die Stoßadiabate (Pig. 1) (Kurve der Kmprimierbar-

keit) des £;raphitähnlichen Bornitrids mit einer Anfangsdichte von Ρ a — = 2,0 g/cm-* (Berichte der Akademie der

Jo V₀

Y/issenschaften der UdSSR, 172 , (5)ι 1066, (1967),, in Russisch) wurde nach der Reflektionsmethode (Zeitschrift für experimentelle und theoretische Physik, 34, 8ö6, (1956), in Russisch), d.h. nach einer Methode erhalten, wo in den untersuchten Proben D registriert wird, während P und U aus dem P, U - Diagramm gefunden v/erden. Die Parameter der Stoßwellen in der Metallplatte waren aus den vorläufigen Experimenten bekannt.

Gemäß der Stoßadiabate (Fig. 1) kommt bei einem Druck der Stoßkompression über 192 kbar die Umwandlung des grapbitähnlichen Bornitrids in wurtzitähnliches Bornitrid unmittelbar in der Stoßwellenfront zustande. Dabei ist die Umwandlungszeit gleich dem Quotienten von der Teilung der Breite der Stoßwellenfront durch deren Geschwindigkeit. Die Breite der Stoßwellenfront im Bornitrid ist ungefähr der Größe seiner 'Teilchen gleich, die im allgemeinen von 1 bis 10 Mikrometer beträgt. Die Geschwindigkeit der Stoßwelle mit einem Druck in der Front von etwa 192 kbar beträgt 4,70 km/sec· Folglich ist die Umwandlungszeit weniger als 10 ^y see.

Die Stoßwellen im graphitähnlichen Bornitrid mit einem

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Druck von 12ö kbar bis 192 kbar sind unbeständig, sie zerfallen in zwei aufeinanderfolgende Stoßwellen, wobei die erste Stoßwelle unabhängig von dem angelegten Druck eine konstante Amplitude von 128 kbar aufweist, während die zweite sich in dem von der- ersten Stoßwelle komprimierten Stoff mit einer geringeren Geschwindigkeit als die erste Stoßwelle fortpflanzt. Die Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids in wurtzitähnliches Bornitrid kommt in der Front der zweiten Stoßwelle zustande. Die Zeitdauer dieser Umwandlung.beträgt

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einige Zehntel von 10 see bei einem Druck von etwas mehr als 126 kbar und vermindert sich mit wachsendem Druck.

Bei Drücken der Stoßkompression von weniger alc 12ö kbar kann die Umwandlung ebenfalls Zustandekommen. Ein merklicher Grad dieser Umwandlung wird hinter der Stoßwellenfront nach Ablauf einer Zeit erreicht, die größer als

die Portpflanzungsdauer der Stoßwellenfront durch die' Schicht des graphitähnlichen Bornitrids ist, weshalb diese in den Experimenten zur Ermittlung der Stoßadiabate des graphitähnlichen Bornitrids, in denen die Dicke der Schichten des graphitähnlichen Bornitrids (die fc.eßbasis der Stoßwellengeschwindigkeit) einige imu betrug, nicht festgestellt wird.

Bei einem Druck der Stoßkorapression non mehr als 192

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kbar gemäß der Stoßadiabate erfolgt eine vollständige Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids in seine dichte kodifikation. Diese Schlußfolgerung ergibt sich aus dem folgenden Resultat. Wenn man den oberen Abschnitt der Stoßadiabate (den Abschnitt über 192 kbar) zur Voluinenaclise extrapoliert, ergibt sein Schnittpunkt mit der Volumenachse ein. spezifische Volumen (0,3 cin-yg), welches dem spezifischen Volumen der dichten Bornitridraodifikation ungefähr entspricht. Für dichte Bornitridmodifikationen beträgt das spezifische Volumen beim Normaldruck 1φ^ 0,286 cmVg,

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wo 0—3ι5 g/cnr die Dichte der kubischen und wur t ζ it ähnl lochen Bornitridmodifikation ist.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß die Etoßadiabate für poriges graphitähnliches Bornitrid bestimmt wurde. Es wies eine Anfangsdichte von 2,0 g/cm^ auf, während die Dichte der Einkristalle des graphitähnlichen ■ Bornitrids 2,26 g/cnr betrug.

Es ist bekannt, daß die Stoßadiabate des porigen Stoffes in den Koordinaten Druck - spezifisches Volumen rechts von der Stoßadiabate des Lonolithstoffes liegt. Da außerdem das graphitähnliche Bornitrid eine Dichte der Kristalle von 2,26 g/cm-^ besitzt und die dichten Bornitridmodifikationen eine solche von etwa 3*5 g/cnr aufweisen,

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kann das graphitähnliche Bornitrid in gewisser Beziehung als irriges Bornitrid dichter Kodifikation angesehen wer*- den« Die Porigkeit kann die Ursache einer gewissen Divergenz der .angeführten Größen (0,3 cur/g und 0,2b6 cuivg) sein.

Die Experimente haben ergeben, daß die sich unter der Y/irkung der Stoßwelle bildende dichte Bornitridmodifikationen wurtzitähnlichen Bornitrid ist. Jedoch besteht . hinter der Stoßwellenfront das ganze v/urtzit ähnliches Bor~ nitrid aus Keimen, deren Größe kleiner als die kritische Größe bei der Resttemperatur in der ^ufbewahrungsampulle ist, Deshalb ist bei der Einwirkung der durchtretenden Stoßwelle selbst mit einem Druck von mehr als 192 kbar der ₍ Gehalt an dem wurtzitähnlichen Bornitrid in der Aufbewahrungsampullc vernachlässigbar gering. Dies geschieht deshalb, weil dos ganze v/urt 2. it ähnliche Bornitrid,- das sich beim hohen Druck hinter der Stoßwellenfront gebildet hat, eine Kückumwandlung in graphitähnliches Bornitrid bei der RestteiijpcraLur der Stoßkoppression in der Jlufbewahrungcampulle. erleidet;.

Die Kompression des ,Stoffes durch die Stoßwelle ist irreversibel. Ein Toil der Energie der Stoßwelle" bleibt nach deren Durchtritt in dem Stoff als Wärme zurück. In-

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folgedessen besitzt der Stoff nach dem Durchtritt der Stoßwelle eine höhere Temperatur als vor der Stoßkompres-. sion.

Unter den Bedingungen hoher Drücke ist thermodynamisch die Bildung größerer Kristalle vorteilhaft, well der Stoff bestrebt ist, eine_: minimale Oberflächenenergie aufzuweisen. Jedoch ist der gewöhnliche Diffusionsinechanismus der Vergrößerung infolge geringer Wirkungsdauer der Stoßwelle unwirksam. Beim mehrfachen Durchtritt der Stoßwellen durch den durch Stoß komprimierten Stoff und einer stufenweisen Erzielung des maximalen Druckes der Stoßkoinpresnion kommt es zu einer relativen Verschiebung und Drehung der gebildeten Keime des wurtzitahnlichen Bornitrids.

Es wird dabei ein anderer, ein rascherer Vergro|?ü~ rungsmeohaaisiüus möglich, wo sich die Keime zu einem ein- .· heitlichen Kristallit unter Zusammenfallen ihrer kristallo-. graphischen Richtungen vereinigen. Die Abmessungen der gebildeten Kristallite des wurtaitähnlichen ßornitrids sind groß genug, weshalb die letzteren keine Rückumwandlung in graphitähnlicheε Bornitrid unter der Einwirkung der Resttemperaturen in den Aufbewahrungsampullen erleiden.

Nachstehend seien einige Beispiele für die Durchführung der vorgeschlagenen Erfindung näher betrachtet.

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Beispiel 1.

Man nimmt 5 S Pulver von graph.itahnlioh.em Bornitrid,

, das eine py.knometrische Dichte von 2,26 g/ciir und eine dy-

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namische Härte von etwa 0,5-10 g/cm .see aufweist, und 5 S Bleichloridpulver, das ein© dynamische Härte . und etwa 2,0.10 g/cm .see aufweist. An dieser Stelle und in den nachfolgenden Beispielen werden die Größen der dynamischen -Härte bei·einer Amplitude der Stoßwelle von 120 kbar angeführt. In den nachfolgenden Beispielen be- - trägt die py.knometrische Dichte des graphit ähnlichen Bornitrids ebenfalls 2,26 g/cmr. ft an verrührt sorgfältig das graphitälinliche Bornitrid und 'Bleichlorid in einer Kugel« mühle. Das erhaltene Gemisch wird in eine Aufbewahrungsampulle eingebracht, die in der Fig.- 2 dargestellt ist.

Die Bewahrungsanipulle ist durch zwei Stahlbecher 1 und 2 gebildet, wobei der eine in den anderen eingesetzt und jeder mit den Stöpseln 3 und 4 verschlossen ist. Der äußere Becher 1 stellt einen Kegelstunrpf von 145 mm Höhe mit einem Durchmesser der Grundfläche von 2b beziehungsweise 32 mm dar, Die Höhle dieses Bechers ist zylindrisch ausgeführt und v/eist einen Durchmesser von 16 mm und eine Höhe von 130 mm auf. Der innere Becher 2 stellt einen Zy-

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linder von 16 mm Durchmesser und 115 miu Höhe dar. Die Höhle dieses Bechers, in die das I³UIvergemisch. eingebracht wird,

-χ

weist einen Durchmesser von 8 mm und eine Höhe von t>5 mm auf. Die Stöpsel 3 und 4 weisen eine Höhe von 15 mm auf. Die Ampulle ist nach der Achse des zylindrischen Ladung 5 aus Schütthexogen von 1,1 g/cmr Dichte mit einem Durchmesser von 120 midi angeordnet.

Nach der Sj^rengung der Ladung tritt durch die Ampulle mit dem genannten Gemisch eine Stoßwelle, deren Parameter berechnet werden können (Zeitschrift "Physik des Brennens und der.Explosion", Mr. 2, 2ö1, (1967), UdSSR, in Kussisch).

Bei mehrfacher Reflexion der Stoßwelle von den Wandungen der Ampulle und der Pulverteilchen steigt der Druck in dem Gemisch stufenweise auf 350 kbar.

Hach der Explosion wird die Ampulle geöffnet. Das Gemisch behandelt man mit verdünnter (1:1) Salpetersäure bis zur restlosen Entfernung des Bleichlorids und der Einschlüsse des Anapullenmaterials. Dann behandelt man das Gemisch des gebildeten wurtζ itähnlichen Bornitrids und des graphitähnlichen Bornitrids während 12 Stunden bei einer !Temperatur von 200⁰G mit konzentrierter Schwefelsäure, der man schrittweise Natriumfluoridpulver zusetzt. Das Gewicht sverhältnis des behandelten ßornitridpulvers, der Schwefelsäure und des Natriumfluor ids beträgt 1:20:3· i>ie

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Behandlung mit einem heißen Gemisch von Schwefelsäure und Natriumfluorid führt zur Zersetzung des graphitähnlichen Bornitrid^ und macht es möglich, das Endprodukt mit einem Gehalt an graphitähnlichem Bornitrid von nicht mehr als 3 Gewichtsprozent zu erhalten. Der Rückstand wird mit. Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 200 bis 30O⁰G getrocknet.

Die Ausbeute an wurtζitähnlichem Bornitrid bei einem solchen Verfahren beträgt 60% zur Ausgangsmenge des Pulvers von graphit ähnlichem Bornitrid. Die pjiknometrische Dichte eines solchen wurtζitähnlichen Bornitrids betrug'3>23' g/cnr. Sie wurde bei einer Temperatur von 25°C bestimmt. Als Arbeitsf3.üssigkeit verwendete man für die Bestimmung der Dichte Toluol. Der Brechungsindex des wurtζitähnlichen Bornitrid» für rotes Licht beträgt v/eniger als 2,10. Er wurde nach der Immersi.onsniethode nach dem Becke-Streifen unter Verwendung einer hochbrechenden Flüssigkeit ermittelt, die eine Legierung von Schwefel und Selen als Iifunersiorismedium darstellt. Die spezifische Oberfläche des wurtζitähnlichen ' Bornitrids, ermittelt"nach der Adsorption von Krypton, bebrug 3öi5 m /g.

Es wurde von Versuch zur Herstellung von wurtzitähnlichem Bornitrid aus dem graphitähnlichen Bornitrid

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in derselben Ampulle in Abwesenheit von Zusätzen angestellt. Das erhaltene Produkt enthielt 40% wurtzitähnliches Bornitrid. Somit macht das vorgeschlagene Verfahren es möglich, die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid gegenüber dem bekannten Verfahren um 20% zu erhöhe^.

In einem anderen Experiment verwendete man ein Gemisch von graphitähnlichem Bornitrid und kubischem Bornitrid in einem Verhältnis von 1:1. Unter den gleichen Bedingungen (die gleiche Ampulle und die gleiche Ladung) erhielt man ein Produkt ₉ welches 17% wurtzitähnliches Bornitrid, 33% graphitähnliches Bornitrid und 50% kubisches Ausgangsbornitrid enthält. Somit wird klar, daß die Zusätze, die sich nach der dynamischen .Härte ■ ■ -und dem Erhitzungsgrad in der Stoßwelle von dem wurtzitähnlichen Bornitrid nicht unterscheiden, den Ifcwandlungsgrad nicht beeinflussen.

Beispiel 2.

Man nimmt 5 g Pulver von graphitähnlichem Bornitrid und 5 g Natriumchlorid, das eine dynamische Härte von 1,1.10 g/cm .see aufweist, vermischt wie in Beispiel 1 beschrieben und bringt in die Aufbewahrungsampulle ν/ie in Beispiel 1 ein ^ wonach die Ladung gesprengt wird. Nach der Wirkung der Stoßwelle wird das Gemisch ausgetragen, zum Entfernen von Natriumchlorid mit Wasser, dann zum Entfernen

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aus dem Gemisch des Ampullenmaterials mit verdünnter Salzsäure behandelt und anschließend'wie in Beispiel 1 mit Wasser gewaschen und getrocknet.

Die Menge des wurtζitähnlichen ßornitrids in diesem Falle beträgt 70 Gewichtsprozent, seine py.knoinetrische Dichte 3,28 g/ciP, die spezifische Oberfläche 40 rn^/g, der Brechungsindex für totes Licht weniger als 2,10. Die Temperatur des Übergangs in graphitähnliches Bornitrid beträgt gegen 700⁰G.

Beispiel J)«,

Man nimmt 5 g pulverförmiges graphitähnliches Bor-_ nitrid und 5 g Molybdänpulver, ·· das eine dynamische Härte -> ^vori etwa 5,5·10 g/cm .see auf v/eist. Im weiteren wird das Gemisch wie in Beispiel 1 behandelt. Das nach der Explosion ausgetragene .. Produkt behandelt man zum läitf ernen des Molybdäns und der Einschlüsse des Ampullenmaterials mit einem Gemisch konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Fluorwasserstoffsäure, wäscht dann mit Wasser und trocknet wie in Beispiel 1. Die Ausbeute an reinem wurtzitähnlichem Bornitrid beträgt 80% zum Gewicht des graphitähnlichen ßornitrids. Seine pyicnometrisehe Dichte beträgt 3,3ö g/cm- , der Brechungsindex für rotes Licht weniger als 2,10, die Temjjeratur des Beginns des Überganges in graphitähnli-

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ches Bornitrid gegen 700°C, die spezifische·: Oberfläche 30 ni²/g. ' .

Beispiel A.

Man nimmt 2,24 g graphitähnliches Bornitrid und 13»76 S Bleifluorid, das eine dynamische ..Härte von etwa 3»10 g/cm .see.aufweist. Im weiteren wird das Gemisch wie in Beispiel 1 behandelt. Das aus der Ampulle nach der Explosion ausgetragene Gemisch behandelt man mit verdünnter (1:1) BaI per, er säure zum Entfernen des Bleif luorids und der Einschlüsse des Ampullenmaterials und dann wie in Beispiel 1 beschrieben. Die Ausbeute an reinem wurtζitähnlichem Bornitrid beträgt etwa ^s 76% zum Gewicht des eingesetzten graphitähnlichen Bornitrids» Dieses wurtζitähnliche Bornitrid weist eine py.knometrische Dichte von 3»31 g/cm·⁷, einen Brechungsindex von weniger als 2,10 in rotem Licht, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von etwa 700 G und eine spezifische Oberfläche

von 35 ifi /g auf.

Beispiel ^.

Iwan nimmt 2,b g pulverförmiges graphit ähnliches Bornitrid und 17,2 g Bleibromid, das eine dynamische Härte

von etwa 2,5·10 g/cm .sec,aufweist. Uan behandelt das Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben, ilach der Spren-

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gung der Ladung wird der Ampulleninhalt nacheinander mit verdünnter (1i1) Salpetersäure zum Entfernen des Bleibro-.midß und der Einschlüsse des AmpullemnaterialB mit Wasser und danach v/ie in Beispiel 1 beschrieben, behandelt. Die Menge des wurtzitähnlichen Bornitrids beträgt bQ% zum Gewicht des graphitähnlichen Bornitrids« Dieses wurtzitähnliche Bornitrid weist eine piknometrische Dichte von 3130 g/cHT, einen Brechungsindex von weniger als 2,10 in rotem Licht, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von etv/a 700°0 und eine spezifische

2
Oberfläche von 37 ^m /s auf,

Beispiel 6. .

Man nimmt 5» 4 g pulverförmiges graphitähnliches Bornitrid und 5>4 g pulverförmiges Kaliumbromid, das eine dynamische Härte von etv/a 0,9ö»10 g/cm .see, auf v/eist. Das Gemisch wird wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt, llach der Sprengung der Ladung wird der Ampul leninhalt nacheinander mit verdünnter Salzsäure, Heißwasser zum Entfernen dor Einschlüsse des Ampul leniaat orial s und des Kalium--· bromide und weiter wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid in diesem Falle beträgt $0% zum Gewicht des fjraphitähnlichen Borhitrids. 'Das wurtziüähnliche Bornitrid weist eine pyknometrische Dichte von 3»22 g/cm·^, einen Brechungsindex von weniger als

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2*19394 '

2,10 für rotes Licht, ©ine Temperatur des Beginns des Übergangs in graphitähnliche^Bornitrid von etwa 700⁰G und eine spezifische Oberfläche von 25 m/g auf.

Beispiel 7»

- Man nimmt 2,5 g pulverförmiges graphitähnliches Bornitrid und 2,5 g Lithiumfluoridpulver, das eine dynamische .·" Här-te um 1,6.10 g/cm .see. aufweist. Man be~ handelt das Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben. Nach der Sprengung der Ladung wird der Ampulleninhalt mit verdünnter (1:1) Salpetersäure zum Entfernen des Zusatzes und der Einschlüsse des Ampullenmaterials und weiter wie in Beispiel 1 behandelt. Die Ausbeute an wurt ζ it ähnlichem Bornitrid beträgt 60% zum Gewicht des graphitähnlichem Bornitrids. Das wurt ζ it ähnliche Bornitrid weist eine pirknometrische Dichte von 3*22 g/em , einen Brechungsindex in rotem Licht von weniger als 2,10, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von etwa 700⁰O und eine spezifische Oberfläche von 25 m^/g auf.

Beispiel b.

Lan nimmt 4 g pulverförmiges graphitähnliches Bornitrid und 4 g JCupferpulver, das eine dynamische a-; '.-2 ' um 3»9·1Ο g/cm .see« auf v/eist. Jüan behandelt das

Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben, liach der -Sprengung

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der Ladimg wird die Aiapulleninhalt wie in Beispiel 7 beschrieben behandelt. Die Ausbeute an wurtζitähnlichem Bornitrid beträgt 50% zum Gewicht des graphitähnlichen Bornitrids. Das wurtzitähnliches Bornitrid weist eine Dichte von 3,31 g/cmr, einen Brechungsindex von weniger als 2,10 in"rotem Licht, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von 70O⁰G, eine spezifische Oberfläche von 25 m²/g auf. .

Beispiel 9»

Man nimirit 4 g pulverförmiges graphit ähnliches Bornitrid und 4 g Eisenpulver, das eine dynamische Härte von 3>9·1Ο g/cm .see,aufweist. Das Gemisch wird wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Nach der Sprengung dor Lorning wird der Ämpulleninhalt wie in Beispiel 7 "beschrieben behandelt. Die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid

beträgt 60$ zum Gewicht des graphit ähnlichen Bornitrids. Das wurtzitähnliche Bornitrid weist eine Dichte von 3»33 g/cnr, einen Brechungsindex in rotem Licht von weniger als 2,10, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von 70Q°C, eine spezifische Oberfläche von 25 in /g auf.

Beispiel 10. ' '

i' an nimiiit 3 g pulverförmiges graphitähnliches Bor-

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nitrid und 4 g .Aluminiumpulver,' . welches eine dynamische

6 2
Härte um 1,7,10 g/cm .see, auf weist. Man behandelt das Gemisch wie in Beispiel.1 beschrieben. Nach der Sprengung der Ladung wird der Ampulleninhalt zum Entfernen des Aluminiums und der Einschlüsse des Ampullenmaterials mit verdünnter (1:1) Salzsäure und weiter wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid beträgt 65% zum Gewicht des graphitähnlichen Bornitrids. Das wurt ζ it ähnliche Bornitrid v/eist eine Dichte von 3»32 g/cnr, einen Brechungsindex von weniger als 2,10 in rotem Licht, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von 700⁰C, eine spezifische Oberfläche von 25 m²/g auf.

Beispiel 11.

Man nimmt ein Gemisch, welches 2,5 g pulverförmiges graphitähnliches Bornitrid und 2,5 g Wasser, das eine dy-

f-\ P i

namische Härte . von 0,50.10 g/cm .see, aufweist, enthält, verrührt innig in einer Kugelmühle und bringt in eine Ampulle ein, wie sie in Beispiel 1 beschrieben ist. ,

Die Erzeugung der Stoßwellen erfolgt durch Detonation einer Ladung von Gußtrinitrotoluol. Der Ampulleninhalt wird ausgetragen und mit verdünnter (1:1) Salpetersäure zum \

Entfernen der Einschlüsse des Ampullenmaterials behandelt. (

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Dann v/ird mit Wasser gewaschen und bei einer Temperatur von 200 bis 30O⁰G getrocknet. Das Gewicht des Endproduktes beträgt 2,4 g, davon sind 95 Gewichtsprozent wurtzitähnliches Bornitrid«

■ Ein Teil des graphitähnlichen Bornitrids löst sich durch die chemische Umsetzung mit Ilassex nach der Gleichung

BIT + 3H_o0 = MH- + HoBOo

auf. In dieser Reaktion setzt sich mit Wasser graphitähnliches Bornitrid um, das der Wirkung der Stoßwellen ausgesetzt wurde. '"·.""·

Somit bewirkt das Wasser als Zusatz nicht nur eine bedeutende Steigerung der Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid, sondern auch gewährleistet die Herstellung eines reineren Endproduktes infolge der chemischen Umsetzung mit dem graphitähnlichen Bornitrid bei den Resttemperaturen.

Das wurtzitähnliche Bornitrid weist eine Dichte von 3»10 g/cnr, einen Brechungsindex in rotem Licht von"weniger als 2,10, eine Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von 70O⁰C und eine spezifische Oberfläche von 45 m/s auf^.

Beispiel 12.

Man nimmt 2,5g pulverförmiges graphitähnliches Bornitrid und 2,5 g 1%ige NaOH-Lösung. Das Gemisch wird wie

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in Beispiel 1 "beschrieben behandelt.

Nach der Sprengung der Ladung wird der Ampulleninhalt wie in Beispiel 11 beschrieben behandelt. Das Gewicht des Endproduktes beträgt 2,4 g. Es enthält 99% wiirt ζ it ähnliches Bornitrid. Ein Teil des graphitähnlichen Bornitrids löst sich durch die chemische Umsetzung nach der Gleichung

BN + 3NaOH = NH₃ + Na₃BO₃

auf. Die Dichte des v/urt zit ähnlichen Bornitrids beträgt 3,28 g/cni , der Brechungsindex in rotem Licht weniger als 2,10, die Temperatur des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid gegen 70O⁰G, die spezifische Obc^f.lache 31 Bi²/g.

Beispiel I3.

Ivlan nimmt 3 g pulverförmiges graphitähnliches Bor-, nitrid und 2 g Wasser. Dann wird das Gemisch wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Nach der Sprengung der Ladung wird der Ampulleninhalt wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Das Gewicht des Endproduktes beträgt 2,9 g» es enthält 70% wurtζitähnliches Bornitrid. Das wie in Beispiel 1 beschrieben gereinigte wurtzitähnliche Bornitrid weist eine p.yknometrische Dichte von 3|2O g/cirr, einen Brochungsir,,".3X in rotem Licht von weniger als 2,10, eine Temperatur

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des Beginns des Überganges in graphitähnliches Bornitrid von 70O⁰C, eine spezifische Oberfläche von 40 m /g auf.

Beispiel 14.

Man nimmt 2 g pulverförmiges graphitähnliches Bornitrid und 3δ 2%ige NaOH-Lösung. Dann wird das Gemisch wie in Beispiel 1 behandelt.

Nach der Sprengung der Ladung wird der Ampullenin— halt wie in Beispiel'11 behandelt.

■ Die Ausbeute an Endprodukt beträgt 1,5 g* der Gehalt an wurtζ itähnlichem Bornitrid in diesem beträgt 99»5%· Die Verwendung von Ätznatronlösung macht es möglich, prak~ tisch reines wurtζitähnliches Bornitrid zu erhalten, wel~ dies eine Dichte von 3»25 g/ciir, einen Brechungsindex in rotem Licht von weniger als '2,10, eine Temperatur des Beginns des Überganges ,in graphitähnlicheε Bornitrid von 70O⁰G und eine spezifische Oberfläche von 25 m /g aufweist.

Beispiel 15.

Man nimmt ein Gemisch von 4,25 g graphitähnliches Bornitrid und 4,25 g ßleichlorid und verrührt innig in einer Kugelmühle. Das erhaltene Gemisch bringt man in eine Bewahrungsaflipulle ein, die in Fig. 3 dargestellt ist.

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Die Aufbewahrungsampulle wird . durch zwei zylindrische Stablbecher 6 und 7 gebildet, wobei der eine Becher in den anderen eingesetzt ist, und in eine Stahlmatrize 8 von 200 mm Durchmesser und 100 mm Höhe eingebracht ist. Der äußere Becher 6 von 12 mm Höhe und 45 mm Außendurchiaesser v/eist eine Höhle von 35 miu Durchmesser und 8 ram Höhe auf. Der innere Becher 7 von 8 nun Höhe und 35 mm Außendurchmesser weist einen Arbeitshohlraum von 30 mm Durchmesser und 4 nun Höhe auf. Auf die Ampulle wird eine Ladung 9 des Sprengstoffes, der aus einem Gemisch von Trotyl und Talk in einem Verhältnis 60:40 besteht, mit einer Dichte von 1|4 g/ciir gebracht. Der Durchmesser der Ladung des Sprengstoffes beträgt 100 mm, die Höhe 50 mm. Auf die Ladung des Sprengstoffes aus Trotyl und Talk wird ein Generator 10 für flache·¹ Detonationswelle gestellt. Bei der Sprengung der Ladung wird in dem Gemisch des graphitähnlichen Bornitrids mit dem Bleichlorid ein Druck von 110 kbar erreicht, Nach der Sprengung der Ladung wird die Ampulle geöffnet, das Gemisch ausgetragen und wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Die Ausbeute an wurtζ itähnlichem Bornitrid beträgt 16 Gewichtsprozent.

Verwendet man statt der Ladung des Sprengstoffes, der aus einem Gemisch von Trotyl und Talk in einem Verhältnis von 60:40 besteht, mit einer Dichte von 1,4 g/cnr eine

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schwächere ladung, die aus einem Gemisch yon Trotyl mit Talk in einem Verhältnis von 50;50 gleicher Anfangsdichte und gleicher geometrischer' Abmessungen besteht, so wird in dem Gemisch das graphitähnlichen Bornitrids mit dem Blei-v chlorid ein Druck, von nur 100 kbar erreicht und die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid beträgt gegen 3%.

Behandelt man mit einem Drucfc von 100 kbar in derselben Versuchsanordnung nicht ein Gemisch des graphitähnlichen Bornitrids mit dem Bleichlorid, sondern reines graphitähnliches Bornitrid mit einer Anfangsdichte von 1,5 bis 2,0 g/cnr, so ist die Ausbeute an graphitähnlichem Bornitrid ebenfalls vernachlässigbar.klein_r

Behandelt man mit einem Druck von 110 kbar in derselben Versuchsanordnung ein Gemisch von 50 Gewichtsprozent graphitähnlichem Bornitrid und 50 Gewichtsprozent kubischem Bornitrid, das die gleiche dynamische Härte wie auch das wurtzitähnliche Bornitrid aufweist, enthält das bewahrte Produkt eine vernachlässigbar kleine Menge des wurtzitähnlichen ßornitrids.' Dies bedeutet _t daß der Zusatz von kubischem Bornitrid in. diesem Falle die irreversible Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids in wurtzitähnliches Bornitrid nicht begünstigt. . .

Beispiel 16.

Man nimmt ein Gemisch von 12 g graphitähnlichem Bor™

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nitrid mit 5 »45 S Wasser, welches eine dynamische Härte text von 0,5.10 g/cm »sec aufweist. Das erhaltene Gemisch "bringt man in eine ,Ampulle ein,die in Fig. 4 darstellt ist. Die Ampulle ist durch zwei ineinander eingesetzte zylindrische Kupferbecher 11 und 12 gebildet und in einer Stahlmatrize 13 von 200 mm Durchmesser und 100 miü Höhe angebracht. Der äußere Becher 11 von 45 mm Höhe und 50 nun Außendurchmesser weist eine Höhle von 40 mm Durchmesser und 35 nw- Höhe auf. Der innere Becher 12 von 35 nun Höhe und 40 mm Außendurchmesser v/eist einen Arbeit shohlraum von 30 mm Durchmesser und 20 mm Höhe auf· Über der Ampulle wird in einem Abstand von 25 mm eine Einrichtung angeordnet, die einen Generator 10 für flache. Detonationswelle und eine Ladung 14 von Trotyl mit einer Dichte von 1,5 g/cnr und 120 mm Durchmesser und 80 mm Höhe sowie eine Aluminiumplatte 15 von 4 mm Dicke enthält, die in einem Abstand von 1 mm von der Ladung angeordnet ist.

Die Detonationsprodukte der Ladung beschleunigen die Aluminiumplatte 15 auf eine gewisse Geschwindigkeit. Beim Zusammenstoß der beschleunigten Aluiainiumplatte mit der "Ampulle wird ein Druck von 600 kbar erzeugt, während an der Trenngrenze kupferbehandeltes Gemisch der

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Druck etwa .-220 kbar ausmacht. Nach der Maßgabe des Durchtritts der Stoßwelle durch dieses Gemisch klingt diese ab.

Nach der Sprengung der Ladung wird die Ampulle geöffnet, das Gemisch mit verdünnter (1:1) Salpetersäure zum Entfernen-der Einschlüsse des Ampullenmaterials und weiter wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt.

Die Ausbeute an wurtζitähnlichem Bornitrid beträgt 0,4 g (7O%5.

Es wurde von uns ein Versuch zur Herstellung von wurt zit ähnlichem Bornitrid aus dem graphit ähnlichem Bornitrid in derselben Versuchsanordnung mit der gleichen Menge von Bornitrid jedoch in Abwesenheit von Zusätzen angestellt. Die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid betrug 1,8 g (15%).

Somit macht die vorgeschlagene Erfindung es möglich, bei ein und derselben Quelle zur Erzeugung von Stoßwellen die Quantität des in einem Zyklus erhaltenen wurtzitähnlichen Bornitrids durch Steigerung des-Umwandlungsgradeö des graphitähnlichen Bornitrids in wurtzitähnliches Bornitrid und Vergrößerung der !.enge des durch die Stoßwelle in einem Zyklus behandelten hexagonalen Bornitrids wesentlich zu erhöhen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1 . Wurtzitahnlich.es Bornitrid mit Parametern des

ο c

Kristallgitters a_Q = 2,55 -A- und c_Q = 4,20 A bei einer Temperatur von 25 C, .

1-3, dadurch gekennzeichnet, daß es eine pyknometrische Dichte von etwa 3,10 g/cmr bis etwa 3,38 g/ciir*, eine Temperatur des Überganges in graphitälmliches Bornitrid von etwa 700⁰C, eine spezifische Oberfläche von mindestens 10 m /g und einen Brechungsindex von weniger als 2,10 für rotes Licht auf v/eist.

2, Verfahren zur Herstellung von wur 1ζ it ähnlichem Bornitrid durch, die Einwirkung auf das Pulver von graphitähnlichem Bornitrid mit einer Stoßweilenach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß man in das Pulver des graphitähnlichen ßornitrids Zusätze, die eine von der dynamischen Härte des sich bildenden wurt ζ it ähnlichen Bornitiids unterschiedliche dynamische Härte aufweisen zur stufenweise Steigerung des Druckes in dem Pulver auf einen Wert von mindestens 100 kbar und eine Eesttemperatür besitzen, die unterhalb der Resttemperatur des sich bildenden wurtzitähnlichen Bornitrids liegt, einführt.

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3.» Verfahren nach Anspruch 2, dadurchgekennz e i ch.net, daß man als Zusätze Flüssigkeit verwendet♦

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch . gekennzeichnet, daß man als Zusätze Wasser oder wässerige Alkalilösungen verwendet.

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