DE2235240B2

DE2235240B2 - Verfahren zur Herstellung von polykristallinem kubischem Bornitrid

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Publication number: DE2235240B2
Application number: DE19722235240
Authority: DE
Inventors: Gennadij Alexejewitsch Adadurow; Tamara Wasiljewna Bawina; Jewgenij Sergejewitsch Bogorodskij; Oleg Nikolajewitsch Breusow; Anatolij Nikolajewitsch Drjomin; Gennadij Alexandrowitsch Dubizkij; Fjodor Iwanowitsch Dubowizkij; Grigorij Osipowitsch Gomon; Nikolaj Sergejewitsch Gorjatschew; Jewgenij Nikolajewitsch Jakowlew; Oblasti Moskowskoj; Sergej Wladimirowitsch Perschin; Jakow Abramowitsch Schifrin; Wladislaw Nikolajewitsch Slesarew; Boris Nikolajewitsch Surnin; Stanislaw Wiktorowitsch Tschischow; Leonid Fjodorowitsch Wereschtschagin
Original assignee: INST FIZIKI VYSOKIKH DAVLENY; INST KHIM FIZ AN SSSR; INST NOVYKH CHIMICHESKYKH PROB; LE ABRASIWNYJ SAWOD ILJITSCH; MO OBLAST; ZENT NI TECHNOLOGITSCHES
Current assignee: INST FIZIKI VYSOKIKH DAVLENY; INST KHIM FIZ AN SSSR; INST NOVYKH CHIMICHESKYKH PROB; LE ABRASIWNYJ SAWOD ILJITSCH; MO OBLAST; ZENT NI TECHNOLOGITSCHES
Priority date: 1971-07-19
Filing date: 1972-07-18
Publication date: 1975-12-04
Also published as: BG19889A1; HU164746B; CS193653B1; CH567433A5; CA991819A; IT965716B; GB1392456A; SU411721A1; RO63618A; AU4454872A; PL76947B1; FR2146345B1; AU456218B2; JPS4932900A; DE2235240A1; DD98490A1; FR2146345A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von polykristallinem kubischem Bornitrid.

Es sind Verfahren bekannt zur Herstellung von polykristallinem kubischem Bornitrid in Hochdruckkammern durch Einwirkung hoher Drücke und Tempetaturen auf das Gemisch von kubischem und hexagonalem Bornitrid in Gegenwart verschiedener Katalysatoren (US-PS 31 92 015) oder durch Einwirkung hoher Drücke und Temperaturen auf reines Pulver von kubischem Bornitrid. Es ist auch ein Verfahren zur Herstellung von Polykristallen des kubischen Bornitrids aus dem Gemisch eines Pulvers des kubischen Bornitrids mit verschiedenen Bindemitteln (US-PS 33 988) durch Einwirkung hoher Drücke und Temperaturen bekannt. Jedoch besitzen die nach diesen Verfahren erhaltenen Polykristalle eine ungenügende Festigkeit. Dies ist durch folgende Tatsachen zu erklären. Wenn kubisches Bornitrid keine Zusätze enthält, gelingt es nach den bekannten Verfahren nicht, eine feste Verbindung zwischen den benachbarten verhältnismäßig gut facettierten Kristallen des Ausgangspulvers herbeizuführen, weshalb bei Stoßbelastungen, z. B. bei der Bearbeitung von Teilen mit unterbrochenen Oberflächen, die Polykristalle zerstört werden. Wenn aber in den Polykristallen neben dem kubischen Bornitrid irgendwelche Zusätze enthalten sind, kann die Festigkeit der Polykristalle die Festigkeit der zwischen den einzelnen Kristallen des kubischen Bornitrids befindlichen Zwischenschichten nicht übersteigen, weil beliebige Stoffe außer Diamant dieser Form des Bornitrids in mechanischer Festigkeit nachstehen. Wenn die als Zusatz verwendeten Stoffe mit der atmosphärischen Luft in Wechselwirkung treten, wie dies z. B. bei vielen Nitriden, die als Katalysatoren verwendet werden, der Fall ist, können die Polykristalle des kubischen Bornitrids bei längerer Aufbewahrung zerstört werden.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Entwicklung eines Verfahrens, welches es möglich macht, stoßfeste Polykristalle des kubischen Bornitrids zu erhalten.

Zum Erreichen dieses Ziels wurde die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu entwickeln, welches eine sichere Verbindung der benachbarten Kristallite des kubischen Bornitrids in dichter polykristalliner Probe im ganzen vorgegebenen Volumen gewährleistet.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der HersteUung von polykristallinem kubischem Bornitrid durch Einwirkung auf das Pulver von Bornitrid einer dichten Modifikation mit einem Druck von über 40 kbar und einer Temperatur von über 1200⁰C erfindungsgemäß ein Pulver verwendet wird, das aus Bornitrid dichter Modifikationen besteht, wobei mindestens ein Teil desselben der Einwirkung von Stoßwellen unterworfen wurde, wodurch die entstandenen Kristallbaufehler die Bildung fester Polykristalle des kubischen Bornitrids bewirken.

Unter dichten Modifikationen von Bornitrid versteht man zwei bekannte Formen dieser Verbindung, die durch die Koordinationszahl 4 sowohl für die Boratome als auch für die Stickstoffatome gekennzeichnet werden, und zwa.- kubisches dichtgepacktes Bornitrid und hexagonales dichtgepacktes wurtzitähnliches Bornitrid.

Der Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, daß dichte Modifikationen von Bornitrid, die der Einwirkung von Stoßwellen unterworfen wurden, ζ. Β wurtzitähnliches Bornitrid, das durch die Einwirkung von Stoßwellen auf das graphitähnliche Bornitrid erhalten wurde, durch eine Fülle von Kristallgitterstörungen verschiedenen Typs, insbesondere durch große Konzentration von linearen und Punktstörungen und auch durch eine wesentliche Zerkleinerung der Teilchen gekennzeichnet werden. Die große Konzentration von Kristallbaufehlern schwächt die Bindungen zwischen den Atomen und erleichtert die Diffusionsprozesse, was seinerseits die Bildung fester Polykristalle des kubischer Bornitrids begünstigt, in welches sich das wurtzitähnliche Bornitrid bei der Einwirkung hoher Drücke und Temperaturen umwandelt.

Die Bildung fester Polykristalle des kubischer Bornitrids begünstigt auch die Zerkleinerung der Teilchen infolge der Stoßbelastung. Je kleiner nämlich die Abmessungen der Teilchen im Polykristall sind desto fester ist der letztere. Zu einer zusätzlicher Zerkleinerung der Kristalle kommt es außerdem bei der Phasenumwandlung des wurtzitähnlichen Bornitrids in kubische Form.

Als Pulver von Bornitrid dichter Modifikation kann das nach dem üblichen Verfahren hergestellte kubische Bornitrid verwendet werden, das der Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von mindestens 40 kbar

unterworfen wurde.

Es kann auch das Pulver von Bornitrid der wurtzitähnlichen Modifikation verwendet werden, welches durch die Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von über lOOkbar auf graphitähnliches Bornitrid hergestellt wurde.

In einer anderen Variante der Durchführung des Verfahrens kann ein Gemisch von Pulvern der wurtzitähnlichen Modifikation von Bornitrid, die durch die Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von ι ο über lOOkbar und graphitähnliches Bornitrid erhalten wurde, und des kubischen Bornitrids verwendet werden, das der Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von mindestens 40 kbar unterworfen wurde.

Als Pulver dichter Modifikationen von Bornitrid kann auch ein Gemisch von wurtzitähnlichem Bornitrid, erhalten durch die Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von über lOOkbar auf graphitähnliches Bornitrid, und kubischem Bornitrid verwendet werden.

Die nach den beschriebenen Verfahren erhaltenen Polykristalle von kubischem Bornitrid besaßen Stoßfestigkeit und machten es möglich, Teile mit unterbrochener Oberfläche aus gehärteten Stählen mit einer Härte von 60 bis 65 Einheiten nach der HRC-Skala während 70 bis 90 Minuten ohne Kühlung bis zum ersten Nachschärfen zu bearbeiten.

Nachstehend wird die Erfindung durch Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Zeichnungen näher erläutert, in denen zeigt

F i g. 1 Stoßadiabate des graphitähnlichen Bornitrids,

Fig.2 Vorrichtung zur Erzeugung von Stoßwellen durch Explosion, im Schnitt,

Fig.3 eine andere Variante der Vorrichtung zur Erzeugung von Stoßwellen durch Explosion, im Schnitt,

Fig.4 Vorrichtung zur Erzeugung einer Stoßwelle durch den Stoß von Metallplatte, im Schnitt,

F i g. 5 Vorrichtung zur Erzeugung einer Stoßwelle durch gleitende Detonation in dünner Sprengstoffschicht, im Schnitt.

Das vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung von polykristallinem kubischem Bornitrid setzt Anwendung hoher statischer Drücke gleichzeitig mit hohen Temperaturen voraus. Die Behandlung der Ausgangsmaterialien mit hohen statischen Drücken und Temperaturen zwecks Herstellung fester Polykristalle des kubischen Bornitrids kann in Hochdruckapparaten verschiedenen Typs, die denjenigen Forderungen genügen, die es möglich machen, hohe Drücke und Temperaturen (einige Drücke und Temperaturen sind in den Beispielen angegeben) zu erzeugen und diese Parameter während so einer bestimmten Zeitdauer (einige Hal*ezeiten sind ebenfalls in den Beispielen angegeben) einzuhalten, durchgeführt werden.

Solche Hochdruck- und Hochtemperaturapparate können sein: S5

1. Hochdruckkammer mit konischen Stempeln (Berichte der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 132, Nr. 5,1960);

2. Hochdruckkammer entsprechend der US-PS 2941 248(Rev.Sci.Instr.. 1960,31,125-131); 6c

3. tetraedrische Hochdruckkammer (Rcv. Sei. Instr., 1958,29,267 - 275) und andere.

Somit erfordert das vorgeschlagene Verfahren für die Anwendung statischer Drücke keine spezielle Apparatur und kann in Kammern durchgeführt werden, die gegenwärtig in der Weltpraxis weitgehend verwendet werden.

Ein wesentlicher Teil der vorliegenden Erfindung ist die Anwendung der Einwirkung von Stoßwellen auf das Bornitrid Hier wird gemeint die Herstellung von wurtzitähnlichem Bornitrid aus graphitähnlichem Bornitrid und die Einwirkung von Stoßwellen auf kubisches Bornitrid. Die Parameter der Stoßwelle sind miteinander durch die Gesetze von der Erhaltung der Masse und des Impulses verbunden, die zu derr. Verhältnis

V₀

P =

D-U

DU

(D

(2)

Vo spezifisches Anfangsvolumen des Stoffes,

V spezifisches Volumen des Stoffes, erreicht beim

Stoßdruck,
P Stoßdruck,

D Geschwindigkeit der Stoßwellenfront,
U Massengeschwindigkeit des Stoffes hinter der Stoßwellenfront, führen.

Wenn die kinematischen Parameter D und U der Stoßwelle bekannt sind, kann man, wie aus den Gleichungen (1) und (2) zu ersehen ist, den Druck und das spezifische Volumen des Stoffes berechnen. Die Parameter D und U werden verhältnismäßig präzise durch moderne experimentelle Technik registriert.

Die Stoßadiabate (die Kurve der Stoßkomprimierbarkeit) von graphitähnlichem Bornitrid von der Anfangsdichte

'jo —

= 2,0 g/cnr¹

(Berichte der Akademie der Wissenschaften der UdSSR, 172,(5), 1066,1967) wurde nach dem Reflexionsverfahren (Shurnal experimentalnoji teoretitscheskoj fisiki, 34.886 (1958); Solid States Physics, 6,1 (1958) erhalten, d. h. nach einem Verfahren, wo in den zu untersuchenden Proben D registriert wird, während P und U aus dem (P- LZ/Diagramm gefunden werden. Die Parameter der Stoßwellen im Schirm waren aus den Vorversuchen bekannt.

Die Stoßadiabate des graphitähnlichen Bornitrids (Fig. 1) zeugt davon, daß es bei einem Druck von über 128 kbar zur Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids in dichte Modifikation kommt. In unseren Experimenten, bei denen das Bornitrid eingehalten wurde, wurde die Umwandlung des graphitähnlichen Bornitrids im wesentlichen in seine wurtzitähnliche Modifikation durchgeführt. Eine Veränderung der Anfangsdichte des graphitähnlichcr. Bornitrids im Bereich von 1,0 bis 2,2 g/cm³ verändert den Druck des Beginns seines Überganges in wurtzitähnliche Modifikation praktisch nicht.

Die Durchführung des Verfahrens zur Einwirkung von Stoßwellen auf den Stoff wird an Hand bekannter Schemen demonstriert.

F i g. 2, 3 und 4 zeigen grundsätzliche Schemen der Vorrichtungen, die es möglich machen, aus dem graphitähnlichen Bornitrid seine wurtzitähnliche Modifikation unter Anwendung von Stoßwellen zu erhalten. Die Vorrichtung in Fig. 2 enthält eine zusammengesetzte Stahlampulle 1 mit graphitähnlichem Bornitrid 2 im Inneren. Die Ampulle ist nach der Achse der Sprengstoffladung 3 angeordnet. Durch Detonation des

Sprengstoffes wird das graphitähnliche Bornitrid der Einwirkung von Stoßwellen unterworfen, deren Parameter berechnet werden können (»Physik des Brennens und der Explosion«, Nr. 2,1967,281, UdSSR).

In der Vorrichtung in F i g. 3 wird das graphitähnliche Bornitrid 4 in eine zusammengesetzte Stahlampulle 5 eingebracht, die sich in einem massiven Stahlblock 6 befindet. Die Stoßwelle, deren Parameter experimentell gemessen oder berechnet werden können, wird durch die Detonation der Sprengstoffladung 7 erzeugt. ι ο

Die Stoßwelle kann in der zu untersuchenden Probe durch Stoß einer Metallplatte erzeugt werden, die durch die Explosionsprodukte beschleunigt wird. Dazu kann eine Vorrichtung angewandt werden, wie sie in F i g. 4 dargestellt ist. Diese Vorrichtung weist eine Stahlampulle 5 auf, in der graphitähnliches Bornitrid 4 angeordnet ist. Die Ampulle 5 ist in einem Stahlblock 6 angeordnet. Vor der Ampulle ist eine Metallplatte 8 angebracht, die durch die Explosionsprodukte der Ladung 9 beschleunigt wird. Diese Platte gerade erzeugt beim Aufprall auf die Ampulle 5 die Stoßwelle, die den Übergang des graphitähnlichen Bornitrids in seine Wurtzitmodifikation bewirkt.

In der Vorrichtung nach F i g. 5 wird die auf das in der Ampulle 5 angeordnete Bornitrid 4 einwirkende Stoßwelle durch die Detonation einer dünnen Schicht des Sprengstoffes 10 erzeugt, welcher von einem der Enden gesprengt wird.

Die Anfangsdichte der Proben von graphitähnlichem Bornitrid kann sich in einem Bereich von 1,0 bis 2,2 g/cm³ verändern. Die Verringerung der Anfangsdichte bei gleich großem entwickeltem Druck vermindert die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid infolge größerer Resterhitzung, die zu einer starken Rückumwandlung der dichten Phase führt.

Zur Durchführung der Einwirkung von Stoßwellen auf kubisches Bornitrid, das in die Ampulle statt des hexagonalen Bornitrids eingebracht wird, wurden Schemen der Vorrichtungen angewandt, die in F i g. 4 und 5 dargestellt sind. Jedoch wurde in diesem Falle die Einwirkung von Stoßwellen auf die Probe durch gleitende Detonation einer dünnen (etwa 5 mm) Schicht des Sprengstoffes oder durch einen flachen Stoß einer dünnen (etwa 1 mm) Metallplatte, die durch die Explosionsprodukte beschleunigt wird, zustande gebracht. In diesen Fällen wirkte auf die Probe eine Stoßwelle geringer Dauer (etwa 0,5 Mikrosekunden) ein, was die Bildung von zahlreichen Kristallbaufehlern des kubischen Bornitrids bewirkt Das Bestehen dieser zahlreichen Kristallbaufehler hängt von der Größe der Resttemperaturen ab, die die Temperatur der Graphitbildung nicht überschreiten darf. Optimal für die Stoßeinwirkung zu dem genannten Zweck ist der Druckbereich von 40 bis 150 kbar. Es ist wesentlich, daß die Anwendung von Stoßwellen geringer Dauer zu keinen plastischen Verformungen der Ampulle und zu keiner unkontrollierbaren Temperatursteigerung führt. Das Pulver des kubischen Bornitrids bleibt in dispersem Zustand.

Die wurtzitähnliche Modifikation des Bornitrids, insbesondere erhalten durch Explosion, war schon bekannt (1). Jedoch wurde sie bis jetzt noch nicht als Ausgangsstoff für die Herstellung von Polykristallen des kubischen Bornitrids verwendet. Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß das wurtzitähnliche Bornitrid, das unter Anwendung von Stoßwellen erhalten wird, wesentlich billiger als das kubische Bornitrid ist, das unter Anwendung hoher statischer Drücke' erhalten wird, was eine Senkung der Selbstkosten der Polykristalle des kubischen Bornitrids zur Folge hat.

Es seien nachstehend Beispiele für die Behandlung von Bornitrid mit Stoßwellen und ein Verfahren zur Herstellung von Polykristallen des Bornitrids betrachtet.

Beispiel 1

Ein Gemisch von 4,5 g graphitähnlichem Bornitrid und 1 g Wasser bringt man in eine zylindrische Ampulle der Vorrichtung in F i g. 2 ein. Die Ampulle setzt man in die Ladung Trotyl/Hexogen (50/50) von 120 mm Durchmesser und 200 mm Höhe ein. Nach der Detonation der Ladung wird die Ampulle vorher auf der Drehbank bearbeitet und mit Säuren zum Entfernen von Metallresten behandelt. Die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid beträgt 3,76 g, d. h. 80% mit einer Teilchengröße von 1 bis 15 μπι, wobei die Hauptmasse eine Teilchengröße von 2 bis 3 μΐη aufweist. Dieses wurtzitähnliche Bornitrid wird dann für die Herstellung von Polykristallen des kubischen Bornitrids verwendet.

Beispiel 2

Eine Probe von graphitähnlichem Bornitrid von 8,5 g Gewicht, 2,0 g/cm³ Dichte, 30 mm Durchmesser, 6 mm Höhe bringt man in die in Fig.4 dargestellte Vorrichtung ein. Die Stoßeinwirkung wird durch den Stoß einer 4 mm dicken Aluminiumplatte zustande gebracht, die in dem Deckel der Stahlampulle einen Druck von etwa 300 kbar erzeugt. Nach dem Austragen und Waschen beträgt die Ausbeute an wurtzitähnlichem Bornitrid 4,5 g (52%). Die Teilchengröße beträgt von 1 bis 15 μΐη. Die Hauptmasse weist eine Teilchengröße von 2 bis 3 μιτι auf. Das auf diese Weise erhaltene wurtzitähnliche Bornitrid wird dann für die Herstellung von Polykristallen des kubischen Bornitrids verwendet.

Beispiel 3

Pulver von kubischem Bornitrid mit einer mittleren Teilchengröße von 40 μηι und einem Gewicht von 10 g bringt man in die in F i g. 5 dargestellte Vorrichtung ein. Die Stoßeinwirkung wird durch gleitende Detonation einer 5 mm dicken Schicht von Gußladung Trotyl/Hexogen (50/50), die an der Oberfläche angeordnet ist, zustande gebracht. Dann öffnet man die Ampulle, trägt aktiviertes kubisches Bornitrid aus, wäscht mit verdünnter (1 :3) Salzsäure, Wasser und trocknet bei einer Temperatur von 150 bis 200° C. Das mit Stoßwellen bearbeitete kubische Bornitrid verwendet man dann für die Herstellung von Polykristallen des kubischen Bornitrids.

Beispiel 4

In eine Kammer von statischem Hochdruck bringt man ein Gemisch von Pulvern ein, das aus 150 mg wurtzitähnlichem Bornitrid, erhalten wie oben beschrieben, durch die Einwirkung von Stoßwellen auf graphitähnliches Bornitrid, und 50 mg kubischem Bornitrid, das vorher der Einwirkung von Stoßwellen unterworfen wurde, besteht, und setzt es einem Druck von etwa 90 kbar und einer Temperatur von etwa 2000° C aus. Unter den genannten Bedingungen hält man das Gemisch während einer Minute. Dabei wandelt sich das wurtzitähnliche Bornitrid in die kubische Form um. Dann unterbricht man die Erhitzung und senkt den Druck auf den atmosphärischen. Der erhaltene Polykristall von Bornitrid wird aus der Kammer ausgebracht. Das Schneidwerkzeug, hergestellt auf der Basis von

nach Beispiel 4 erhaltenem polykristallinem Bornitrid, gewährleistet die Bearbeitung von Stahl mit einer Härte von 61 nach der HRC-Skala mit einer Beständigkeit von 60 bis 80 Minuten bis zum ersten Nachschärfen ohne Kühlung bei einer Schnittgeschwindigkeit von 80 m/min und bei einem Verschleiß der Freifläche von 0,2 mm. Das wurtzitähnliche Bornitrid kann etwa 25 Gewichtsprozent bis etwa 75 Gewichtsprozent ausmachen.

Beispiel 5

In eine Kammer von statischem Hochdruck mit Reaktionsvolumen zylindrischer Form bringt man ein Gemisch von Pulvern, das aus 100 mg wurtzitähnlichem Bornitrid, erhalten durch die Einwirkung von Stoßwellen auf graphitähnliches Bornitrid, und 100 mg kubisches Bornitrid ein und setzt dieses einem Druck von 90 kbar und einer Temperatur von 1800°C aus. Unter den genannten Bedingungen hält man das Gemisch während 3 Minuten. Dabei geht das wurtzitähnliche Bornitrid in die kubische Form über. Dann unterbricht man die Erhitzung und senkt den Druck auf den atmosphärischen. Den erhaltenen, eine zylindrische Form aufweisenden Bornitridpolykristall von etwa 4 mm Durchmesser und etwa 5 mm Höhe trägt man aus der Kammer aus.

Das auf der Basis des nach Beispiel 5 erhaltenen Bornitrids Polykristalle enthaltende, hergestellte Schneidwerkzeug gewährleistet bei der Bearbeitung von Stählen von einer Härte von 60 bis 65 nach der Rockwell-Skala eine Beständigkeit von 70 bis 90 Minuten bis zum ersten Nachschärfen ohne Kühlung bei einer Schnittgeschwindigkeit von 70 bis 80 m/min und macht es möglich, Teile unter den Bedingungen dynamischer Belastungen (Teile mit unterbrochenen Oberflächen) zu bearbeiten.

Das genannte Schneidinstrument macht es möglich, Roheisen bei einer Schnittgeschwindigkeit von 400 m/min mit einer Beständigkeit zu bearbeiten, die die Beständigkeit der besten Schneidwerkzeuge aus Wolframkarbid um Dutzende Male übersteigt. Das wurtzitähnliche Bornitrid kann in einer Menge von etwa 25 bis etwa 75 Gewichtsprozent genommen werden.

Beispiel 6

In eine Kammer von statischem Hochdruck bringt man Pulver von wurtzitähnlichem Bornitrid, erhalten durch die Einwirkung von Stoßwellen auf graphitähnliches Bornitrid, ein und setzt es einem Druck von 100 kbar und einer Temperatur von 1700°C während 1 Minute aus. Dabei wandelt sich das wurtzitähnliche Bornitrid in kubische Form um. Dann unterbricht man die Erhitzung und senkt den Druck auf den atmosphärischen. Den erhaltenen Polykristall von Bornitrid trägt man aus der Kammer aus. Das auf der Basis des erhaltenen Materials hergestellte Schneidwerkzeug zeigt Ergebnisse, die den in Beispiel 4 und 5 angeführten ähnlich sind.

Beispiel 7

In eine Kammer von statischem Hochdruck mit einem die Form des Schneidelementes aufweisenden Reaktionsvolumen bringt man vorher der Einwirkung von Stoßwellen ausgesetztes Pulver von kubischem Bornitrid ein und unterwirft es der Einwirkung eines Druckes von 40 kbar und einer Temperatur von 1600" C während 1,5 Minuten. Dann unterbricht man die Erhitzung und senkt den Druck auf den atmosphärischen. Den erhaltenen Polykristall von Bornitrid, der die Form des Schneidelements besitzt, trägt man aus der Kammer aus. Das aus dieser Probe erhaltene Schneidwerkzeug bearbeitet Stähle mit einer Härte von 65 Einheiten nach der HRC-Skala während 60 bis 80 Minuten ohne Nachschärfen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnuneen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Polykristallen von kubischem Bornitrid, das darin besteht, daß man .s auf das Pulver von Bornitrid einer dichten Modifikation mit einem Druck von über 40 kbar und einer Temperatur von über 1200⁰C einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pulver aus Bornitrid dichter Modifikationen verwendet wird, wobei mindestens ein Teil desselben der Einwirkung von Stoßwellen unterworfen wurde.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Pulver des kubischen Bornitrids verwendet wird, das der Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von mindestens 40 kbar unterworfen wurde.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Pulver der wurtzitähnlichen Modifikation verwendet wird, die durch die Einwirkung von Stoßwellen auf graphitähnliches Bornitrid mit einer Amplitude von über 100 kbar erhalten wurde.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von Pulvern verwendet wird, welches etwa 25 bis etwa 75 Gewichtsprozent wurtzitähnliche Modifikation, erhalten durch die Einwirkung von Stoßwellen auf graphitähnliches Bornitrid mit einer Amplitude von über 100 kbar, und etwa 75 bis etwa 25 Gewichtsprozent kubisches Bornitrid, das vorher der Einwirkung von Stoßwellen mit einer Amplitude von mindestens 40 kbar unterworfen wurde, enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bornitrid-Gemisch verwendet wird, welches etwa 25 bis etwa ⁷5 Gewichtsprozent wurtzitähnliches Bornitrid, erhalten durch die Einwirkung von Stoßwellen auf grapnitähnliches Bornitrid mit einer Amplitude von über 100 kbar, und etwa 75 bis etwa 25 Gewichtsprozent kubisches Bornitrid enthält. 4u