DE4337689A1

DE4337689A1 - Polykristalline BCN-Substanz und Verfahren zur Herstellung derselben

Info

Publication number: DE4337689A1
Application number: DE4337689A
Authority: DE
Inventors: Shuzu Fujiwara; Masatake Yoshida; Yozo Kakudate; Shu Usuba; Hiroyuki Yokoi; Katsutoshi Aoki; Masayuki Kawaguchi; Tadayuki Kawashima; Katsuharu Kasami; Tamikuni Komatsu
Original assignee: Agency of Industrial Science and Technology; Central Glass Co Ltd; Asahi Chemical Industry Co Ltd; Asahi Kasei Kogyo KK
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Asahi Kasei Chemicals Corp
Priority date: 1992-11-06
Filing date: 1993-11-04
Publication date: 1994-05-11
Also published as: JPH06316411A; US5866059A; JP3346496B2; SE511152C2; SE9303605D0; SE9303605L

Description

Hintergrund der Erfindung 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf künst liche Substanzen mit einer Diamantkristallstruktur und Verfahren zur Erzeugung derselben, und insbesondere auf ein Verfahren zur künstlichen Herstellung von Substanzen (welche im nachfolgenden als "c-BCN" bezeichnet werden), welche eine Diamantkristallstruktur haben, indem ein dynamischer hoher Druck an Graphit oder graphitähnliche Substanzen angelegt wird (welche im nachfolgenden als "h-BCN" bezeichnet werden wird), welche aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelemente zusammengesetzt sind.

2. Beschreibung der herkömmlichen Technik

Wie bekannt ist, sind sowohl Diamant als auch Bornitrid des tesseralen Systems (welches im nachfolgenden als "c-BN" bezeichnet werden wird) mit einer Kristallstruktur ähnlich zu jener von Diamant, extrem hart und werden so gebräuch licherweise für die Herstellung von abschleifenden Materia lien und Schneidewerkzeugen angewendet, welche im industriel len Gebiet unentbehrlich sind. Daneben sind in jüngeren Jahren einige dieser Substanzen als das Material für Halbleiter verwendet worden. Obwohl der Diamant die härteste Substanz ist, wird er in einer oxidierenden Atmosphäre von hoher Temperatur oxidiert, wie aus der Tatsache bekannt ist, daß er in Luft brennt. Überdies hat der Diamant eine Tendenz, erodiert zu werden, wenn er in Berührung mit irgend einem Material der Elemente der Gruppe VIII ist oder mit Legierungen, die Metall wie Eisen, Nickel oder Kobalt enthal ten. Obwohl die Vickers-Härte ungefähr die Hälfte von jener des Diamant ist, hat das c-BN nicht die obengenannten Nachteile, die durch den Diamanten besessen werden. So ist in jüngeren Jahren von dem c-BN Notiz genommen worden, wobei das Material insbesondere für die abschleifenden Materialien und Schneidwerkzeuge für Metallteile verwendbar ist.

Demgemäß wird, wenn die c-BCN-Substanz des tesseralen Systems (nämlich eine Substanz, in welcher ein Teil des Kristallgitters im Diamant durch etwas Bor (B) und Stick stoff (N) ersetzt wird) erzeugt werden kann, von der Sub stanz erwartet, sowohl die mechanische Stärke des Diamanten als auch die chemische Stabilität des c-BN zu besitzen. D. h., von der Substanz wird erwartet, ein epochemachendes hochstarkes Material zu sein.

Vorhergehend sind für die Synthetisierung der c-BCN-Substan zen derartiger tesseraler Systeme verschiedene Methoden vor geschlagen worden und in die praktische Verwendung gesetzt worden. Eines ist ein Verfahren, in welchem eine h-BCN-Sub stanz des hexagonalen Systems statisch bei der Temperatur von 3600°C und einem Druck von 14 GPa behandelt wird (A. R. Badzian, Mater. Res. Bull., 16 (1981) 1385)). Eines ist ein Verfahren, in welchem ein h-BCN-Pulver des hexagonalen oder amorphen Systems mit etwas Metall der Eisenfamilienelemente gemischt wird und unter superhohem Druck und superhoher Temperatur gesintert wird (japanische vorläufige Patent-Erstveröffentlichung 55-67570). In diesem Verfahren wurde eine Installation verwendet, die in Japanisch 38-14 offenbart wurde. Eines ist ein Verfahren, in welchem eine h-BCN-Substanz, die nur 0,02 bis 2,0% Kohlenstoff enthält, bei einer Temperatur von 1300 bis 1600°C und einem Druck von 4 bis 6 GPa behandelt wird (japanische vorläufige Patenterstveröffentlichung 58-120505). Eines ist ein Verfahren, in welchem eine h-BCN-Substanz des hexagonalen oder amorphen Systems mit einem Solvens bei einer Temperatur höher als 1300°C und einem Druck höher als 5 GPa behandelt wird (japanische vorläufige Patenterstveröffentlichung 61-24328). In diesem Verfahren wurde eine Vorrichtung verwendet, die in dem US-Patent 2 941 248 offenbart ist. Eines ist ein Verfahren, in welchem eine h-BCN-Substanz des hexagonalen Systems statisch bei einem Druck von 14 GPa und einer Temperatur von 3300°C behandelt wird und eines ist ein Verfahren, in welchem eine h-BCN-Substanz des hexagonalen Systems statisch bei dem Druck von 7,5 GPa und hoher Temperatur behandelt wird, wobei als Katalysator ein Metall der Eisen- oder Aluminiumfamilienelemente verwendet wird (Takayoshi SASAKI, Yoshinori FUJIKI, "Gypsum & Lime", Nr. 219, S. 45-50, 1989).

Zusätzlich zu den obenerwähnten Verfahren sind verschiedene Ansätze auch für die Erzeugung der c-BCN-Substanzen ausge führt worden, indem ein Solvens unter einem Zustand von hohem Druck und hoher Temperatur verwendet wurde.

Ein Versuch (T. Sasaki et al., Chem. Mater. 5, 1993, 695) enthüllte jedoch, daß eine c-BCN-Substanz, die erzeugt wurde, indem eine h-BCN-Substanz statisch zusammen mit einem Kobaltsolvens bei Druck von 5,5 GPa und einer Temperatur von 1400 bis 1600°C behandelt wurde, nur eine Mischung von Diamant und der c-BN-Substanz war. D. h., es ist enthüllt worden, daß eine gewünschte c-BCN-Substanz des tesseralen Systems nicht unter dem statischen hohen Druck erzeugt werden kann. Dies ist, weil ein wesentliches Problem, welches gelöst werden sollte, wenn Substanzen synthetisiert werden, welche nicht in der natürlichen Welt vorliegen, nicht durch die derartige statische Hochdruck- und Hoch temperaturbehandlung gelöst wird. Es wird betrachtet, daß unter dem Gleichgewichtszustand des derartigen Prozesses die Trennung von Diamant und c-BN in thermodynamischer Hinsicht natürlich ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf das obige führten die Anmelder verschiedene Untersuchungen und Tests aus und haben schließlich ein einzigartiges Verfahren zur Erzeugung von c-BCN-Substanzen des tesseralen Systems aus h-BCN-Substanzen gefunden. D. h., zur Erzeugung der c-BCN-Substanz des tesseralen Systems wird ein dynamischer hoher Druck an die h-BNC-Substanz vermittels einer starken Schockwelle angelegt.

Die neue c-BCN-Substanz, die durch die vorliegende Erfindung geschaffen wird, ist eine polykristalline Substanz (welche im nachfolgenden als "polykristalline BCN-Substanz" bezeich net wird), in welcher Teilchen von Diamantkristallstruktur, die aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelementen zusammengesetzt ist, aneinander in verschiede nen Richtungen gehaftet sind. Die Zusammensetzungsformel der polykristallinen BCN-Substanz wird repräsentiert durch "Bx Cy Nz".

Es ist zu bemerken, daß der Ausdruck "Diamantkristallstruk tur", der in der Beschreibung verwendet wird, ein Kristall gitter des tesseralen Systems (oder kubischen Systems) bedeutet, und zwar mit den Bor-(B), Kohlenstoff-(C) und Stickstoff-(N)-Elementen, die in die Gitterpunkten gesetzt sind. Das "x : y : z" der Zusammensetzungsformel der polykristallinen BCN-Substanz kann irgendein Verhältnis annehmen. Jedoch ist das Verhältnis von "x : z" vorzugsweise 1 : 1 und in diesem Verhältnis sollte der Wert von "y" der Ungleichung von "0,1 y 10" genügen. D. h., wenn der Wert von "y" kleiner als 0,1 ist, neigt die synthetisierte BCN-Substanz dazu, eine Härte schlechter als das c-BN zu zeigen, während, wenn der Wert "y" größer als 10 ist, die synthetisierte BCN-Substanz dazu neigt, eine Hitze- und chemische Beständigkeit schlechter als der Diamant zu zeigen. Bevorzugterweise sollte in dem Verhältnis, worin das "x : z" 1 : 1 ist, der Wert von "y" der Ungleichung von "0,5 x 4" genügen. In diesem Fall sind in der Diamantkristall struktur die Bor-(B) und Stickstoff-(N)-Elemente an verschiedene Elemente gebunden und die Kohlenstoff-(C)- Elemente sind an die Bor-(B), Kohlenstoff-(C) und Stick stoff-(N)-Elemente gebunden, so daß die synthetisierte BCN-Substanz sowohl den Vorteil des c-BN als auch den des Diamanten besitzen kann.

Die polykristalline BCN-Substanz, die durch die vorliegende Erfindung geschaffen wird, ist nicht eine Mischung des c-BCN und des Diamanten, sondern eine neue Substanz. Dies wurde aus der folgenden Tatsache bewiesen, die aus vielen Unter suchungen erhalten wurde.

Durch die Untersuchungen wurde es gefunden, daß die Gitter konstante der BCN-Substanz, die durch die vorliegende Erfin dung geschaffen wurde, innerhalb eines Bereiches zwischen den (ungefähr 3,568 Å) des Diamant und den (ungefähr 3,615 Å) des c-BN lag. Wenn die Beziehung zwischen der Zusammensetzungsrate und der Gitterkonstante in einem Graph aufgetragen wurde, der die Rate "x" durch die Achse der Abszisse und die Gitterkonstante durch die Achse der Ordinate darstellt, hatte die Beziehungskurve, die so aufgetragen wurde, ein konvexes Oberteil. Es wurde beobachtet, daß die Beziehung, die so erhalten wurde, ziemlich unterschiedlich von jener war, die aus dem "Vergard′s Gesetz" erwartet wurde (L. Vergard, Z. Phys., 5 (1921) 17).

Es sollte bemerkt werden, daß die BCN-Substanz, die durch "Badzian" erzeugt wurde, wie oben erwähnt wurde, beschrieben wurde, als mit Vergard′s Gesetz in Einklang zu stehen. Dies bedeutet, daß die polykristalline BCN-Substanz der vorliegenden Erfindung von der Substanz von "Badzian" unterschiedlich ist. Als ein Ergebnis der NMR-(magnetischen Kernresonanz-)Analyse, durch welche die spektralen Charakteristiken von ¹³C und ¹¹B untersucht wurden, wurde gefunden, daß die drei Typen des SP³-Bindungs- Kohlenstoffs und des SP³-Bindungs-Bors in der BCN-Substanz der Erfindung vorhanden waren. Dies beweist, daß die BCN-Substanz der Erfindung nicht die Mischung des Diamants und der c-BN-Sub stanz ist.

Die BCN-Substanz, die durch die Erfindung geschaffen wird, ist eine polykristalline Substanz, die aus kristallisierten Teilchen der Diamantstruktur zusammengesetzt ist. Jedes Teilchen ist sphärisch geformt. Die Untersuchung, in der ein Elektronenmikroskop und eine Elektronenbeugungsanalysierungs vorrichtung verwendet wurden, enthüllten, daß die Teilchen jedes ungefähr 10 bis 1000 Å in der Größe waren. Die poly kristalline Substanz, die aus derartig bemessenen Teilchen zusammengesetzt ist, kann einen exzellenten Effekt als ein Schleifmaterial für Silikonwafer vorweisen.

Die BCN-Substanz, die durch die Erfindung geschaffen wird, ist chemisch stabil. Während der Diamant bei 600°C in Luft verbrannte, zeigten die BCN-Substanzen dieser Erfindung keine Reaktion, selbst wenn sie zu dieser Temperatur in Luft erhitzt wurden.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine polykristalline BCN-Substanz geschaffen, welche Teilchen von Diamantkristall struktur umfaßt, wobei jedes Teilchen aus Bor (B), Kohlen stoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelementen zusammenge setzt ist.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Synthetisierung einer Substanz von Diamantkristallstruktur geschaffen, indem ein dynamischer hoher Druck an eine graphitähnliche Substanz (nämlich h-BCN) angelegt wird, welche als Hauptelementen aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) zusammengesetzt ist. Die Ausgangsrohmateria lien in der Erfindung sind h-BCN-Substanzen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeu gung einer Substanz einer Diamantkristallstruktur geschaf fen. Das Verfahren umfaßt schrittweise, daß (a) eine graphit ähnliche Substanz hergestellt wird, die aus Bor (B), Kohlen stoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelementen zusammenge setzt ist; (b) die graphitähnliche Substanz mit einem Metall pulver gemischt wird; (c) ein Druck an die Mischung angelegt wird, um einen geformten Körper zu bilden; und (d) dynami scher Druck durch eine Schockwelle an den geformten Körper angelegt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeu gung einer Substanz geschaffen, welche eine Diamantkristall struktur hat. Das Verfahren umfaßt die Schritte, daß (a) Bortrichlorid, Acetylen und Ammoniak bei einer gegebenen hohen Temperatur behandelt werden, um eine graphitähnliche Substanz in der Form von Pulver zu erzeugen, wobei die Sub stanz aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Verhältnis von 1,0 : 1,3 : 1,0 und ungefähr 2,4% Wasserstoff (H) zusammengesetzt ist; (b) die graphitähnliche Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 gemischt wird, um eine Mischung zu schaffen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus schuppigen, d. h. schaligen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,05 mm beträgt; (c) die Mischung gepreßt wird, um einen geformten Körper zu erzeugen, bis dessen Dichte ungefähr 70% der theoretischen Dichte erreicht; (d) ein dynamischer Druck von ungefähr 27 GPa durch eine Schockwelle an den geformten Körper angelegt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren der Erzeu gung einer Substanz geschaffen, welche eine Diamantkristall struktur hat. Das Verfahren umfaßt schrittweise, daß (a) Bortrichlorid, Acetylen und Ammoniak bei einer gegebenen hohen Temperatur behandelt werden, um eine graphitähnliche Substanz in der Form von Pulver zu erzeugen, wobei die Sub stanz aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Verhältnis von 1,0 : 1,3 : 1,0 und ungefähr 2,4% Wasserstoff (H) zusammengesetzt ist; (b) die graphitähnliche Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt wird, um eine Mischung zu schaffen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen zusammengesetzt ist, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm beträgt; (c) die Mischung gepreßt wird, um einen geformten Körper zu schaffen; und (d) dynamischer Druck von ungefähr 35 GPa durch eine Explosionsschockwelle an den geformten Körper angelegt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeu gung einer Substanz geschaffen, welche eine Diamantkristallstruktur hat. Das Verfahren umfaßt schrittweise, daß (a) Bortrichlorid und Acetonitril bei ungefähr 1000°C und bei ungefähr 1500°C behandelt wird, um eine schwarze feste Substanz zu erzeugen, wobei die schwarze feste Substanz Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Gewichtsverhältnis von 1,0 : 2,5 : 1,0 und ungefähr 2% Wasserstoff (H) umfaßt; (b) die feste schwarze Substanz mit einem Kupferpulver im Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt wird, um eine Mischung zu schaffen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm beträgt; (c) die Mischung gepreßt wird, um einen geformten Körper vorzusehen; und (d) ein dynamischer Druck von ungefähr 35 GPa durch eine Explosionsschockwelle an den geformten Körper angelegt wird.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeu gung einer Substanz geschaffen, welche eine Diamantkristall struktur hat. Das Verfahren umfaßt schrittweise, daß (a) ein äquimolares Gas von Acetonitril und Bortrichlorid mit einer kleinen Menge von Wasserstoffgas gemischt wird; (b) die Mischung bei 1000 bis 1500°C erhitzt wird, um eine schwarze feste Substanz zu erzeugen, wobei das B : C : N-Verhält nis der Substanz 1,0 : 1,0 : 1,0 beträgt; (c) die feste schwarze Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm beträgt; (d) die Mischung gepreßt wird, um einen geformten Körper zu erzeugen; und (e) ein Explosionsdruck von ungefähr 35 GPa an den geformten Körper angelegt wird.

Die graphitähnlichen Substanzen, die als Ausgangsrohmaterial dieser Erfindung verwendet werden, werden detailliert in der japanischen vorläufigen Patenterstveröffentlichung 1-252519 beschrieben. D. h. für die Produktion von einer graphitähn lichen Substanz werden Bortrichlorid und Acetonitril unter einer gegebenen Bedingung gemischt, um eine feste Substanz zu ergeben und die feste Substanz wird bei einer Temperatur höher als 500°C geheizt, vorzugsweise bei ungefähr 1500°C. Eine andere graphitähnliche Substanz, die in der Veröffent lichung beschrieben ist, wird erzeugt, indem Bortrichlorid, Kohlenwasserstoff wie Acetylen und stickstoffdurchtränktes Gas wie Ammoniak bei einer gegebenen hohen Temperatur behan delt wird.

Das Ausgangsrohmaterial ist jedoch nicht auf die Substanzen beschränkt, die in der Veröffentlichung gezeigt sind. D. h., jede Art von graphitähnlichen Substanzen ist in der Erfin dung anwendbar, solange sie aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelementen zusammengesetzt ist.

Üblicherweise ist das h-BCN in der Form von feinen Teilchen oder Partikeln, deren mittlerer Durchmesser kleiner als 0,1 mm ist. Für das Ausgangsrohmaterial in der Erfindung wird das h-BCN-Pulver, vorzugsweise mit dem Zusatz von Metallpul ver von 50 bis 98 Gew.-% in einen metallischen Behälter gesetzt und darin komprimiert, um einen geformten Körper von h-BCN herzustellen, dessen Dichte größer als 40% der theore tischen Dichte ist. Das addierte Metallpulver trägt dazu bei, den Druckeffekt zu erhöhen, welcher von der Anwendung des Explosionsdrucks, der unten erwähnt wird, herrührt und die ungewünschte Rückumwandlung von der erzeugten Diamantkristallsubstanz zu dem Ausgangsmaterial zu unter drücken, welche aufgrund einer Restwärme nach der Anlegung des Explosionsdruckes auftreten würde.

Als ein Material des Metallpulvers ist Kupfer, Aluminium, Kobalt, Nickel, Wolfram oder Legierungen von ihnen anwend bar, welche einen Stoßwiderstandswert größer als jenen der graphitähnlichen Substanz haben. Unter ihnen ist Kupfer das beste Material, weil es kaum Carbide erzeugt. Der mittlere Durchmesser der Metallteilchen ist kleiner als 0,5 mm, vorzugsweise innerhalb eines Bereiches von 0,1 mm bis 0,01 mm. Vorzugsweise ist die Form von jedem Teilchen sphärisch und nicht flach.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Schockanlegevorrich tung des flachen Typus, die für die Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Schockanlegevorrich tung des zylindrischen Typus, welche auch für die Ausführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;

Fig. 3A ein Muster der Röntgenstrahlbeugung, das mit einer Probe erhalten wurde, welche durch das Verfahren der vorliegenden Erfindung erzeugt wurde, d. h., eine Probe, die einer sog. "Schockumwandlungsbehandlung" unterworfen wurde; und

Fig. 3B ist ein Muster der Röntgenbeugung, das mit einer Referenzprobe erhalten wurde, welche nicht der "Schockumwandlungsbehandlung" unterworfen wurde.

Vorrichtungen zum Ausführen der Erfindung

In den Fig. 1 und 2 sind zwei herkömmliche Schockanlegevor richtungen gezeigt, welche verwendet werden können, um das Verfahren der vorliegenden Erfindung auszuführen. Die Vor richtung, die in Fig. 1 gezeigt ist, wird der "flache Typus" genannt, während die Vorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, der "zylindrische Typus" genannt wird.

In der Vorrichtung des flachen Typus von Fig. 1, wird, wenn eine Sprengkapsel 1 gesprengt wird, ein Detonationswellen erzeuger 2 erregt, um die Explosion eines Hauptsprengstoffes 3 zu induzieren. So wird eine ebene Detonationswelle erzeugt und schnell abwärts vorwärtsbewegt, so daß eine metallische Scheibe 4 dazu gezwungen wird, in einem Raum 6 längs einer Plastikröhre 5 abwärts zu fliegen. Wenn die metallische Platte 4 gegen einen Behälterhalter 8 prallt, wird eine Schockwelle abwärts in dem Behälterhalter 8 vorwärtsbewegt und durch einen Probenbehälter 9 an eine Probe 10 angelegt. Die Bezugszahlen 7 und 7′ bezeichnen konzentrisch angeordne te Stahlröhren, welche durch einen dickeren Ring 11 einge schlossen sind. Der Ring 11 ist aus Schwermetall wie Blei od. dgl. hergestellt. Die Stahlröhren 7 und 7′ und der dickere Ring 11 bilden eine sog. "Impulsfalle". Wie bekannt ist, wird zum Schutz des Probenbehälters 9 vor der Explosion die Impulsfalle selbst zu Bruchstücken zerschlagen, um den Impuls zu absorbieren, der durch die Explosion erzeugt wird. Wenn der Explosionsdruck des Hauptsprengstoffs 3 hinreichend groß erwartet wird, kann die Metallscheibe 4 weggelassen werden. In diesem Fall wird der Hauptsprengstoff 3 direkt auf dem Behälterhalter 8 plaziert.

In der Vorrichtung des zylindrischen Typus von Fig. 2 wird, wenn eine Sprengkapsel 1 gesprengt wird, ein Sprengstoff blatt 12 erregt, um eine symmetrisch ausgewogene Explosion eines Hauptsprengstoffes 3 zu induzieren, die eine Metallröh re 13 einwärts deformiert und dazu veranlaßt, gegen einen Probenbehälter 9 zu prallen, um eine Schockwelle zu erzeu gen. Die Schockwelle komprimiert eine Probe 10 in dem Behäl ter 9. Durch die Bezugszahl 14 bezeichnet ist eine Halteplat te für die Vorrichtung. Aus dem gleichen Grund, der oben beschrieben worden ist, kann die Metallröhre 13 weggelassen werden.

Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Wie im nachfolgenden beschrieben werden wird, wurden vier Proben der polykristallinen Substanz erzeugt, indem das Verfahren der vorliegenden Erfindung ausgeführt wurde. Diese Proben wurden vermittels eines Elektronenmikroskops des Transmissionstypus (NIPPON DENSHI: JEM-4000FX), eines Röntgenbeugungsanalysators (Philips: PW1800) und eines magnetischen Kernresonanzanalysators (Brucker: MSL400P) untersucht.

Die Beschleunigungsspannung des Elektronenmikroskops betrug 400 kV.

Die Betriebsbedingungen des magnetischen Kernresonanzanalysa tors waren wie folgt:

Zustand-1

Zu messendes Objekt: ¹³C-NMR
Tastkopf: 7 mmMAS
Pulssequenz: QUADCYCL
Zu messende Frequenz: 100,614 MHz (¹³C)
Datengröße: 8 K
Zu beobachtender Frequenzbereich: 83 kHz
Zykluszeit: 30 s
Erregungspulsbreite: 4,5 µs (90°-Puls)
Totzeit: 10 µs
Datenaufnahmezeit: 12,288 ms
MAS: 4000-4900 Hz
Temperatur: Raumtemperatur
Chemische Verschiebungsreferenz: C=O-Spitze von Glycin (176,46 ppm).

Zustand-2

Zu messendes Objekt: ¹¹B-NMR
Tastkopf: 4 mmMAS
Pulssequenz: QUADCYCL
Zu messende Frequenz: 128,33 MHz (¹¹B)
Datengröße: 8 K
Zu beobachtender Frequenzbereich: 26 kHz
Zykluszeit: 30 s
Erregungspulsbreite: 1,0 µs
Totzeit: 30 µs
Datenaufnahmezeit: 38,912 ms
MAS: 6000 Hz
Temperatur: Raumtemperatur
Chemische Verschiebungsreferenz: BO₄-Spitze von Borax (Na2B407·10H20) (2,0 ppm).

Referenzproben

Zum Vergleich wurden auch Referenzproben untersucht, welche Diamant und Bornitrid des tesseralen Systems waren.

Zusammensetzungsformel bestimmt durch Elementaranalyse

Die Zusammensetzungsformel von jeder c-BCN-Substanz wurde vermittels des folgenden elementaren Analyseverfahrens bestimmt.

D .h., bezüglich der quantitativen Analyse des Kohlenstoffs (C), Stickstoffs (N) und Wasserstoffs (H) wurde jede Probe mit Bleioxid (Pb₃O₄) gemischt und in eine Zinnkapsel getan. Nachdem sie gefaltet wurde, wurde die Zinnkapsel einer Umgebung von Sauerstoff bei einer Temperatur von 800 bis 1000°C ausgesetzt, um Kohlendioxidgas, Stickstoffgas und wäßrigem Dampf zu erzeugen, welche in einen Gaschromatographen geführt wurden. Bezüglich der quantitativen Analyse des Bors (B) wurde jede Probe (0,1 g) mit 1 g von Kaliumcarbonat und 1 g von Natriumcarbonat gemischt und die Mischung wurde in einen Platintiegel getan und vollständig durch einen Gasbrenner geschmolzen. Nachdem sie für ungefähr 30 min erhitzt wurde, wurde die geschmolzene Probe auf das Niveau der Raumtemperatur abgekühlt und dann mit Salzsäure und destilliertem Wasser gemischt. Die so erzeugte Wasserlösung wurde in einen Hochfrequenzinduktionsplasma-Massenspektrographen (ICP-Massenanalyse) für die Analyse des Bors (B) geführt. Die Untersuchung wurde dreimal in jeder Probe ausgeführt und die Zusammensetzungsformel wurde aus dem Mittelwert der drei Daten bestimmt.

Beispiele (Beispiel 1)

Indem Bortrichlorid, Acetylen und Ammoniak bei einer hohen Temperatur behandelt wurden, wurde eine graphitähnliche Sub stanz in der Form von Pulver erzeugt. Eine Elementaranalyse, die auf diese pulversierte Substanz angewendet wurde, zeigte, daß das Verhältnis des Bors (B), Kohlenstoffs (C) und Stickstoffs (N) 1,0 : 1,3 : 1,0 ist und die Substanz ungefähr 2,4% Wasserstoff (H) enthält. Als ein Resultat der Röntgenanalyse, die auf die pulverisierte Substanz angewen det wurde, wurde gefunden, daß die Substanz eine starke Beugungsspitze zeigt (nämlich die Spitze, die durch die 0, 0, 2 Fläche verursacht wird), welches charakteristisch für eine Graphitstruktur ist.

Die pulverisierte Substanz und ein Kupferpulver wurden in dem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 gemischt. Das Kupfer pulver bestand im wesentlichen aus schuppigen Kupferteil chen, deren mittlerer Durchmesser 0,05 mm betrug. Die Mischung wurde dann in eine Gesenkform getan und gepreßt, um einen scheibenartig geformten Körper zu erzeugen, dessen Durchmesser ungefähr 20 mm betrug und dessen Dicke ungefähr 5 mm betrug. Die Dichte des geformten Körpers betrug ungefähr 70% der theoretischen Dichte.

Der geformte Körper, nämlich eine Probe 10, wurde der Schock umwandlungsbehandlung unterworfen, indem die Vorrichtung von Fig. 1 verwendet wurde. In dem Experiment wurden ungefähr 200 g des Hauptsprengstoffes 3 verwendet. Der Sprengstoff wurde erzeugt, indem Cyclomethylen-tetra-nitroamin und eine 66%ige Lösung von Natriumperchlorat im Verhältnis von 85 : 15 gemischt wurden. Die Metallscheibe 4, die in diesem Fall verwendet wurde, hatte 76 mm im Durchmesser und 3 mm in der Dicke. Der Probenbehälter 9 wurde aus rostfreiem Stahl hergestellt und hatte 20 mm im inneren Durchmesser, 30 mm im äußeren Durchmesser und 20 in der Höhe. Der Behälterhalter 8, der den Probenbehälter 9 einschließt, wurde aus Messing hergestellt und hatte 30 mm im inneren Durchmesser, 50 mm im äußeren Durchmesser und 40 mm in der Höhe. Um den Behälter halter 8 waren die Stahlröhren 7 und 7′ angeordnet und der dickere Bleiring 11, wie in der Zeichnung gezeigt.

In diesem Beispiel wurde erwartet, daß der Explosionsdruck, der an die Probe angelegt wurde, ungefähr 27 GPa betrug. Nach dem Explosionsprozeß wurde der Probenbehälter 9 aus der zerbrochenen Vorrichtung genommen und die Probe 10 wurde aus dem Behälter 9 genommen, indem ein spezielles Werkzeug ver wendet wurde. Dann wurde Salpetersäure und Salzsäure zu der Probe hinzugefügt, um die metallischen Teile in der Probe aufzulösen und dann wurde die unlösliche Substanz getrennt und getrocknet. Schließlich wurde ein schwarzes Pulver erhalten.

Die Eigenschaften des schwarzen Pulvers, das so erzeugt wurde, wurden vermittels der Röntgenbeugungsanalyse unter sucht. Als ein Resultat dieser Untersuchung wurde gefunden, daß das Pulver eine starke Beugungsspitze an der Position hat (nämlich der Wellenlänge), wo der Diamant des tesseralen Systems seine Beugungsspitze haben sollte (nämlich die Spitze, die durch die 1, 1, 1 Fläche verursacht wird).

Indem die Stärke dieser Spitze, d. h. dieses Peaks, mit jener einer entsprechenden Spitze verglichen wurde, die von einer Referenzprobe besessen wurde, welche nicht der Schockumwandlungsbehandlung unterworfen wurde, wurde gefunden, daß die diamantähnliche Substanz (nämlich c-BCN) zu ungefähr 5% in dem schwarzen Pulver vorliegt.

(Beispiel 2)

Die pulverisierte graphitähnliche Substanz wie in Beispiel 1 erwähnt und ein Kupferpulver wurden in dem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt. Das Kupferpulver bestand im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen, deren mittlerer Durchmesser 0,1 mm betrug. Aus der Mischung wurde ein scheibenförmig geformter Körper als eine Probe 10 erzeugt.

Wie in dem Fall von Beispiel 1 wurde der scheibenförmige geformte Körper der Schockumwandlungsbehandlung unterworfen, indem die Vorrichtung von Fig. 1 verwendet wurde. Dagegen war in Beispiel 2 die Menge des Hauptsprengstoffs 3 ungefähr 260 g.

In diesem Beispiel wurde erwartet, daß der an die Probe 10 angelegte Explosionsdruck ungefähr 35 GPa betrug. Nach der Explosion wurde im wesentlichen der gleiche Prozeß wie im vorhergehenden Fall ausgeführt, um ein schwarzes Pulver zu erhalten.

Als ein Resultat der Röntgenbeugungsanalyse, die auf das schwarze Pulver angewendet wurde, wurde gefunden, daß die diamantähnliche Substanz (nämlich c-BCN) zu ungefähr 20% in dem schwarzen Pulver vorliegt.

(Beispiel 3)

Indem Bortrichlorid und Acetonitril bei 1000°C behandelt werden, wurde eine feste Substanz erzeugt. Dann wurde die feste Substanz zu 1500°C erhitzt, um eine schwarze feste Substanz zu erhalten. Eine Elementaranalyse, die auf diese Substanz angewendet wurde, zeigte, daß das Verhältnis von Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) 1,0 : 2,5 : 1,0 beträgt und die Substanz ungefähr 2,0% Wasserstoff (H) ent hält. Als ein Resultat der Röntgenanalyse wurde gefunden, daß die Substanz eine Beugungsspitze hat, welche charakteristisch für eine Graphitstruktur ist, wie aus dem Muster von Fig. 3(B) ersichtlich ist.

Indem im wesentlichen die gleiche Schockumwandlungsbehand lung wie in Beispiel 2 auf der Substanz ausgeführt wird, wurde schließlich ein schwarzes Pulver erhalten. Wenn zwei Glasplatten gegeneinander gerieben wurden, wobei das schwar ze Pulver zwischen sie gefügt wurde, wurde gefunden, daß viele Streifen oder Kratzer auf den Oberflächen der Glasplat ten erzeugt wurden.

Als ein Resultat der Röntgenanalyse, die auf das schwarze Pulver angewendet wurde, wurde gefunden, daß das Pulver so wohl eine starke Beugungsspitze an der Position zeigt, wo der Diamant des tesseralen Systems seine Beugungsspitze zeigt, als auch eine Beugungsspitze der verbleibenden graphitähnlichen Substanz.

Indem die Stärke dieser Spitzen mit jenen verglichen wurden, die durch eine Probe besessen wurde, die der Schockumwand lungsbehandlung nicht unterworfen war, wurde gefunden, daß c-BCN um ungefähr 50 bis 60% in dem schwarzen Pulver vorlag (siehe Fig. 3(A)). Indem bekannte Trennungs- und Reinigungs prozesse auf das Pulver angewendet wurden, wurde eine c-BCN- Substanz mit hoher Reinheit erhalten. Die Elementaranalyse enthüllte, daß die Zusammensetzungsformel dieser Substanz B_1,0 C_2,8 N_1,0 betrug.

Die c-BCN-Substanz war in der Form von Pulver und dunkel blau. Als eine Folge der Röntgenbeugungsanalyse wurde gefun den, daß die c-BCN-Substanz eine Diamantkristallstruktur mit einem Abstand wie nachfolgend beschrieben hat, welcher Abstand von dem des Diamanten und dem des Bornitrids des kubischen Systems verschieden ist.

Die Gitterkonstante a = 3,605 ± 0,001 Å

Als eine Folge der Untersuchung durch das Elektronenmikros kop des Transmissionstypus (TEM) wurde gefunden, daß die c-BCN-Substanz eine polykristalline Substanz einer Struktur war, worin Teilchen von Diamantkristallstruktur aneinander in verschiedenen Richtungen gebunden waren. Die Teilchen wa ren ungefähr 50 bis ungefähr 500 Å (Angström) in der Größe.

Als eine Folge der magnetischen Kernresonanzanalyse, durch welche die spektralen Charakteristiken von ¹³C und ¹¹B unter sucht wurden, wurde gefunden, daß drei Arten von SP³-Bin dung-Kohlenstoff (chemische Verschiebung: 37,016 ppm, 44,354 ppm & 55,253 ppm) und SP³-Bindungs-Bor (chemische Verschiebung: 1,332 ppm) in der Substanz der Erfindung vor lagen.

(Beispiel 4)

Ein äquimolares Gas von Acetonitril und Bortrichlorid wurde mit einer kleinen Menge von Wasserstoffgas gemischt und in einem Reaktor bei 1000 bis 1500°C erhitzt. Damit wurde eine graphitähnliche Substanz erzeugt. Es wurde gefunden, daß das Verhältnis von B : C : N dieser h-BCN-Substanz 1,0 : 1,0 : 1,0 betrug. Indem der ähnliche Arbeitsgang zu jenem in dem oben erwähnten Beispiel 2 ausgeführt wird, wobei die h-BCN-Sub stanz als ein Ausgangsmaterial verwendet wurde, wurde schließlich ein schwarzes Pulver erhalten. Indem die bekann ten Trennungs- und Reinigungsverfahren auf das Pulver ange wendet wurden, wurde ein c-BCN hoher Reinheit in der Ausbeu te von 30% erhalten. Die Elementaranalyse enthüllte, daß die Zusammensetzungsformel des c-BCN im wesentlichen die gleiche wie die des Ausgangsmaterials war. Die Blauheit des c-BCN war stärker als jene des Beispiels 3. Als eine Folge der Röntgenbeugungsanalyse wurde gefunden, daß die c-BCN-Sub stanz eine Diamantkristallstruktur hat und eine Gitter konstante innerhalb eines Bereiches zwischen jenen des Bornitrids des kubischen Systems und der c-BCN-Substanz von Beispiel 3 hat.

Bezüglich der chemischen Stabilität brannte der Diamant bei 600°C in Luft, während die c-BCN-Substanzen der Beispiele 3 und 4 keine Reaktion zeigten, selbst wenn sie zu dieser Temperatur in Luft erhitzt wurden.

Wie in der vorhergehenden Beschreibung beschrieben, ist gemäß der vorliegenden Erfindung sowohl eine neue poly kristalline BCN-Substanz als auch ein Verfahren zur Erzeu gung derselben geschaffen. In der Tat umfaßt die neue poly kristalline BCN-Substanz Teilchen von Diamantkristallstruk tur, wobei jedes Teilchen aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelementen zusammengesetzt ist. Die neue Substanz hat erwiesen, sowohl die mechanische Stärke des Diamanten als auch die chemische Stabilität des Bornitrids des tesseralen Systems zu haben. So ist das neue Material in weitem Umfang anwendbar, nicht nur für die Her stellung von Schleifmaterialien und Schneidwerkzeugen, welche im industriellen Gebiet unentbehrlich sind, sondern auch für die Herstellung von Halbleitern.

Claims

1. Polykristalline BCN-Substanz, die umfaßt: Partikel von Diamantkristallstruktur, wobei jedes Partikel aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelemen ten zusammengesetzt ist.

2. Polykristalline BCN-Substanz nach Anspruch 1, in welcher, wenn die Zusammensetzungsformel der Substanz durch "BxCyNz" repräsentiert wird, einer Beziehung genügt wird, worin "x = z" im wesentlichen festgesetzt ist und "0,1 y 10" in dem Fall von "x = 1" festgesetzt ist.

3. Polykristalline BCN-Substanz nach Anspruch 2, in welchem einer Beziehung genügt wird, worin "x = z" im wesentlichen festgesetzt ist und in dem Fall von "x = 1" "0,5 y 4" festgesetzt ist.

4. Polykristalline BCN-Substanz nach Anspruch 2 oder 3, in welchem die Partikel in der Größe 10 bis 1000 Å sind.

5. Verfahren zur Erzeugung einer polykristallinen BCN-Substanz, das schrittweise umfaßt, daß:

a) eine graphitähnliche Substanz erzeugt wird, welche aus Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelementen zusammengesetzt ist; und
b) dynamischer Druck an die graphitähnliche Substanz vermittels einer Schockwelle angelegt wird.

6. Verfahren zur Erzeugung einer Substanz, welche eine Diamantkristallstruktur hat, das schrittweise umfaßt, daß:

a) eine graphitähnliche Substanz hergestellt wird, welche Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) als Hauptelemente enthält;
b) die graphitähnliche Substanz mit einem Metallpulver gemischt wird, um eine Mischung zu erzeugen:
c) ein Druck an die Mischung angelegt wird, um einen geformten Körper zu erzeugen; und
d) ein Explosionsdruck an den geformten Körper angelegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem in dem Schritt (d) der Explosionsdruck, der an den geformten Körper ange legt wird, ungefähr 27 GPa bis 35 GPa beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, in welchem der Explosions druck erzeugt wird, indem ein Sprengstoff zur Explosion gebracht wird, welcher erzeugt wird, indem Cyclo methylen-tetra-minoramin (Cyclomethylen-tetra-nitroamin) und 66%Lösung von Natriumperchlorat in dem Verhältnis von 85 : 15 gemischt werden.

9. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem die graphitähn liche Substanz und das Metallpulver in dem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 gemischt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 9, in welchem das Metallpulver ein Kupferpulver ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, in welchem das Kupferpulver im wesentlichen aus schuppigen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser 0,05 mm beträgt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, in welchem die Dichte des geformten Körpers ungefähr 70% der theoretischen Dichte beträgt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, in welchem die graphit ähnliche Substanz und das Kupferpulver in dem Gewichts verhältnis von 96 : 4 gemischt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 13, in welchem das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm beträgt.

15. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem die graphitähn liche Substanz Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Verhältnis von 1,0 : 1,3 : 1,0 enthält und 2,4% an Wasserstoff (H) enthält.

16. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem die graphitähn liche Substanz Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Verhältnis von 1,0 : 2,5 : 1,0 enthält und 2% Wasserstoff (H) enthält.

17. Verfahren nach Anspruch 15, in welchem die graphitähn liche Substanz in der Form von Pulver ist und erzeugt wird, indem Bortrichlorid, Acetylen und Ammoniak in einer höheren Temperatur behandelt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 16, in welchem die graphitähn liche Substanz erzeugt wird, indem Bortrichlorid und Acetonitril bei 1000°C und dann bei 1500°C behandelt werden.

19. Verfahren zur Erzeugung einer Substanz, welche eine Diamantkristallstruktur hat, das schrittweise umfaßt, daß:

a) Bortrichlorid, Acetylen und Ammoniak bei einer gegebenen hohen Temperatur behandelt werden, um eine graphitähnliche Substanz in der Form von Pulver zu erzeugen, wobei die Substanz Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Verhältnis von 1,0 : 1,3 : 1,0 und ungefähr 2,4% an Wasserstoff (H) enthält;
b) die graphitähnliche Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 10 : 90 gemischt wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus schuppigen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,05 mm beträgt;
c) die Mischung komprimiert wird, um einen geformten Körper zu erzeugen, dessen Dichte ungefähr 70% von der wahren Dichte beträgt;
d) ein Explosionsdruck von ungefähr 27 GPa an den geformten Körper angelegt wird.

20. Verfahren zur Erzeugung einer Substanz, welche eine Diamantkristallstruktur hat, das schrittweise umfaßt, daß:

a) Bortrichlorid, Acetylen und Ammoniak bei einer gegebenen hohen Temperatur behandelt werden, um eine graphitähnliche Substanz in der Form von Pulver zu erzeugen, wobei die Substanz Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Verhältnis von 1,0 : 1,3 : 1,0 und ungefähr 2,4% an Wasserstoff (H) enthält;
b) die graphitähnliche Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm beträgt;
c) die Mischung komprimiert wird, um einen geformten Körper zu erzeugen; und
d) ein Explosionsdruck von ungefähr 35 GPa an den geformten Körper angelegt wird.

21. Verfahren zur Erzeugung einer Substanz, welche eine Diamantkristallstruktur hat, das schrittweise umfaßt, daß

a) Bortrichlorid und Acetonitril bei ungefähr 1000°C und bei ungefähr 1500°C behandelt werden, um eine schwarze feste Substanz zu erzeugen, wobei die schwarze feste Substanz Bor (B), Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) in dem Gewichtsverhältnis von 1,0 : 2,0 : 1,0 und ungefähr 2% an Wasserstoff (H) enthält;
b) die schwarze feste Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm betragt;
c) die Mischung gepreßt wird, um einen geformten Körper zu erzeugen;
d) ein Explosionsdruck von ungefähr 35 GPa an den geformten Körper angelegt wird.

22. Verfahren zur Erzeugung einer Substanz, welche eine Diamantkristallstruktur hat, das schrittweise umfaßt, daß:

a) ein äquimolares Gas von Acetonitril und Bortri chlorid mit einer kleinen Menge von Wasserstoffgas gemischt wird;
b) die Mischung bei 1000 bis 1500°C erhitzt wird, um eine schwarze feste Substanz zu erzeugen, wobei das B : C : N-Verhältnis der Substanz 1,0 : 1,0 : 1,0 beträgt;
c) die schwarze feste Substanz mit einem Kupferpulver in dem Gewichtsverhältnis von 96 : 4 gemischt wird, um eine Mischung zu erzeugen, wobei das Kupferpulver im wesentlichen aus sphärischen Kupferteilchen besteht, deren mittlerer Durchmesser ungefähr 0,1 mm beträgt;
d) die Mischung gepreßt wird, um einen geformten Körper zu erzeugen; und
e) ein Explosionsdruck von ungefähr 35 GPa an den geformten Körper angelegt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem das Material des Metallpulvers Kupfer, Aluminium, Kobalt, Nickel, Wolfram oder Legierungen von ihnen ist.

24. Verfahren nach Anspruch 23, in welchem das Metallpulver ungefähr 50 Gew.-% bis 98 Gew.-% der Mischung zeigt.

25. Verfahren nach Anspruch 24, in welchem der geformte Körper eine Dichte größer als 40% der wahren Dichte hat.

26. Verfahren nach Anspruch 6, in welchem der mittlere Durch messer des Metallpulvers kleiner als 0,5 mm ist.

27. Verfahren nach Anspruch 26, in welchem der mittlere Durchmesser des Metallpulvers innerhalb eines Bereiches von 0,1 mm bis 0,01 mm liegt.

28. Verfahren nach Anspruch 27, in welchem jedes der Teil chen des Metallpulvers im Umriß sphärisch ist.