JPH0345035B2 - - Google Patents
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- JPH0345035B2 JPH0345035B2 JP61027755A JP2775586A JPH0345035B2 JP H0345035 B2 JPH0345035 B2 JP H0345035B2 JP 61027755 A JP61027755 A JP 61027755A JP 2775586 A JP2775586 A JP 2775586A JP H0345035 B2 JPH0345035 B2 JP H0345035B2
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- boron nitride
- cubic boron
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J3/00—Processes of utilising sub-atmospheric or super-atmospheric pressure to effect chemical or physical change of matter; Apparatus therefor
- B01J3/06—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies
- B01J3/062—Processes using ultra-high pressure, e.g. for the formation of diamonds; Apparatus therefor, e.g. moulds or dies characterised by the composition of the materials to be processed
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
- C04B35/583—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride
- C04B35/5831—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on boron nitride based on cubic boron nitrides or Wurtzitic boron nitrides, including crystal structure transformation of powder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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-
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
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Description
発明の背景
本発明は立方晶窒化ホウ素研摩体粒子に関す
る。 立方晶窒化ホウ素は硬度においてダイヤモンド
に次ぐ硬い物質であり、工業界において広範囲の
種々の研摩用途を有する。立方晶窒化ホウ素はと
いし車に混入させることができ、このといし車は
種々の硬化鉄材の研摩に使用することができる。
また立方晶窒化ホウ素は研摩成形体に形態に形成
することができる。立方晶窒化ホウ素研摩成形体
は工業界において広く使用され、かつ多数の刊行
された特許明細書に記載されている。 米国特許明細書第4469802号は立方晶窒化ホウ
素の焼結体の製造法について記載しており、該方
法は： (a) 六方晶系窒化ホウ素、立方晶系窒化ホウ素及
びそれらの混合物より成る群から選択される原
料窒化ホウ素と、0.15〜3.0モル％の量におけ
るMeBN（式中、Meはアルカリ土類金属を表
わす）とを混合する工程；及び (b) 上記混合材料を熱力学的に安定化された圧力
条件下に1350℃及びそれ以上の温度において立
方晶系窒化ホウ素により処理する工程； より成る。 この方法において重要なことは焼結された混合
物中に特定のアルカリ土類金属窒化ホウ素化合物
を使用することであることに注意すべきである。 発明の要約 本発明によれば： (a) 多量の立方晶窒化ホウ素を、塩状窒化物又は
そのような窒化物類の混合体と混合し、その際
窒化物又は窒化物類は得られた混合物の２モル
％以下の量で存在するように、 (b) 混合物を、結晶学的に安定な昇温、昇圧の状
態に置いて、立方晶窒化ホウ素の焼結体を製造
し、 (c) 焼結体を破砕して、多量の粒子を製造し、 (d) 上記工程(c)で製造した多量の粒子、あるいは
工程(b)で製造した焼結体を、1000℃〜1300℃の
温度で５分〜60分間熱処理することを特徴とす
る、多量の立方晶窒化ホウ素含有粒子を製造す
る方法が提供される。 発明の詳細な記載 塩状窒化物はアルカリ金属及びアルカリ土類金
属の窒化物ならびに第Ｂ及びＢ族の金属及び
或る種の第族金属の窒化物である。好ましい窒
化物はアルカリ土類金属窒化物である。 立方晶窒化ホウ素の焼結促進物質である塩状窒
化物は窒化物の混合物として使用することが好ま
しい。好適な混合物の例は窒化カルシウムと窒化
マグネシウムとである。 該塩状窒化物を非常に少量において使用するこ
とが本発明の実施に対して重要である。好ましく
は、混合物中における窒化物又は窒化物類のモル
％は0.5モル％以下である。混合物中における窒
化物又は窒化物類の最小量は典型的には0.007モ
ル％である。 立方晶窒化ホウ素粒子は微粉、例えば40ミクロ
ン未満の粒径を有するものであることが好まし
い。該粒子は慣用の方法で製造することができ
る。その代りに、該立方晶窒化ホウ素粒子は触媒
として塩状窒化物を使用して六方晶系窒化ホウ素
からの合成によつて製造することができる。 焼結体を製造するに当つて採用される温度条件
及び圧力条件は該立方晶窒化ホウ素が結晶学的に
安定であるような条件である。加えられる圧力は
典型的には40〜80キロバールの範囲であり、一方
適用される温度は典型的には1300〜2300℃の範囲
である。 本発明方法により製造される焼結立方晶窒化物
ホウ素体は若干量の、直接の立方晶窒化ホウ素対
立方晶窒化ホウ素粒子焼結又は連晶
（intergrowth）を含有し、これが該焼結体の強
度に寄与する。該焼結体は一般的に直径少なくと
も２mmを有する円板の形状で製造される。すなわ
ち該焼結体は例えば旋削によつて種々の材料、特
に鉄材を研削するのに使用される。 該焼結体は好ましくは粉砕して多数の、より小
さな立方晶窒化ホウ素体又は粒子を生成させる。
このような破砕により一般的に70〜1000ミクロン
の粒子が生成される。これらの粒子をといし車の
ような慣用の研摩工具に混入させることができ
る。 破砕前に、焼結体又はそれ自体の粒子を1000〜
1300℃の温度において５〜60分間熱処理するなら
ば該粒子の強さが増加することが予想外にも見出
された。好ましい熱処理は1100℃の温度において
５〜60分間である。該熱処理は不活性ガスのよう
な非酸化性雰囲気下に行うことが好ましい。 本発明を下記実施例により例証する。 実施例 １ 粒径40ミクロン未満の立方晶窒化ホウ素粒子の
多量を窒化物焼結促進物質と混合した。該窒化物
焼結促進物質は窒化カルシウムと窒化マグネシウ
ムとの混合物（50：50モル混合物）より成るもの
であつた。この窒化物焼結促進物質を該混合物の
0.075モル％の量において供給した。該混合物を
標準の高圧／高温カプセルに仕込み、1650〜1700
℃の範囲の温度及び55〜60キロバールの圧力に供
した。この高められた温度及び圧力の条件を10分
間にわたつて保つた。カプセルから回収されたも
のは立方晶窒化ホウ素粒子の焼結した連晶塊より
成り、それは極めて硬く、種々の硬鋼を旋削する
のに好適であつた。 実施例 ２〜６ 実施例１に記載の方法と同一の方法を使用し、
かつ下記の焼結促進物質及びその量を使用して焼
結連晶立方晶窒化ホウ素体を製造した： 実施例 焼結促進物質 混合物のモル％ ２ 窒化マグネシウム 0.1 ３ 窒化カルシウム 0.7 ４ 窒化ストロンチウム 0.085 ５ 窒化バリウム 0.056 ６ 窒化銅 0.12 それぞれの場合において、種々の硬鋼を旋削す
るに好適な極めて硬い焼結立方晶窒化ホウ素体が
生成された。 実施例 ７ 窒化物の混合物が混合物の0.1モル％を構成し
た点を除いて実施例１の教示にしたがつて焼結立
方晶窒化ホウ素体を製造した。この焼結立方晶窒
化物ホウ素体を慣用のリングクラツシヤーに入れ
て種種の大きさの多数のより小さな物体又は粒子
に粉砕した。三つの範囲の粒子を選択した。該粒
子の強さを、N.G.ベリング（Belling）及びL.バ
イアリー（Bialy）による論文「フリアテスター
−10イアズ レイター（Friatester−10Years
Later）」、Industrial Diamond Review.1974年８
月号、第285〜291頁に記載の周知のフリアテスト
インデツクス（Friatest index）法を使用して
測定した。各範囲における粒子の強さを、まずそ
れらの生成状態のままにおいて、次いでアルゴン
雰囲気下に1100℃において５分間、加熱処理に供
した後、測定した。得られた結果を下記に示す。
る。 立方晶窒化ホウ素は硬度においてダイヤモンド
に次ぐ硬い物質であり、工業界において広範囲の
種々の研摩用途を有する。立方晶窒化ホウ素はと
いし車に混入させることができ、このといし車は
種々の硬化鉄材の研摩に使用することができる。
また立方晶窒化ホウ素は研摩成形体に形態に形成
することができる。立方晶窒化ホウ素研摩成形体
は工業界において広く使用され、かつ多数の刊行
された特許明細書に記載されている。 米国特許明細書第4469802号は立方晶窒化ホウ
素の焼結体の製造法について記載しており、該方
法は： (a) 六方晶系窒化ホウ素、立方晶系窒化ホウ素及
びそれらの混合物より成る群から選択される原
料窒化ホウ素と、0.15〜3.0モル％の量におけ
るMeBN（式中、Meはアルカリ土類金属を表
わす）とを混合する工程；及び (b) 上記混合材料を熱力学的に安定化された圧力
条件下に1350℃及びそれ以上の温度において立
方晶系窒化ホウ素により処理する工程； より成る。 この方法において重要なことは焼結された混合
物中に特定のアルカリ土類金属窒化ホウ素化合物
を使用することであることに注意すべきである。 発明の要約 本発明によれば： (a) 多量の立方晶窒化ホウ素を、塩状窒化物又は
そのような窒化物類の混合体と混合し、その際
窒化物又は窒化物類は得られた混合物の２モル
％以下の量で存在するように、 (b) 混合物を、結晶学的に安定な昇温、昇圧の状
態に置いて、立方晶窒化ホウ素の焼結体を製造
し、 (c) 焼結体を破砕して、多量の粒子を製造し、 (d) 上記工程(c)で製造した多量の粒子、あるいは
工程(b)で製造した焼結体を、1000℃〜1300℃の
温度で５分〜60分間熱処理することを特徴とす
る、多量の立方晶窒化ホウ素含有粒子を製造す
る方法が提供される。 発明の詳細な記載 塩状窒化物はアルカリ金属及びアルカリ土類金
属の窒化物ならびに第Ｂ及びＢ族の金属及び
或る種の第族金属の窒化物である。好ましい窒
化物はアルカリ土類金属窒化物である。 立方晶窒化ホウ素の焼結促進物質である塩状窒
化物は窒化物の混合物として使用することが好ま
しい。好適な混合物の例は窒化カルシウムと窒化
マグネシウムとである。 該塩状窒化物を非常に少量において使用するこ
とが本発明の実施に対して重要である。好ましく
は、混合物中における窒化物又は窒化物類のモル
％は0.5モル％以下である。混合物中における窒
化物又は窒化物類の最小量は典型的には0.007モ
ル％である。 立方晶窒化ホウ素粒子は微粉、例えば40ミクロ
ン未満の粒径を有するものであることが好まし
い。該粒子は慣用の方法で製造することができ
る。その代りに、該立方晶窒化ホウ素粒子は触媒
として塩状窒化物を使用して六方晶系窒化ホウ素
からの合成によつて製造することができる。 焼結体を製造するに当つて採用される温度条件
及び圧力条件は該立方晶窒化ホウ素が結晶学的に
安定であるような条件である。加えられる圧力は
典型的には40〜80キロバールの範囲であり、一方
適用される温度は典型的には1300〜2300℃の範囲
である。 本発明方法により製造される焼結立方晶窒化物
ホウ素体は若干量の、直接の立方晶窒化ホウ素対
立方晶窒化ホウ素粒子焼結又は連晶
（intergrowth）を含有し、これが該焼結体の強
度に寄与する。該焼結体は一般的に直径少なくと
も２mmを有する円板の形状で製造される。すなわ
ち該焼結体は例えば旋削によつて種々の材料、特
に鉄材を研削するのに使用される。 該焼結体は好ましくは粉砕して多数の、より小
さな立方晶窒化ホウ素体又は粒子を生成させる。
このような破砕により一般的に70〜1000ミクロン
の粒子が生成される。これらの粒子をといし車の
ような慣用の研摩工具に混入させることができ
る。 破砕前に、焼結体又はそれ自体の粒子を1000〜
1300℃の温度において５〜60分間熱処理するなら
ば該粒子の強さが増加することが予想外にも見出
された。好ましい熱処理は1100℃の温度において
５〜60分間である。該熱処理は不活性ガスのよう
な非酸化性雰囲気下に行うことが好ましい。 本発明を下記実施例により例証する。 実施例 １ 粒径40ミクロン未満の立方晶窒化ホウ素粒子の
多量を窒化物焼結促進物質と混合した。該窒化物
焼結促進物質は窒化カルシウムと窒化マグネシウ
ムとの混合物（50：50モル混合物）より成るもの
であつた。この窒化物焼結促進物質を該混合物の
0.075モル％の量において供給した。該混合物を
標準の高圧／高温カプセルに仕込み、1650〜1700
℃の範囲の温度及び55〜60キロバールの圧力に供
した。この高められた温度及び圧力の条件を10分
間にわたつて保つた。カプセルから回収されたも
のは立方晶窒化ホウ素粒子の焼結した連晶塊より
成り、それは極めて硬く、種々の硬鋼を旋削する
のに好適であつた。 実施例 ２〜６ 実施例１に記載の方法と同一の方法を使用し、
かつ下記の焼結促進物質及びその量を使用して焼
結連晶立方晶窒化ホウ素体を製造した： 実施例 焼結促進物質 混合物のモル％ ２ 窒化マグネシウム 0.1 ３ 窒化カルシウム 0.7 ４ 窒化ストロンチウム 0.085 ５ 窒化バリウム 0.056 ６ 窒化銅 0.12 それぞれの場合において、種々の硬鋼を旋削す
るに好適な極めて硬い焼結立方晶窒化ホウ素体が
生成された。 実施例 ７ 窒化物の混合物が混合物の0.1モル％を構成し
た点を除いて実施例１の教示にしたがつて焼結立
方晶窒化ホウ素体を製造した。この焼結立方晶窒
化物ホウ素体を慣用のリングクラツシヤーに入れ
て種種の大きさの多数のより小さな物体又は粒子
に粉砕した。三つの範囲の粒子を選択した。該粒
子の強さを、N.G.ベリング（Belling）及びL.バ
イアリー（Bialy）による論文「フリアテスター
−10イアズ レイター（Friatester−10Years
Later）」、Industrial Diamond Review.1974年８
月号、第285〜291頁に記載の周知のフリアテスト
インデツクス（Friatest index）法を使用して
測定した。各範囲における粒子の強さを、まずそ
れらの生成状態のままにおいて、次いでアルゴン
雰囲気下に1100℃において５分間、加熱処理に供
した後、測定した。得られた結果を下記に示す。
【表】
F.I.すなわちフリアテスト インデツクスは粒
子の衝撃強さの尺度であり、F.I.値が高ければ高
いほど粒子が強くなる。したがつて上述の熱処理
により各大きさの範囲における粒子の強さが有意
に改良されることがわかる。 このようにして製造される粒子は種々の硬鋼又
は類似のスチール類の研摩用の樹脂結合といし車
のようなといし車に混入するに好適である。
子の衝撃強さの尺度であり、F.I.値が高ければ高
いほど粒子が強くなる。したがつて上述の熱処理
により各大きさの範囲における粒子の強さが有意
に改良されることがわかる。 このようにして製造される粒子は種々の硬鋼又
は類似のスチール類の研摩用の樹脂結合といし車
のようなといし車に混入するに好適である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多量の立方晶窒化ホウ素含有粒子を製造する
方法において、 (a) 多量の立方晶窒化ホウ素を、塩状窒化物又は
そのような窒化物類の混合体と混合し、その際
窒化物又は窒化物類は得られた混合物の２モル
％以下の量で存在するようにし、 (b) 混合物を、結晶学的に安定な昇温、昇圧の状
態に置いて、立方晶窒化ホウ素の焼結体を製造
し、 (c) 焼結体を破砕して、多量の粒子を製造し、 (d) 上記工程(c)で製造した多量の粒子、あるいは
工程(b)で製造した焼結体を、1000℃〜1300℃の
温度で５分〜60分間熱処理することを特徴とす
る、多量の立方晶窒化ホウ素含有粒子を製造す
る方法。 ２ 窒化物又は窒化物類がアルカリ土類金属窒化
物である特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 窒化物類の混合物を使用し、該混合物の成分
が窒化カルシウム及び窒化マグネシウムである特
許請求の範囲第１項記載の方法。 ４ 窒化物又は窒化物類を混合物の0.5モル％以
下の量において存在させる特許請求の範囲第１〜
３項のうち任意の１項記載の方法。 ５ 立方晶窒化ホウ素粒子が40ミクロン未満の粒
径を有する特許請求の範囲第１〜４項のうち任意
の１項記載の方法。 ６ より小さな物体又は粒子が70〜1000ミクロン
の大きさを有する特許請求の範囲第６項記載の方
法。 ７ 加熱処理が1100℃において５分〜60分間であ
る特許請求の範囲第８項又は第９項記載の方法。 ８ 熱処理を非酸化性雰囲気下に行う特許請求の
範囲第７項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ZA85/1012 | 1985-02-11 | ||
| ZA851012 | 1985-02-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61191566A JPS61191566A (ja) | 1986-08-26 |
| JPH0345035B2 true JPH0345035B2 (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=25577751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027755A Granted JPS61191566A (ja) | 1985-02-11 | 1986-02-10 | 多量の立方晶窒化ホウ素含有粒子を製造する方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0192391B1 (ja) |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5950075A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-22 | 昭和電工株式会社 | 立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法 |
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1986
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Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5950075A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-22 | 昭和電工株式会社 | 立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法 |
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