KR20210060569A - 입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법 - Google Patents

입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210060569A
KR20210060569A KR1020217011398A KR20217011398A KR20210060569A KR 20210060569 A KR20210060569 A KR 20210060569A KR 1020217011398 A KR1020217011398 A KR 1020217011398A KR 20217011398 A KR20217011398 A KR 20217011398A KR 20210060569 A KR20210060569 A KR 20210060569A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
boron nitride
cubic boron
sintered body
powder
nitride sintered
Prior art date
Application number
KR1020217011398A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102605373B1 (ko
Inventor
가츠미 오카무라
유이치로 와타나베
아키토 이시이
다카시 하라다
사토루 구키노
Original Assignee
스미토모덴키고교가부시키가이샤
스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스미토모덴키고교가부시키가이샤, 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 filed Critical 스미토모덴키고교가부시키가이샤
Publication of KR20210060569A publication Critical patent/KR20210060569A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102605373B1 publication Critical patent/KR102605373B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00—Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/06—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron
    • C01B21/064—Binary compounds of nitrogen with metals, with silicon, or with boron, or with carbon, i.e. nitrides; Compounds of nitrogen with more than one metal, silicon or boron with boron
    • C01B21/0648—After-treatment, e.g. grinding, purification
    • 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
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C04B35/645—Pressure sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/04—Making non-ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C1/05—Mixtures of metal powder with non-metallic powder
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/02—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on carbides or carbonitrides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C29/00—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides
    • C22C29/16—Alloys based on carbides, oxides, nitrides, borides, or silicides, e.g. cermets, or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides based on nitrides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F2005/001—Cutting tools, earth boring or grinding tool other than table ware
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B27/00—Tools for turning or boring machines; Tools of a similar kind in general; Accessories therefor
    • B23B27/14—Cutting tools of which the bits or tips or cutting inserts are of special material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/38—Particle morphology extending in three dimensions cube-like
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/64—Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
    • C04B2235/3817—Carbides
    • C04B2235/3839—Refractory metal carbides
    • C04B2235/3847—Tungsten carbides
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/402—Aluminium
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/40—Metallic constituents or additives not added as binding phase
    • C04B2235/405—Iron group metals
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/48—Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5436—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof micrometer sized, i.e. from 1 to 100 micron
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/50—Constituents or additives of the starting mixture chosen for their shape or used because of their shape or their physical appearance
    • C04B2235/54—Particle size related information
    • C04B2235/5418—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof
    • C04B2235/5454—Particle size related information expressed by the size of the particles or aggregates thereof nanometer sized, i.e. below 100 nm
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C26/00—Alloys containing diamond or cubic or wurtzitic boron nitride, fullerenes or carbon nanotubes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

85 체적% 이상 100 체적% 미만의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부인 결합재를 구비하는 입방정 질화붕소 소결체로서, 결합재는, WC, Co 및 Al 화합물을 포함하고, TEM-EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우에, 계면 상의 전부 또는 일부에 산소가 존재하고 있으며, 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은, 0.1 nm 이상 10 nm 이하인 입방정 질화붕소 소결체가 제공된다.

Description

입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법
본 개시는, 입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원은, 2018년 9월 19일에 출원한 일본 특허 출원인 특허 출원 제2018-174696호에 기초한 우선권을 주장한다. 상기 일본 특허 출원에 기재된 모든 기재 내용은, 참조에 의해 본 명세서에 원용된다.
절삭 공구 등에 이용되는 고경도 재료로서, 입방정 질화붕소 소결체(이하, 「cBN 소결체」라고도 함)가 있다. 입방정 질화붕소 소결체는, 통상, 입방정 질화붕소 입자(이하, 「cBN 입자」라고도 함)와 결합재를 포함하며, 입방정 질화붕소 입자의 함유 비율에 따라 그 특성이 상이한 경향이 있다.
이 때문에, 절삭 가공 분야에 있어서는, 피삭재의 재질, 요구되는 가공 정밀도 등에 따라, 절삭 공구에 적용되는 입방정 질화붕소 소결체의 종류가 구분하여 사용된다. 예컨대, 입방정 질화붕소(이하, 「cBN」이라고도 함)의 함유 비율이 높은 입방정 질화붕소 소결체(이하, 「High-cBN 소결체」라고도 함)는, 소결 합금 등의 절삭에 적합하게 이용할 수 있다.
그러나, High-cBN 소결체는, 돌발적인 결손이 발생하기 쉬운 경향이 있다. 이 돌발적인 결손은, 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합력이 약하여, 입방정 질화붕소 입자가 탈락되어 버리는 것에 기인한다고 생각된다. 예컨대, 국제 공개 제2005/066381호(특허문헌 1)에는, 결합재의 적절한 선택에 의해, High-cBN 소결체에 있어서의 돌발적인 결손의 발생을 억제하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1 : 국제 공개 제2005/066381호
본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부인 결합재를 구비하는 입방정 질화붕소 소결체로서, 결합재는, WC, Co 및 Al 화합물을 포함하고, TEM-EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우에, 계면 상의 전부 또는 일부에 산소가 존재하고 있으며, 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은 0.1 nm 이상 10 nm 이하이다.
본 개시의 일 양태에 따른 절삭 공구는, 상기한 입방정 질화붕소 소결체를 포함하는 절삭 공구이다.
본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법은, 상기 입방정 질화붕소 소결체를 제조하는 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법으로서, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거함과 더불어, 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물을 부착시켜, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하는 공정과, 유기 입방정 질화붕소 분말과, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말을 혼합하여, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 유기 입방정 질화붕소 분말과, 잔부인 결합재 원료 분말을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정과, 혼합 분말을 소결하여 입방정 질화붕소 소결체를 얻는 공정을 포함한다.
도 1은 제2 화상의 일례이다.
도 2는 라인 분석의 결과를 나타낸 그래프의 일례로서, 실험예 3의 입방정 질화붕소 소결체에 대하여 실시한 라인 분석의 결과를 나타낸 그래프이다.
[본 개시가 해결하고자 하는 과제]
최근, 기계 부품의 급속한 고기능화에 따라, 기계 부품이 되는 피삭재의 난삭화가 가속화되고 있다. 이에 따라, 절삭 공구의 단수명화에 따른 비용 증가라는 문제가 드러나고 있다. 이 때문에, High-cBN 소결체의 한층 더한 개량이 요구된다. 이 점을 감안하여, 본 개시에서는, 장수명화를 가능하게 하는 입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
[본 개시의 효과]
상기에 의해 얻어지는 입방정 질화붕소 소결체에 따르면, 장수명화가 가능해지고, 그것을 포함하는 절삭 공구도 또한, 장수명화가 가능해진다.
[본 개시의 실시형태의 설명]
본 발명자들은, 입방정 질화붕소 소결체의 한층 더한 장수명화를 실현하기 위해서는, High-cBN 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 탈락을 더 억제할 필요가 있다고 생각하였다. 그러나, 이것을 실현하고, 또한 돌파구를 찾기 위해서는, 종래의 수법과는 상이한 접근이 필요하다고 생각하였다.
그래서 우선 본 발명자들은, 입방정 질화붕소 원료 분말(입방정 질화붕소 소결체의 원료가 되는 입방정 질화붕소 분말)이 어떠한 상태에 있는지를 확인하였다. 구체적으로는, 투과형 전자 현미경(TEM)을 이용하여, 입방정 질화붕소 원료 분말을 관찰하였다. 그 결과, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면에 산소(O)가 존재하고 있는 것, 또한 상기 산소는, B2O3 또는 붕소(B)와 혼재된 비정질 등의 상태로 존재하고 있는 것이 알 수 있었다. 또한 상기 입방정 질화붕소 원료 분말을 이용하여 입방정 질화붕소 소결체를 제조한 경우, 입방정 질화붕소 소결체 중에 많은 산소가 잔존하고 있는 것을 알 수 있었다.
입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합은, B(붕소) 및/또는 N(질소)가, 입방정 질화붕소 입자간에 존재하는 결합재(주로 Co)를 통해 확산 및 재석출됨으로써, 입방정 질화붕소 입자끼리의 넥 그로스(neck growth)가 발생하는 것에 따른 것으로 생각되고 있다. 본 발명자들은, 소결시에, 입방정 질화붕소 입자의 표면에 산소가 존재함으로써, 입방정 질화붕소 입자간에 있어서의 넥 그로스의 발생이 저해되어 버리고, 이것에 의해, 입방정 질화붕소 입자간의 결합력이 저하되어, 결과적으로, 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 일어난다는 가설을 세웠다. 또한, 이하 본 명세서에 있어서, 「넥 그로스의 발생 저해」를, 「넥 그로스 억제」라고도 한다.
그래서 본 발명자들은, 입방정 질화붕소 원료 분말으로부터 산소를 제거하는 방법에 대해서 검토하였다. 우선, 일반적인 열처리, 구체적으로는 수소 또는 암모니아를 이용한 환원 처리를 실시하였다. 그러나, 이들 열처리에서는 산소를 적절히 제거할 수는 없었다.
다음에 본 발명자들은 초임계수에 착안하였다. 초임계수가 매우 높은 용해력을 갖는다는 점에서, 입방정 질화붕소 원료 분말에 포함되는 산소를 초임계수 중에 용해시킴으로써, 입방정 질화붕소 원료 분말로부터의 산소의 제거가 가능해질 것이라고 생각했기 때문이다. 그러나, 입방정 질화붕소 원료 분말을 초임계수에 노출시키는 실험을 반복하여 실시한 결과, 입방정 질화붕소 원료 분말에 있어서의 산소량이 증가하는 것이 확인되었다.
본 발명자들은, 얻어진 실험 결과를 다양한 각도에서 검증하고, 그 검증 결과를 바탕으로 두 가지 메카니즘을 추찰하였다. 첫 번째 메카니즘은, 산화 환경하인 초임계수 중에서, 입방정 질화붕소 원료 분말로부터의 산소의 제거가 야기되는 한편, 입방정 질화붕소 원료 분말에 대한, 초임계수를 공급원으로 하는 산소의 흡착(재산화)이 야기된다고 하는 것이다. 두 번째 메카니즘은, 산소 제거 후의 입방정 질화붕소 원료 분말의 핸들링에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말이 재산화된다고 하는 것이다. 그래서 본 발명자들은, 산소 제거 후의 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면에 대하여 어떠한 처리를 행함으로써, 상기 메카니즘에 의한 재산화를 막을 수 있을 것이라고 생각하여, 예의 검토를 거듭하였다.
예의 검토한 결과, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거하고, 또한 산소 제거 후의 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면에 유기물을 부착시킴으로써, 산소의 제거 및 재산화의 억제가 가능해지는 것을 지견하였다. 또한 상기 가설을 뒷받침하도록, 이와 같이 하여 얻어진 입방정 질화붕소 원료 분말을 이용하여 제조된 입방정 질화붕소 소결체에 있어서는, 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 현저히 억제되고 있었다.
본 개시는, 상기 지견에 기초하여 완성된 것이다. 이하에, 본 개시의 실시양태를 열기하여 설명한다.
[1] 본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부인 결합재를 구비하는 입방정 질화붕소 소결체로서, 결합재는, WC, Co 및 Al 화합물을 포함하고, TEM-EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우에, 계면 상의 전부 또는 일부에 산소가 존재하고 있으며, 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은, 0.1 nm 이상 10 nm 이하이다.
상기 입방정 질화붕소 소결체는, 입방정 질화붕소 입자의 함유량으로부터, 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 발생하기 쉬운 「High-cBN 소결체」인 것이 이해된다. 그러나 상기 입방정 질화붕소 소결체는, 종래의 High-cBN 소결체와 달리, 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 억제된, 장수명화가 가능한 입방정 질화붕소 소결체이다. 그 이유는, 이하와 같이 추찰된다.
종래의 입방정 질화붕소 소결체에 대하여, TEM-EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우, 계면 상에서 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은, 10 nm를 크게 초과하였다. 이것에 대하여, 상기 입방정 질화붕소 소결체에 있어서는, 상기 폭(D)은 0.1 nm 이상 10 nm 이하이다. 이러한 구조 상의 차이는, 본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체가, 종래의 입방정 질화붕소 소결체에 비해 산소량이 적음으로써, 생기는 것으로 생각된다. 미루어 보건대, 상기 입방정 질화붕소 소결체에 따르면, 종래에 비해, 산소에 의한 넥 그로스 억제가 일어나기 어려워지기 때문에, 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합력을 종래에 비해 높일 수 있게 되어, 결과적으로, 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 억제된다.
[2] 상기 입방정 질화붕소 소결체에 있어서, 폭(D)은, 0.1 nm 이상 5 nm 이하이다. 이 경우, 입방정 질화붕소 소결체의 한층 더한 장수명화가 가능해진다.
[3] 상기 입방정 질화붕소 소결체에 있어서, 산소가 존재하는 영역에 있어서의 산소 함유량의 최대값(M)은 5.0 원자% 이하이다. 이 경우, 입방정 질화붕소 소결체의 한층 더한 장수명화가 가능해진다.
[4] 본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 상기 입방정 질화붕소 소결체를 포함하는 절삭 공구이다. 상기 절삭 공구에 따르면, 장수명화가 가능해진다.
[5] 본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법은, 상기 입방정 질화붕소 소결체를 제조하는 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법으로서, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거함과 더불어, 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물을 부착시켜, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하는 공정(제작 공정)과, 유기 입방정 질화붕소 분말과, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말을 혼합하여, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 유기 입방정 질화붕소 분말과, 잔부인 결합재 원료 분말을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정(조제 공정)과, 혼합 분말을 소결하여 입방정 질화붕소 소결체를 얻는 공정(소결 공정)을 포함하다.
상기 제조 방법에 따르면, 제작 공정에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소가 제거됨과 더불어, 산소가 제거된 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물이 부착된다. 이것에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소의 제거와 재산화의 억제가 가능해진다. 즉, 상기 제조 방법에 따르면, 소결 공정에 이용되는 입방정 질화붕소 원료 분말로서, 종래에 비해 산소량이 적은 유기 입방정 질화붕소 분말이 이용된다. 또한, 소결시의 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에는 탄소가 잔존하고 있고, 이것에 의해, 유기 입방정 질화붕소 분말에 잔존하는 산소의 추가적인 제거가 가능해진다. 상기 탄소와 상기 산소가 반응하여 일산화탄소 및/또는 이산화탄소가 되어, 유기 입방정 질화붕소 분말로부터 배출되기 때문이다. 이 때문에, 소결 공정에 있어서, 산소에 의한 넥 그로스 억제가 저감되게 되고, 이로써 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합력이 우수한 입방정 질화붕소 소결체를 얻을 수 있다.
이상의 이유에 의해, 본 개시의 일 양태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 의하면, High-cBN 소결체여도, 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 억제된, 장수명화가 가능한 입방정 질화붕소 소결체를 제조할 수 있다.
[6] 상기 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 있어서, 제작하는 공정은, 입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물을, 초임계수에 투입하는 공정을 포함한다. 초임계수 중에서, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면의 산소는, 초임계수 중에 용해되어, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면으로부터 배출된다. 이것에 의해 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면이 청정화된다. 그리고, 입방정 질화붕소 원료 분말의 청정화된 표면(이하 「청정면」이라고도 함)에는, 유기물이 효율적으로 부착될 수 있다. 이것에 의해 결과적으로, 그 표면(산소가 제거되어 이루어지는 청정면)에 유기물이 균일하게 부착되어 이루어지는 유기 입방정 질화붕소 분말의 조제가 용이해진다.
[7] 상기 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 있어서, 상기 유기물은, 아민 또는 탄소수가 5 이상인 탄화수소 화합물이다. 이것에 의해, 제조된 입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 비약적으로 저감된다.
[8] 상기 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 있어서, 상기 유기물은, 헥실아민, 헥실니트릴, 파라핀 또는 헥산이다. 이것에 의해, 제조된 입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 비약적으로 저감된다.
[9] 상기 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 있어서, 제작하는 공정은, 플라즈마 처리에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면을 에칭한 후, 상기 표면에 유기물을 부착시키는 공정을 포함한다. 본 공정에 따르면, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면이 에칭됨으로써, 산소가 제거된 청정면이 형성되고, 상기 청정면에 유기물이 부착되게 된다. 이것에 의해, 그 표면(산소가 제거되어 이루어지는 청정면)에 유기물이 균일하게 부착되어 이루어지는 유기 입방정 질화붕소 분말의 조제가 용이해진다.
[10] 상기 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 있어서, 상기 유기물은, 아민 또는 불화탄소이다.
[본 개시의 실시형태의 상세]
이하, 본 개시의 일 실시형태(이하 「본 실시형태」라고 기재함)에 대해서 설명한다. 단, 본 실시형태는 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 있어서 「A∼Z」라고 하는 형식의 표기는, 범위의 상한 하한(즉 A 이상 Z 이하)을 의미하고, A에 있어서 단위의 기재가 없고, Z에 있어서만 단위가 기재되어 있는 경우, A의 단위와 Z의 단위는 동일하다.
〈제1 실시형태: 입방정 질화붕소 소결체〉
본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부인 결합재를 구비한다. 즉 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 이른바 High-cBN 소결체이다. 또한 입방정 질화붕소 소결체는, 사용하는 원재료, 제조 조건 등에 기인하는 불가피 불순물을 포함할 수 있다 이때, 상기 불가피 불순물은 결합재에 포함되어 있는 것으로 파악할 수 있다.
입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 함유 비율(체적%)은, 후술하는 혼합 분말에 이용되는 입방정 질화붕소 원료 분말의 함유 비율(체적%)과 실질적으로 동일한 비율이 된다. 유기물의 부착 등에 의해 생기는 체적 변화량은, 입방정 질화붕소 분말 자체의 체적에 비해 매우 작기 때문이다. 따라서, 혼합 분말에 이용되는 입방정 질화붕소 원료 분말의 함유 비율을 제어함으로써, 입방정 질화붕소 소결체 중의 입방정 질화붕소 입자의 함유량(함유 비율)을 원하는 범위로 조제할 수 있다.
또한, 입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 함유 비율(체적%)은, 유도 결합 고주파 플라즈마 분광 분석(ICP)에 의한 정량 분석, 주사 전자 현미경(SEM) 부대의 에너지 분산형 X선 분석 장치(EDX) 또는 투과형 전자 현미경(TEM) 부대의 EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 소결체에 대하여, 조직 관찰, 원소 분석 등을 실시함으로써도 확인할 수 있다. 본 실시형태에서는, 특별히 이유가 없는 한, 후술하는 SEM을 이용하는 방법에 의해 입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 함유 비율을 구하는 것으로 한다.
예컨대, SEM을 이용한 경우, 다음과 같이 하여 입방정 질화붕소 입자의 함유 비율(체적%)을 구할 수 있다. 우선, 입방정 질화붕소 소결체의 임의의 위치를 절단하여, 입방정 질화붕소 소결체의 단면을 포함하는 시료를 제작한다. 단면의 제작에는, 집속 이온빔 장치, 크로스 섹션 폴리셔 장치 등을 이용할 수 있다. 다음으로, 상기 단면을 SEM으로 2000배로 관찰하여, 반사 전자상을 얻는다. 반사 전자상에 있어서는, 입방정 질화붕소 입자가 존재하는 영역이 흑색 영역이 되고, 결합재가 존재하는 영역이 회색 영역 또는 백색 영역이 된다.
다음으로, 상기 반사 전자상에 대하여 화상 해석 소프트(예컨대, 미타니쇼지(주)의 「WinROOF」)를 이용하여 2치화 처리를 행하고, 2치화 처리 후의 화상으로부터 각 면적 비율을 산출한다. 산출된 면적 비율을 체적%로 간주함으로써, 입방정 질화붕소 입자의 함유 비율(체적%)을 구할 수 있다. 또한, 이것에 의해 결합재의 체적%를 동시에 구할 수 있다.
《입방정 질화붕소 입자》
입방정 질화붕소 입자는, 경도, 강도, 인성(靭性)이 높아, 입방정 질화붕소 소결체 중의 골격으로서의 역할을 수행한다. 입방정 질화붕소 입자의 D50(평균 입경)은 특별히 한정되지 않고, 예컨대, 0.1∼10.0 ㎛로 할 수 있다. 통상, D50이 작은 쪽이 입방정 질화붕소 소결체의 경도가 높아지는 경향이 있다. 또한, 입경의 편차가 작은 쪽이, 입방정 질화붕소 소결체의 성질이 균질해지는 경향이 있다. 입방정 질화붕소 입자의 D50은, 예컨대, 0.5∼4.0 ㎛로 하는 것이 바람직하다.
입방정 질화붕소 입자의 D50은 다음과 같이 하여 구할 수 있다. 우선 상기한 입방정 질화붕소 입자의 함유량을 구하는 방법에 준하여, 입방정 질화붕소 소결체의 단면을 포함하는 시료를 제작하고, 반사 전자상을 얻는다. 계속해서, 화상 해석 소프트를 이용하여 반사 전자상 중의 각 흑색 영역의 원 상당 직경을 산출한다. 5시야 이상을 관찰함으로써 100개 이상의 입방정 질화붕소 입자의 원 상당 직경을 산출하는 것이 바람직하다.
계속해서, 각 원 상당 직경을 최소값에서부터 최대값까지 올림차순으로 나열하여 누적 분포를 구한다. 누적 분포에 있어서 누적 면적 50%가 되는 입경이 D50이 된다. 또한 원 상당 직경이란, 계측된 입방정 질화붕소 입자의 면적과 동일한 면적을 갖는 원의 직경을 의미한다.
《결합재》
결합재는, 난소결성 재료인 입방정 질화붕소 입자를 공업 레벨의 압력 온도에서 소결 가능하게 하는 역할을 수행한다. 또한, 철과의 반응성이 입방정 질화붕소보다 낮기 때문에, 고경도 소입강의 절삭에 있어서의 화학적 마모 및 열적 마모를 억제하는 기능을 입방정 질화붕소 소결체에 부가한다. 또한, 입방정 질화붕소 소결체가 결합재를 함유하면, 고경도 소입강의 고능률 가공에 있어서의 내마모성이 향상된다.
본 실시형태의 입방정 질화붕소 소결체에 있어서, 결합재는, WC(탄화텅스텐), Co(코발트) 및 Al 화합물을 포함한다. 여기서, 「Al 화합물」이란, Al(알루미늄)을 구성 원소로서 포함하는 화합물을 의미한다. Al 화합물로는, CoAl, Al2O3, AlN, 및 AlB2, 그리고 이들 복합 화합물 등을 들 수 있다. 다음 이유에서, WC, Co 및 Al 화합물을 포함하는 상기 결합재는, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 장수명화에 특히 유효하다고 생각된다.
첫째로, Co 및 Al은 촉매 기능을 갖기 때문에, 후술하는 소결 공정에 있어서, 입방정 질화붕소 입자끼리의 넥 그로스를 촉진할 수 있다. 둘째로, WC는, 결합재의 열팽창계수를 입방정 질화붕소 입자의 열팽창계수에 가깝게 하기 위해 유효하다고 추찰된다. 또한, 상기한 촉매 기능이란, 입방정 질화붕소 입자을 구성하는 B(붕소) 및/또는 N(질소)가, Co 또는 Al을 통해 확산되거나, 석출되거나 하는 것을 의미한다.
입방정 질화붕소 소결체에 포함되는 결합재의 조성은, XRD(X선 회절 측정) 및 ICP를 조합함으로써 특정할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 입방정 질화붕소 소결체으로부터, 두께 0.45∼0.50 mm 정도의 시험편을 잘라내어, 상기 시험편에 대하여 XRD 분석을 실시하고, X선 회절 피크로부터 결정되는 화합물, 금속 등을 결정한다. 다음으로, 시험편을 밀폐 용기 내에서 불질산[농질산(60%):증류수:농불산(47%)=2:2:1의 체적비 혼합의 혼합산]에 침지하여, 결합재가 용해된 산처리액을 얻는다. 상기 산처리액에 대하여 ICP 분석을 실시하고, 각 금속 원소의 정량 분석을 행한다. 그리고, XRD의 결과 및 ICP 분석의 결과를 해석함으로써, 결합재의 조성을 결정한다.
본 실시형태에 있어서의 결합재는, WC, Co 및 Al 화합물 외에, 다른 결합재를 포함하고 있어도 좋다. 다른 결합재를 구성하는 원소로서 적합한 것은, Ni, Fe, Cr, Mn, Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, Re 등이다.
《TEM-EDX에 의한 분석》
본 실시형태에 있어서의 입방정 질화붕소 소결체는, TEM-EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우에, 이하 (1) 및 (2)를 만족하는 것을 특징으로 한다.
(1) 계면 상에 산소가 존재하고 있고;
(2) 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은, 0.1∼10 nm이다.
TEM-EDX에 의한 상기 분석은, 다음과 같이 하여 실시된다. 우선, 입방정 질화붕소 소결체로부터 샘플을 채취하고, 아르곤 이온 슬라이서를 이용하여, 샘플을 30∼100 nm의 두께로 박편화하여 절편을 제작하였다. 계속해서, 상기 절편을 TEM(투과형 전자 현미경)으로 50000배로 관찰함으로써, 제1 화상을 얻는다. 이때에 이용되는 투과형 전자 현미경으로는, 예컨대, 니혼덴시 주식회사에서 제조한 「JEM-2100 F/Cs」(상품명)를 들 수 있다. 제1 화상에 있어서, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 하나의 계면을 임의로 선택한다. 다음으로, 선택된 계면이, 화상의 중앙 부근을 지나도록 위치 결정을 행하고, 관찰 배율을 200만배로 변경하여 관찰함으로써, 제2 화상을 얻는다. 얻어진 제2 화상(100 nm×100 nm)에 있어서, 계면은, 화상의 일단으로부터, 화상의 중앙 부근을 지나 상기 일단에 대향하는 다른 일단으로 연장되도록 존재하게 된다.
다음으로, 제2 화상에 대하여, EDX에 의한 원소 맵핑 분석을 실시하고, 제2 화상 내, 즉 계면을 포함하는 계면 영역에 있어서의 산소의 분포를 분석한다. 이 때에 이용되는 에너지 분산형 X선 분석 장치로는, 예컨대, AMETEK사에서 제조한 「EDAX」(상품명)를 들 수 있다. 계면 상에(계면의 형상과 일치하도록), 산소의 농도가 높은 영역이 관찰된 경우에는, 상기 입방정 질화붕소 소결체는 상기 (1)을 만족하게 된다.
상기 (1)을 만족하는 제2 화상에 있어서, 계면이 신장되는 신장 방향(산소의 농도가 높은 영역이 신장되는 신장 방향)을 확인하고, 상기 신장 방향에 대한 대략 수직 방향으로, 원소 라인 분석을 실시한다. 그 때의 빔 직경은 0.3 nm 이하로 하고, 스캔 간격은 0.1∼0.7 nm로 한다. 원소 라인 분석의 결과로부터, 산소가 존재하는 영역의 폭(D)을 산출한다. 상기 폭(D)이 0.1∼10 nm인 경우에는, 상기 입방정 질화붕소 소결체는, 상기 (2)를 만족하게 된다.
6 시야분의 제1 화상에 있어서 전술한 분석을 반복하여 실시하고, 1 시야분 이상에 있어서, 상기 (1) 및 (2)를 만족하는 것이 확인된 경우, 상기 입방정 질화붕소 소결체는, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체로 간주할 수 있다. 이때, 상기 (1)의 조건은, 「계면 상의 전부 또는 일부에 산소가 존재하고 있다」고 파악할 수도 있다.
도 1은 제2 화상의 일례이다. 도 1을 참조하여, 흑색 영역이, B 및 N을 주된 구성 원소로 하는 영역(BN 영역)이며, 백색 영역 또는 회색 영역이 제1 화상에 있어서 계면으로 인식된 영역(SF 영역)에 상당한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 화상 중의 SF 영역이, 「입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면」에 상당하고, 제2 화상의 전체가, 「계면을 포함하는 계면 영역」에 상당한다.
여기서, 제2 화상에 있어서, SF 영역의 폭(도 1에 있어서는 대략 상하 방향)이 10 nm를 초과하는 경우에는, 제1 화상으로 되돌아가, 다른 하나의 계면을 재선택한다. SF 영역의 폭이 10 nm를 초과하는 경우에는, 상기 SF 영역이 「입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면」에 상당한다고는 말하기 어렵기 때문이다.
도 2는 라인 분석의 결과에 기초한 그래프의 일례이다. 도 2에 있어서, 라인 분석을 실시한 거리(nm)를 횡축으로 하고, 라인 분석 결과로부터 산출되는, 스폿에 있어서의 산소의 함유 비율(원자%)의 값을 종축으로 한 결과를 실선으로 나타낸다. 도 2를 참조하여, 피크가 관찰되는 부분이 「산소가 존재하는 영역」이며, 상기 피크의 폭(D)이 「산소가 존재하는 영역의 폭(D)」이 된다.
《작용 효과》
전술한 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체에 의하면, 장수명화가 가능해진다. 그 이유는, 다음과 같다. 종래의 입방정 질화붕소 소결체에 있어서는, 폭(D)이 10 nm 초과가 되는 것에 반해, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체에 있어서는, 폭(D)이 10 nm 이하이다. 즉, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체에 있어서는, 종래의 입방정 질화붕소 소결체에 비해 산소의 존재 영역이 좁고, 또한 산소량이 적다.
이 때문에, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 그 제조 과정에 있어서, 산소에 의한 넥 그로스 억제를 받기 어렵기 때문에, 종래의 입방정 질화붕소 소결체에 비해 양호한 넥 그로스를 갖게 된다. 따라서, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 종래의 입방정 질화붕소 소결체에 비해, 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합력이 비약적으로 향상된 것이며, 이로써 장수명화가 가능해진다. 여러 가지 검토에 따르면, 전술한 방법에 있어서 관찰되는 6시야 중, 3시야 이상에 있어서, 상기 (1) 및 (2)를 만족하는 것이 바람직하다는 것이 확인되고 있다.
또한, 이론상, 입방정 질화붕소 소결체를 구성하는 입방정 질화붕소 입자로부터 산소가 완전히 제거된 경우, 입방정 질화붕소 소결체는 산소가 존재하는 영역을 갖지 않으므로, 폭(D)은 0 nm가 된다. 그러나, 현 단계에서, 입방정 질화붕소 입자의 표면으로부터 산소를 완전히 제거하기는 어렵고, 이 때문에, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체에 있어서는, 폭(D)이 0.1 nm를 하회하는 일은 없는 것이 실정이다.
또한 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 폭(D)이 0.1∼5 nm인 것이 더 바람직하다. 이 경우, 입방정 질화붕소 소결체의 한층 더한 장수명화가 가능해진다.
본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 산소가 존재하는 영역에 있어서의 산소 함유량의 최대값(M)이, 5.0 원자% 이하인 것이 바람직하다. 이 경우, 입방정 질화붕소 소결체의 한층 더한 장수명화가 가능해진다. 상기 산소 함유량의 최대값(M)은, 라인 분석 결과로부터 산출되는, 각 스폿에 있어서의 산소 함유 비율(원자%) 중의 최대값이다. 예컨대 도 2에 있어서는, 최대값(M)은, 약 2.4 원자%이다.
한편, 최대값(M)이 5.0 원자% 초과일 경우, 입방정 질화붕소 입자 내에 있어서의 산소량이 충분히 저감되어 있지 않을 우려가 있다. 이 경우, 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합력이 충분히 높지 않고, 결과적으로, 장수명화의 정도가 불충분해질 우려가 있다. 또한, 입방정 질화붕소 입자에 있어서, 산소가 완전히 제거되어 있는 경우, 최대값(M)은 0 원자%가 된다. 그러나, 산소가 완전히 제거되는 것은 어려운 것이 실정이다.
그 중에서도, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 폭(D)이 0.1∼5 nm이고, 또한 최대값(M)이 5.0 원자%일 경우에, 특별히 현저한 장수명화가 가능해진다.
〈제2 실시형태: 절삭 공구〉
본 실시형태에 따른 절삭 공구는, 상기 입방정 질화붕소 소결체를 포함한다. 본 실시형태의 일 측면에 있어서, 상기 절삭 공구는, 기재로서 상기 입방정 질화붕소 소결체를 포함한다. 또한 본 실시형태에 따른 절삭 공구는, 기재가 되는 입방정 질화붕소 소결체의 표면의 일부 또는 전부에 피막을 갖고 있어도 좋다.
본 실시형태에 따른 절삭 공구의 형상 및 용도는 특별히 제한되지 않는다. 예컨대 드릴, 엔드밀, 드릴용 날끝 교환형 절삭팁, 엔드밀용 날끝 교환형 절삭팁, 프라이즈 가공용 날끝 교환형 절삭팁, 선삭 가공용 날끝 교환형 절삭팁, 메탈 톱, 치절(齒切) 공구, 리머, 탭, 크랭크 샤프트의 핀 밀링 가공용 팁 등을 들 수 있다.
또한, 본 실시형태에 따른 절삭 공구는, 공구의 전체가 입방정 질화붕소 소결체로 이루어진 것만으로 한정되지 않고, 공구의 일부[특히 날끝 부위(절삭날부) 등]만이 입방정 질화붕소 소결체로 이루어진 것도 포함한다. 예컨대, 초경합금 등으로 이루어진 기체(지지체)의 날끝 부위만이 입방정 질화붕소 소결체로 구성되는 것도 본 실시형태에 따른 절삭 공구에 포함된다. 이 경우는, 문언상, 그 날끝 부위를 절삭 공구로 간주하는 것으로 한다. 바꾸어 말하면, 입방정 질화붕소 소결체가 절삭 공구의 일부만을 차지하는 경우라도, 입방정 질화붕소 소결체를 절삭 공구라고 부르는 것으로 한다.
본 실시형태에 따른 절삭 공구에 의하면, 상기 입방정 질화붕소 소결체를 포함하기 때문에, 장수명화가 가능해진다.
〈제3 실시형태: 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법〉
본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 대해서 설명한다. 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법은, 제1 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체를 제조하는 방법이다.
구체적으로는, 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법은, 적어도, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거함과 더불어, 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물을 부착시켜, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하는 공정(제작 공정)과, 유기 입방정 질화붕소 분말과, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말을 혼합하여, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 유기 입방정 질화붕소 분말과, 잔부인 결합재 원료 분말을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정(조제 공정)과, 혼합 분말을 소결하여 입방정 질화붕소 소결체를 얻는 공정(소결 공정)을 포함한다. 이하, 각 공정에 대해서 상세히 설명한다.
《제작 공정》
본 공정은, 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거함과 더불어, 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물을 부착시켜, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하는 공정이다.
입방정 질화붕소 원료 분말이란, 입방정 질화붕소 소결체에 포함되는 입방정 질화붕소 입자의 원료 분말이다. 본 발명자들에 의해, 이 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면에는, 산화물이 존재하고 있는 것이 확인되고 있다. 이것은, 초고압 합성되어 이루어지는 입방정 질화붕소 원료 분말에 대하여, 세정 처리가 행해지거나, 대기 노출이 행해지거나 하기 때문이라고 생각된다. 이 때문에, 「입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거한다」라고 하는 것은, 입방정 질화붕소 원료 분말으로부터 산화물을 제거하는 것, 및 산소 원자를 제거하는 것의 두 의미를 포함한다.
입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거함과 더불어, 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물을 부착시키는 방법으로는, 초임계수를 이용하는 방법, 및 플라즈마 처리를 실시하는 방법 등을 들 수 있다.
(초임계수를 이용하는 방법)
초임계수를 이용하는 방법에 대해서 설명한다. 상기 방법에 있어서는, 입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물을 초임계수에 투입하는 공정이 실시된다. 이것에 의해, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작할 수 있다. 또한 본 명세서에 있어서, 초임계수란, 초임계 상태 또는 아임계 상태의 물을 의미한다.
입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물을 초임계수에 투입하는 방법으로는, 예컨대, 초임계수에 대하여, 입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물을 이 순서로 투입하는 방법, 유기물과 입방정 질화붕소 원료 분말을 이 순서로 투입하는 방법, 입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물을 동시에 투입하는 방법을 들 수 있다.
상기 방법에 따르면, 입방정 질화붕소 원료 분말과 초임계수의 접촉에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면에 위치하는 산소가 초임계수 중에 용해되고, 이로써 상기 표면의 산소가 제거되어 이루어지는 청정면이 형성된다. 초임계수가 높은 용해성을 갖기 때문이다. 또한, 초임계수 중에 투입된 유기물은, 유기 입방정 질화붕소 분말의 청정면에 대하여 효율적으로 부착된다. 초임계수 중에서, 청정면은 활성화되어 있어, 유기물과의 부착성이 향상되고 있기 때문이다.
상기 방법에 있어서, 그 중에서도, 초임계수에 대하여, 입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물을 이 순서로 투입하는 방법이 바람직하다. 산소가 제거되기 전의 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물이 부착되어 버릴 가능성이 낮아, 청정면에 대하여 유기물을 효율적으로 부착시킬 수 있기 때문이다.
(플라즈마 처리를 실시하는 방법)
플라즈마 처리를 실시하는 방법에 대해서 설명한다. 상기 방법에 있어서는, 플라즈마 처리에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면을 에칭한 후, 상기 표면에 유기물을 부착시키는 공정이 실시된다. 구체적으로는, 플라즈마 발생 장치 내에서, 입방정 질화붕소 원료 분말을, 탄소를 포함하는 제1 가스 분위기에 노출시킨 후, 암모니아를 포함하는 제2 가스 분위기 하에 노출시키는 방법을 들 수 있다. 제1 가스로는, CF4, CH4, C2H2 등을 이용할 수 있다. 제2 가스로는, NH3, N2 및 H2의 혼합 가스 등을 이용할 수 있다.
상기 방법에 따르면, 입방정 질화붕소 원료 분말이 제1 가스 분위기 하에 노출됨으로써, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면의 산소가 에칭 제거되어 청정면이 형성되고, 또한 상기 청정면에 탄소(제1 가스)가 부착된다. 계속해서, 탄소가 부착된 입방정 질화붕소 원료 분말이 제2 가스 분위기 하에 노출됨으로써, 상기 탄소가 암모니아에 의해 종단된다. 이것에 의해, 탄소와 질소를 포함하는 유기물이, 청정면에 부착되게 된다.
이상과 같이, 초임계수를 이용하는 방법 및 플라즈마 처리를 실시하는 방법 중 어느 하나에 의해, 유기 입방정 질화붕소 분말을 효율적으로 제작할 수 있다. 본 공정에서는, 초임계수를 이용하는 방법을 채용하는 것이 바람직하다. 입방정 질화붕소 원료 분말에 부착되는 유기물의 균일화가 용이하고, 이로써 유기 입방정 질화붕소 분말의 균일화가 용이하기 때문이다.
본 공정에 있어서, 입방정 질화붕소 원료 분말의 평균 입자 직경은 특별히 제한되지 않는다. 고강도이며 고내마모성 및 고내결손성을 겸비하는 입방정 질화붕소 소결체를 형성한다는 관점에서는, 0.1∼10 ㎛가 바람직하고, 0.5∼5.0 ㎛가 보다 바람직하다.
초임계수를 이용하여 본 공정을 실시하는 경우, 이용되는 유기물은, 아민, 탄소수가 5 이상인 탄화수소 화합물이 바람직하다. 그 중에서도, 헥실아민, 헥실니트릴, 파라핀, 헥산이 보다 바람직하고, 헥실아민이 더욱 바람직하다. 본 발명자들은, 이들 유기물을 이용한 경우에, 입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 탈락이 비약적으로 저감되는 것을 확인하고 있다. 플라즈마 처리를 이용하여 본 공정을 실시하는 경우, 부착되는 유기물로는, 아민, 불화탄소 등을 들 수 있다.
입방정 질화붕소 원료 분말에 부착되는 유기물의 바람직한 양은, 입방정 질화붕소 원료 분말의 입경에 따라 변화된다. 예컨대, 유기물로서 헥실아민을 이용하는 경우, 평균 입자 직경이 1∼10 ㎛인 입방정 질화붕소 원료 분말에 대하여, 50∼2000 ppm의 헥실아민이 부착되는 것이 바람직하고, 평균 입자 직경이 0.1∼1 ㎛인 입방정 질화붕소 원료 분말에 대하여, 100∼5000 ppm의 헥실아민이 부착되는 것이 바람직하다. 이러한 경우에, 소망하는 입방정 질화붕소 소결체가 효율적으로 제조되는 경향이 있다. 유기 입방정 질화붕소 분말에 부착된 유기물의 양은, 예컨대 가스 크로마토그래프 질량 분석법에 의해 측정할 수 있다.
여기서, 본 실시형태에서는, 후술하는 소결 공정의 제2 공정에 제공되는 유기 입방정 질화붕소 분말에 있어서, 잔존하는 산소와 반응할 정도의 탄소가 존재하고 있는 것이 바람직하다. 또한, 입방정 질화붕소 원료 분말에 부착된 유기물은, 계속되는 공정(예컨대, 후술하는 정제 공정, 조제 공정 등)에 의해, 그 양이 감소하는 경향이 있다. 이 때문에, 입방정 질화붕소 원료 분말에 부착되는 유기물의 양이 상기 이외, 예컨대 과잉량이더라도, 계속되는 공정의 각 처리시에 있어서 적절하게 조제됨으로써, 제2 공정에 제공되는 유기 입방정 질화붕소 분말에 있어서 적합한 탄소량을 잔존시킬 수 있다고 생각된다.
《정제 공정》
상기 제작 공정에 의해 얻어진 유기 입방정 질화붕소 분말을, 하기 조제 공정에 이용하는 데 있어서, 유기 입방정 질화붕소 분말로부터 불순물을 제거하는 것이 바람직하다. 불순물로는, 예컨대 미반응의 유기물을 들 수 있다. 미반응의 유기물을 제거함으로써, 조제 공정 및/또는 소결 공정에 있어서의 의도하지 않는 반응을 억제할 수 있다.
예컨대, 초임계수를 이용한 경우, 유기 입방정 질화붕소 분말은 슬러리로서 얻어진다. 이 경우, 상기 슬러리에 대하여 원심 분리를 실시함으로써, 유기 입방정 질화붕소 분말과 미반응의 유기물을 분리할 수 있다.
또한, 초임계수로부터 취출한 유기 입방정 질화붕소 원료 분말, 또는, 초임계수로부터 취출한 후에 전술한 원심 분리 등을 실시한 유기 입방정 질화붕소 원료 분말에 대하여, 열처리(예컨대, 진공 하에서 250℃ 이상, 바람직하게는 400℃ 이상, 보다 바람직하게는 850℃ 이상)를 더 실시하여도 좋다. 이것에 의해, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 흡착된 수분 등의 불순물을 제거할 수 있다.
여기서 본 발명자들은, 당초, 유기 입방정 질화붕소 분말에 대하여 열처리가 실시된 경우, 입방정 질화붕소 원료 분말에 부착되는 유기물 전부가 휘발 및/또는 소실된다고 예상하였다. 그런데 놀랍게도, 오제 전자 분광법에 의해 유기 입방정 질화붕소 분말을 관찰한 결과, 열처리를 거침으로써 유기물은 분해되지만, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에는, 탄소가 균일하게 잔존하고 있는 것이 확인되었다. 이 탄소는 유기물 유래로 간주된다.
즉, 유기 입방정 질화붕소 분말에 대하여 열처리를 행함으로써, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면의 불순물이 제거될 뿐만 아니라, 그 표면에 균일하게 탄소가 부착되어 이루어지는, 표면 개질된 유기 입방정 질화붕소 분말이 얻어지는 것이 확인되었다. 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 잔존하는 탄소는, 후술하는 소성 공정에 있어서, 유기 입방정 질화붕소 분말에 있어서의 한층 더한 산소 저감을 가능하게 한다.
또한, 열처리를 거쳐 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 탄소가 균일하게 잔존하는 메카니즘은 명확하지 않다. 본 발명자들은, 초임계수, 플라즈마 등의 처리를 거쳐 형성된 청정면은, 현저히 높은 활성을 갖고 있고, 그러므로, 청정면과 유기물이 매우 강하게 결합하는 것으로서, 이 강한 결합이, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면 개질에 관여하고 있다고 추찰하고 있다.
《조제 공정》
본 공정은, 유기 입방정 질화붕소 분말과, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말을 혼합하여, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 유기 입방정 질화붕소 분말과, 잔부인 결합재 원료 분말을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정이다. 유기 입방정 질화붕소 분말은, 전술한 제작 공정에 의해 얻어진 유기 입방정 질화붕소 분말로서, 결합재 원료 분말은, 입방정 질화붕소 소결체에 포함되는 결합재의 원료이다.
상기 결합재 원료 분말은, 다음과 같이 하여 조제할 수 있다. 우선, WC 분말, Co 분말 및 Al 분말을 준비한다. 다음으로, 각 분말을 소정의 비율이 되도록 혼합하고, 이것을 진공 하에서 열처리(예컨대 1200℃)하여 금속간 화합물을 제작한다. 상기 금속간 화합물을 습식 볼밀, 습식 비드밀 등으로 분쇄함으로써, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말이 조제된다. 또한, 각 분말의 혼합 방법은 특별히 제한되지 않지만, 효율적으로 균질하게 혼합한다는 관점에서, 볼밀 혼합, 비드밀 혼합, 유성밀 혼합, 및 제트밀 혼합 등이 바람직하다. 각 혼합 방법은, 습식이어도 좋고 건식이어도 좋다.
유기 입방정 질화붕소 분말과, 준비된 결합재 원료 분말은, 에탄올, 아세톤 등을 용매에 이용한 습식 볼밀 혼합에 의해 혼합되는 것이 바람직하다. 또한, 혼합 후에는 자연 건조에 의해 용매가 제거된다. 그 후, 열처리(예컨대, 진공 하에서 850℃ 이상)에 의해, 표면에 흡착된 수분 등의 불순물을 제거하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 전술한 바와 같이, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 있어서, 유기물이 분해됨과 더불어, 유기물 유래의 탄소가 균일하게 잔존할 수 있고, 이로써, 표면 개질된 유기 입방정 질화붕소 분말을 얻을 수 있다. 이상에 의해, 혼합 분말이 조제된다.
상기 결합재 원료 분말은, WC, Co 및 Al 외에, 다른 원소를 포함하고 있어도 좋다. 다른 원소로서 적합한 것은, Ni, Fe, Cr, Mn, Ti, V, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, Re 등이다.
《소결 공정》
본 공정은, 혼합 분말을 소결하여 입방정 질화붕소 소결체를 얻는 공정이다. 본 공정에 있어서, 혼합 분말이 고온 고압 조건 하에 노출되어 소결됨으로써, 입방정 질화붕소 소결체가 제조된다.
구체적으로는, 우선, 제1 공정으로서, 혼합 분말을 용기에 충전하여 진공 시일한다. 진공 시일의 온도는 850℃ 이상이 바람직하다. 이것은, 시일재의 융점을 초과하는 온도이며, 또한, 유기 입방정 질화붕소 분말에 부착되는 유기물이 분해됨과 더불어, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 유기물 유래의 탄소를 균일하게 잔존시키는 데 충분한 온도이다.
다음으로, 제2 공정으로서, 초고온 고압 장치를 이용하여, 진공 시일된 혼합 분말을 소결 처리한다. 소결 조건은 특별히 제한되지 않지만, 5.5∼8 GPa 및 1500℃ 이상 2000℃ 미만이 바람직하다. 특히, 비용과 소결 성능의 밸런스의 관점에서, 6∼7 GPa 및 1600∼1900℃가 바람직하다.
본 공정 이전에 열처리(정제 공정에 있어서의 열처리 및/또는 조제 공정에 있어서의 열처리)가 실시되고 있는 경우에는, 탄소가 유기 입방정 질화붕소 분말 표면에 균일하게 잔존하는, 표면 개질된 유기 입방정 질화붕소 분말이 제1 공정에 제공되게 된다. 본 공정 이전에 열처리가 실시되지 않은 경우에는, 제1 공정에 의해, 표면 개질된 유기 입방정 질화붕소 분말이 조제되게 된다. 이 때문에, 제2 공정에 제공되는 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에는, 탄소가 균일하게 존재하게 된다.
계속되는 제2 공정에 있어서는, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 부착되는 탄소와 유기 입방정 질화붕소 분말에 잔존하는 산소가 반응하여, 일산화탄소 및/또는 이산화탄소가 되어, 유기 입방정 질화붕소 분말의 외부로 배출된다. 이것에 의해, 유기 입방정 질화붕소 분말 내의 산소가 더 제거되게 되고, 이로써 산소량이 충분히 저감된 유기 입방정 질화붕소 분말을 포함하는 혼합 분말이 소결된다. 이상에 의해, 입방정 질화붕소 소결체가 제조된다.
《작용 효과》
전술한 본 실시형태에 따른 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법에 의하면, 장수명화가 가능한 입방정 질화붕소 소결체를 제조할 수 있다. 그 이유는 다음과 같다.
첫째로, 제작 공정에 있어서, 입방정 질화붕소 원료 분말에 존재하는 산소가 제거됨과 더불어, 재산화가 억제되기 때문에, 종래의 입방정 질화붕소 원료 분말에 비해, 산소량이 저감된 유기 입방정 질화붕소 분말이 제작된다. 둘째로, 소결 공정에 있어서, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 잔존하는 산소와, 유기 입방정 질화붕소 분말의 표면에 잔존하는 탄소가 반응하여, 상기 반응물이 유기 입방정 질화붕소 분말의 외부로 배출되기 때문에, 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면에 잔존하는 산소가 더 제거된다. 또한 조제 공정에 있어서도, 소결 공정과 동일한 작용에 의해, 산소가 제거되고 있는 것으로 추찰된다. 조제 공정에 있어서도, 혼합 분말에 대하여 어느 정도의 열이 가해지기 때문이다.
이상의 이유에 의해, 소결에 제공되는 유기 입방정 질화붕소 분말에 있어서의 산소량은, 종래의 입방정 질화붕소 입자에 비해 현저히 저감되게 된다. 따라서, 입방정 질화붕소 입자 간에 있어서의 넥 그로스의 발생이 양호해져서, 입방정 질화붕소 입자간의 결합력은 높아지고, 이로써, 장수명화가 가능해지는 입방정 질화붕소 소결체가 얻어진다.
이상의 설명은, 이하에 부기하는 특징을 포함한다.
(부기 1)
85 체적% 이상 100 체적% 미만의 cBN 입자와, 잔부인 결합재를 구비하는 입방정 질화붕소 소결체로서,
상기 결합재는, WC, Co 및 Al 화합물을 포함하고,
TEM-EDX를 이용하여, cBN 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우에,
상기 계면 상에 산소가 존재하며,
상기 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은, 0.1 nm 이상 10 nm 이하인 입방정 질화붕소 소결체.
(부기 2)
상기 폭(D)은, 0.1 nm 이상 5 nm 이하인 부기 1에 기재된 입방정 질화붕소 소결체.
(부기 3)
상기 산소가 존재하는 영역에 있어서의 상기 산소 함유량의 최대값(M)은 5.0 원자% 이하인 부기 1 또는 부기 2에 기재된 입방정 질화붕소 소결체.
(부기 4)
부기 1 내지 부기 3 중 어느 하나에 기재된 입방정 질화붕소 소결체를 포함하는 절삭 공구.
(부기 5)
cBN 원료 분말의 산소를 제거함과 더불어, 상기 cBN 원료 분말에 유기물을 부착시켜, 유기 cBN 분말을 제작하는 공정과,
상기 유기 cBN 분말과, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말을 혼합하여, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 상기 유기 cBN 분말과, 잔부인 결합재 원료 분말을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정과,
상기 혼합 분말을 소결하여 cBN 소결체를 얻는 공정을 포함하는 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
(부기 6)
상기 제작하는 공정은,
상기 cBN 원료 분말과 상기 유기물을, 초임계수에 투입하는 공정을 포함하는 부기 5에 기재된 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
(부기 7)
상기 제작하는 공정은,
플라즈마 처리에 의해, 상기 cBN 원료 분말의 표면을 에칭한 후, 상기 표면에 상기 유기물을 부착시키는 공정을 포함하는 부기 5에 기재된 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
실시예
이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
〈실험예 1〉
우선, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하였다. 구체적으로는, 우선, 초임계수 합성 장치(주식회사 ITEC사 제조, 「MOMI 초 mini」)를 이용하여, 이하의 조건 하에서 초임계수를 제작하였다.
압력: 38 MPa
온도: 390℃
유속: 2 ml/분
다음으로, 초임계수 중에서의 헥실아민의 농도가 10.0 중량%가 되도록, 헥실아민의 원액을 상기 장치 내에 연속 투입하였다. 또한, 초임계수 중에서의 입방정 질화붕소 원료 분말의 양이 10 중량%가 되도록, 평균 입자 직경이 3 ㎛인 입방정 질화붕소 원료 분말을 상기 장치 내에 연속 투입하였다. 이것에 의해, 입방정 질화붕소 원료 분말과 유기물이 초임계수에 투입되었다. 상기한 초임계수 처리를 100분간 계속한 후, 장치 내를 상온 상압으로 되돌려 초임계수 처리를 종료하고, 얻어진 슬러리를 전량 회수하였다. 이 슬러리를 원심 분리(9000 rpm, 8분간)하여, 입방정 질화붕소 원료 분말에 부착되지 않은 잉여의 헥실아민을 분리하였다. 분리 후의 농축 슬러리를 건조(-90℃, 10시간)하여, 초임계수 처리 후의 분말 약 15 g을 회수하였다.
이상에 의해, 유기 입방정 질화붕소 분말이 제작되었다. 제작된 유기 입방정 질화붕소 분말을 가스 크로마토그래프 질량 분석법에 제공한 결과, 입방정 질화붕소 분말에 대하여 782 ppm의 헥실아민이 존재하는(부착되어 있는) 것이 확인되었다.
다음으로, 결합재의 원료가 되는 결합재 원료 분말을 준비하였다. 구체적으로는, WC 분말, Co 분말, 및 Al 분말을 준비하고, 이들을 중량%로 WC:Co:Al=50:42:8의 비율로 배합하였다. 또한, 각 분말의 평균 입경은 2 ㎛였다. 이것을, 열처리(진공 하, 1250℃, 30분간)하여 균일화하고, 그 후, 초경볼밀로 미분쇄하였다. 이것에 의해, 평균 입자 직경 1 ㎛의 결합재 원료 분말을 얻었다.
유기 입방정 질화붕소 분말과 얻어진 결합재 원료 분말을, 체적%로 유기 입방정 질화붕소 분말:결합재 원료 분말=86:14의 비율로 배합하고, 에탄올을 이용한 습식 볼밀법에 의해 균일하게 혼합하였다. 그 후, 진공 하에 900℃에서 혼합한 분말에 열처리를 실시하였다. 열처리 후의 유기 입방정 질화붕소 분말을 오제 전자 분광법으로 분석한 결과, 그 표면에 탄소가 잔존하고 있는 것이 확인되었다. 이상에 의해, 혼합 분말이 제작되었다.
다음으로, 얻어진 혼합 분말을 소결함으로써, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다. 구체적으로는, 혼합 분말을, WC-6% Co의 초경합금제 원반과 Co박에 접한 상태에서 Ta제의 용기에 충전하여 진공 시일하였다. 이것을, 벨트형 초고압 고온 발생 장치를 이용하여, 6.5 GPa, 1650℃에서 15분간 소결하였다. 이것에 의해, 입방정 질화붕소 소결체가 제작되었다.
〈실험예 2〉
투여하는 헥실아민의 농도를 7.5 중량%로 하고, 유기 입방정 질화붕소 분말과 결합재 원료 분말을, 체적%로 유기 입방정 질화붕소 분말:결합재 원료 분말=94:6의 비율로 배합하는 것 이외에는, 실험예 1과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다. 유기 입방정 질화붕소 분말을 가스 크로마토그래프 질량 분석법에 제공한 결과, 입방정 질화붕소에 대하여 607 ppm의 헥실아민이 존재하는 것이 확인되었다.
〈실험예 3〉
투여하는 헥실아민의 농도를 5.0 중량%로 하여, 유기 입방정 질화붕소 분말과 결합재 원료 분말을, 체적%로 유기 입방정 질화붕소 분말:결합재 원료 분말=92:8의 비율로 배합하고, 에탄올을 이용한 습식 볼밀법에 의해 균일하게 혼합하였다. 그 후, 진공 하에 250℃에서 혼합한 분말에 열처리를 실시한 것 이외에는, 실험예 1과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다. 유기 입방정 질화붕소 분말을 가스 크로마토그래프 질량 분석법에 제공한 결과, 입방정 질화붕소에 대하여 350 ppm의 헥실아민이 존재하는 것이 확인되었다.
〈실험예 4〉
투여하는 헥실아민의 농도를 3.5 중량%로 하여, 유기 입방정 질화붕소 분말과 결합재 원료 분말을, 체적%로 유기 입방정 질화붕소 분말:결합재 원료 분말=92:8의 비율로 배합하고, 에탄올을 이용한 습식 볼밀법에 의해 균일하게 혼합하였다. 그 후, 진공 하에 400℃에서 혼합한 분말에 열처리를 실시한 것 이외에는, 실험예 1과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다. 유기 입방정 질화붕소 분말을 가스 크로마토그래프 질량 분석법에 제공한 결과, 입방정 질화붕소에 대하여 212 ppm의 헥실아민이 존재하는 것이 확인되었다.
〈실험예 5〉
투여하는 헥실아민의 농도를 12.5 중량%로 하여, 유기 입방정 질화붕소 분말과 결합재 원료 분말을, 체적%로 유기 입방정 질화붕소 분말:결합재 원료 분말=92:8의 비율로 배합하는 것 이외에는, 실험예 1과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다. 유기 입방정 질화붕소 분말을 가스 크로마토그래프 질량 분석법에 제공한 결과, 입방정 질화붕소에 대하여 1016 ppm의 헥실아민이 존재하는 것이 확인되었다.
〈실험예 6〉
초임계수를 이용하는 방법 대신에, 플라즈마 처리에 의해 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하였다. 구체적으로는, 플라즈마 개질 장치(저압 플라즈마 장치 FEMTO, Dienner사 제조)를 이용하여, CF4 분위기 하에서 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면을 에칭한 후, 장치 내를 NH3 분위기로 전환하여, 에칭 후의 입방정 질화붕소 원료 분말을 처리하였다. 상기 이외에는 실험예 1과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제조하였다.
〈실험예 7〉
초임계수를 이용하는 방법 대신에, 전술한 플라즈마 처리를 실시한 것 이외에는 실험예 2와 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제조하였다.
〈실험예 8〉
초임계수를 이용하는 방법 대신에, 전술한 플라즈마 처리를 실시한 것 이외에는 실험예 3과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제조하였다.
〈실험예 9〉
초임계수를 이용하는 방법 대신에, 전술한 플라즈마 처리를 실시한 것 이외에는 실험예 4와 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제조하였다.
〈실험예 10〉
초임계수를 이용하는 방법 대신에, 전술한 플라즈마 처리를 이용한 것 이외에는 실험예 5와 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제조하였다.
〈실험예 21〉
초임계수를 이용한 처리를 실시하지 않고, 입방정 질화붕소 원료 분말을 이용하여 혼합 분말을 조제한 것 이외에는, 실험예 3과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제조하였다.
〈실험예 22〉
유기 입방정 질화붕소 분말과 결합재 원료 분말을, 체적%로 유기 입방정 질화붕소 분말:결합재 원료 분말=65:35의 비율로 배합한 것 이외에는 실험예 4와 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다.
〈실험예 23〉
초임계수를 이용한 처리를 실시하지 않고, 또한 결합재 원료 분말을 배합하지 않고 입방정 질화붕소 원료 분말만을 이용한 것 이외에는 실험예 1과 동일한 방법에 의해, 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다.
이상과 같게 하여 실험예 1∼10 및 실험예 21∼23의 입방정 질화붕소 소결체를 제작하였다. 여기서, 실험예 1∼10은 실시예에 상당한다. 실험예 21∼23은 비교예에 상당한다.
〈특성 평가〉
《폭(D) 및 최대값(M)》
제작된 각 입방정 질화붕소 소결체에 관하여, 임의의 위치에서 절단한 후, 노출된 면을 연마하여 평활면을 제작하였다. 그 후, 아르곤 이온 슬라이서를 이용하여, 50 nm의 두께로 박편화하여 절편을 제작하였다. 계속해서, 전술한 방법에 따라, 제2 화상(100 nm×100 nm)에 대하여, EDX에 의한 원소 맵핑 분석 및 원소 라인 분석을 실시하였다. 이때, 투과형 전자 현미경은, 니혼덴시 주식회사에서 제조한 「JEM-2100 F/Cs」(상품명)를 이용하였다. 또한, 에너지 분산형 X선 분석 장치는, AMETEK사에서 제조한 「EDAX」(상품명)를 이용하였다. EDX에 있어서의 빔 직경은 0.2 nm로 하고, 스캔 간격은 0.6 nm로 하였다. EDX에 의한 원소 맵핑 분석 및 원소 라인 분석에 이용한 소프트는 니혼덴시 주식회사에서 제조한 Analysis Station이었다. 이들 결과를 표 1에 나타낸다. 또한, 참고로서, 실험예 3에 있어서의 라인 분석의 결과를 나타내는 그래프를, 도 2에 도시한다.
또한 표 1에 나타내는 각 값은, 6 시야 중에 상기 (1) 및 (2)를 만족하는 시야가 있는 경우에는, 상기 (1) 및 (2)를 만족하는 시야의 평균값이고, 실험예 1, 2, 5∼10의 절편의 각각에 있어서는, 임의로 추출된 6개의 계면 영역의 전부에 있어서, 상기 (1) 및 (2)가 만족되고 있었다. 실험예 3에 있어서는, 임의로 추출된 6개의 계면 영역 중 1 시야에 있어서, 상기 (1) 및 (2)가 만족되고 있었다. 실험예 4에 있어서는, 임의로 추출된 6개의 계면 영역 중 3 시야에 있어서, 상기 (1) 및 (2)가 만족되고 있었다.
《결합재의 조성》
제작된 각 입방정 질화붕소 소결체로부터, 길이 6 mm, 폭 3 mm, 두께 0.45∼0.50 mm의 시험편을 잘라내어, 상기 시험편에 대하여 XRD 분석을 실시하였다. 다음으로, 밀폐 용기 내에서, 각 시험편을 140℃의 불질산(농질산(60%):증류수:농불산(47%)=2:2:1의 체적비 혼합의 혼합산)에 48시간 침지하고, 결합재가 용해된 산처리액을 얻었다. 상기 산처리액에 대하여 ICP 분석을 실시하였다. 그리고, XRD 분석의 결과 및 ICP 분석의 결과로부터, 결합재의 조성을 특정하였다.
《항절 강도》
전술한 산처리 후의 각 시험편에 대하여, 3점 굽힘 시험기를 이용하여, 4 mm 스팬, 스트로크 속도 0.5 mm/min로 항절 강도(GPa)를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
《절삭 시험》
제작된 각 입방정 질화붕소 소결체를 이용하여 절삭 공구(기재 형상: DNGA150408, 날끝 처리 T01225)를 제작하였다. 이것을 이용하여, 이하의 절삭 조건 하에서 절삭 시험을 실시하였다.
절삭 속도: 200 m/min
이송 속도: 0.1 mm/rev
노치: 0.1 mm
쿨런트: DRY
절삭 방법: 단속 절삭
선반: LB400(오쿠마 주식회사 제조)
피삭재: 소결 부품(스미토모덴키고교사에서 제조한 소입 소결 합금 D-40, 담금질된 절삭부의 경도: 40 HRC).
절삭 거리 0.5 km마다 날끝을 관찰하고, 날끝의 탈락량을 측정하였다. 날끝의 탈락량은 절삭 전의 날끝 능선의 위치로부터의 마모에 의한 후퇴 폭으로 하였다. 결손된 경우는, 결손의 크기를 탈락량으로 하였다. 날끝 탈락량이 0.1 mm 이상이 되는 시점의 절삭 거리를 측정하였다. 또한, 이 절삭 거리를 절삭 공구의 수명의 지표로 하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다.
cBN
(체적%)		 폭(D)
(nm)		 최대값(M)
(원자%)		 항절 강도
(GPa)		 절삭 거리
(km)
실시예 1 86 5.0 7.5 0.49 2.13
실시예 2 94 0.1 0.1 0.64 2.36
실시예 3 92 4.5 2.4 0.83 2.52
실시예 4 92 5.0 5.0 0.80 2.42
실시예 5 92 10.0 5.0 0.58 2.05
실시예 6 86 5.0 7.7 0.44 2.01
실시예 7 94 2.4 4.5 0.73 2.22
실시예 8 92 2.1 4.5 0.50 2.35
실시예 9 92 5.0 4.5 0.72 2.28
실시예 10 92 8.6 4.4 0.53 1.97
실시예 21 92 11.2 6.7 0.41 1.20
실시예 22 65 5.0 5.0 붕괴 1.08
실시예 23 100 11.2 6.7 붕괴 0.92
표 1에는, 입방정 질화붕소 소결체에 있어서의 입방정 질화붕소 입자의 체적%도 나타낸다. 또한, 결합재의 조성에 관하여, 실험예 1∼10 및 실험예 21∼22에 있어서, 적어도 WC, Co, 및 Al 화합물이 존재하는 것이 확인되었다. 또한 Al 화합물에 관하여, XRD에 있어서 명료한 피크가 검출되지 않았기 때문에, Al 화합물은, 복수의 Al 화합물을 포함하는 복합 화합물이라고 추찰되었다.
표 1을 참조하여, 실험예 1, 2, 5∼10 및 실험예 22에 있어서는, 임의의 6 시야에 있어서 추출된 6개의 계면의 전부에 있어서 상기 (1) 및 (2)가 만족되고 있었다. 실험예 3에 있어서는, 임의로 추출된 6개의 계면 영역 중 1 시야에 있어서, 상기 (1) 및 (2)가 만족되고 있었다. 실험예 4에 있어서는, 임의로 추출된 6개의 계면 영역 중 3 시야에 있어서, 상기 (1) 및 (2)가 만족되고 있었다. 한편, 실험예 21 및 실험예 23에 있어서는, 임의의 6 시야에 있어서 추출된 6개의 계면의 전부에 있어서, 상기 (2)가 만족되고 있었다. 실험예 1∼10 및 실험예 22의 각 란에 있어서는, 상기 (1) 및 (2)를 만족하는 시야의 평균값이 표시되어 있다. 실험예 21 및 실험예 23의 각 란에 있어서는, 참고로 6 시야분의 평균값이 표시되어 있다.
표 1을 참조하여, 실험예 1∼10의 입방정 질화붕소 소결체는, 실험예 21∼23의 입방정 질화붕소 소결체에 비해, 항절 강도가 높은 것이 확인되었다. 또한 실험예 22 및 실험예 23에 있어서의 「붕괴」란, 산처리 후의 입방정 질화붕소 소결체가 자괴된 것을 의미한다. 실험예 1∼10의 입방정 질화붕소 소결체에 관하여, 산처리 후의 시험편의 항절 강도가 높기 때문에, 입방정 질화붕소 입자끼리의 결합이 강고한 것이 이해된다. 이것은, 산소가 많이 존재함으로써, 입방정 질화붕소 입자끼리의 넥 그로스가 억제되고 있다는 가설을 뒷받침하는 결과이기도 하다.
또한 실험예 1∼10은, 실험예 21∼23에 비해 절삭 거리가 현저히 길다. 이 것으로부터, 실험예 1∼10에 따른 입방정 질화붕소 소결체는, 현저히 장수명화되고 있는 것이 확인되었다. 그 중에서도, 실험예 2∼4, 7∼9에 있어서, 절삭 거리가 보다 현저히 길기 때문에, 폭(D)이 0.1∼5.0 nm이고, 또한 최대값(M)이 5.0 원자% 이하인 경우에, 보다 현저한 장수명화가 가능한 것이 확인되었다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이며, 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 실시형태가 아니라 청구범위에 의해 나타내어지며, 청구범위와 균등한 의미, 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

Claims (10)

  1. 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 입방정 질화붕소 입자와, 잔부인 결합재를 구비하는 입방정 질화붕소 소결체로서,
    상기 결합재는, WC, Co 및 Al 화합물을 포함하고,
    TEM-EDX를 이용하여, 입방정 질화붕소 입자끼리가 인접하여 이루어지는 계면을 포함하는 계면 영역을 분석한 경우에,
    상기 계면 상의 전부 또는 일부에 산소가 존재하며,
    상기 산소가 존재하는 영역의 폭(D)은, 0.1 nm 이상 10 nm 이하인 것인 입방정 질화붕소 소결체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 폭(D)은, 0.1 nm 이상 5 nm 이하인 것인 입방정 질화붕소 소결체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 산소가 존재하는 영역에 있어서의 상기 산소 함유량의 최대값(M)은 5.0 원자% 이하인 것인 입방정 질화붕소 소결체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 입방정 질화붕소 소결체를 포함하는 절삭 공구.
  5. 입방정 질화붕소 원료 분말의 산소를 제거하고, 상기 입방정 질화붕소 원료 분말에 유기물을 부착시켜, 유기 입방정 질화붕소 분말을 제작하는 공정과,
    상기 유기 입방정 질화붕소 분말과, WC, Co 및 Al을 포함하는 결합재 원료 분말을 혼합하여, 85 체적% 이상 100 체적% 미만의 상기 유기 입방정 질화붕소 분말과, 잔부인 결합재 원료 분말을 포함하는 혼합 분말을 조제하는 공정과,
    상기 혼합 분말을 소결하여 입방정 질화붕소 소결체를 얻는 공정
    을 포함하는 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제작하는 공정은,
    상기 입방정 질화붕소 원료 분말과 상기 유기물을, 초임계수에 투입하는 공정을 포함하는 것인 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유기물은, 아민 또는 탄소수가 5 이상인 탄화수소 화합물인 것인 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 유기물은, 헥실아민, 헥실니트릴, 파라핀 또는 헥산인 것인 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제작하는 공정은,
    플라즈마 처리에 의해, 상기 입방정 질화붕소 원료 분말의 표면을 에칭한 후, 상기 표면에 상기 유기물을 부착시키는 공정을 포함하는 것인 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 유기물은, 아민 또는 불화탄소인 것인 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법.
KR1020217011398A 2018-09-19 2019-09-18 입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법 KR102605373B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-174696 2018-09-19
JP2018174696 2018-09-19
PCT/JP2019/036570 WO2020059755A1 (ja) 2018-09-19 2019-09-18 立方晶窒化硼素焼結体、それを含む切削工具、および立方晶窒化硼素焼結体の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210060569A true KR20210060569A (ko) 2021-05-26
KR102605373B1 KR102605373B1 (ko) 2023-11-23

Family

ID=69887133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217011398A KR102605373B1 (ko) 2018-09-19 2019-09-18 입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11396482B2 (ko)
EP (1) EP3854898A4 (ko)
JP (1) JP6744519B1 (ko)
KR (1) KR102605373B1 (ko)
CN (1) CN112714801B (ko)
WO (1) WO2020059755A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021010474A1 (ja) 2019-07-18 2021-01-21 住友電気工業株式会社 立方晶窒化硼素焼結体
KR20220035124A (ko) 2019-07-18 2022-03-21 스미토모덴키고교가부시키가이샤 입방정 질화붕소 소결체 및 그 제조 방법
WO2022025293A1 (ja) * 2020-07-31 2022-02-03 住友電気工業株式会社 立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具
JP7064658B1 (ja) 2020-11-04 2022-05-10 住友電気工業株式会社 立方晶窒化硼素焼結体

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005066381A1 (ja) 2004-01-08 2005-07-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 立方晶型窒化硼素焼結体
JP2006347850A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 立方晶窒化硼素焼結体およびその製造方法
US20130291446A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Tool made of cubic boron nitride sintered body

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0621315B2 (ja) 1986-01-06 1994-03-23 住友電気工業株式会社 ｃＢＮ焼結体およびその製造方法
US5271749A (en) * 1992-11-03 1993-12-21 Smith International, Inc. Synthesis of polycrystalline cubic boron nitride
JP5002886B2 (ja) * 2004-07-09 2012-08-15 住友電気工業株式会社 立方晶窒化ホウ素多結晶体の製造方法
JP2006169080A (ja) 2004-12-20 2006-06-29 Sumitomo Electric Ind Ltd 立方晶窒化硼素多結晶体の製造方法
KR100817999B1 (ko) * 2005-04-14 2008-03-31 스미또모 덴꼬오 하드메탈 가부시끼가이샤 ｃＢＮ 소결체 및 그것을 이용한 절삭 공구
CN101218189B (zh) * 2005-07-15 2013-04-03 住友电工硬质合金株式会社 复合烧结体
JP4811853B2 (ja) * 2005-09-06 2011-11-09 独立行政法人物質・材料研究機構 高純度立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法
US7771847B2 (en) * 2005-11-18 2010-08-10 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. cBN sintered body for high surface integrity machining, cBN sintered body cutting tool, and cutting method using the same
IN2012DN04874A (ko) * 2010-03-12 2015-09-25 Sumitomo Elec Hardmetal Corp
US8999511B2 (en) * 2012-04-03 2015-04-07 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Cubic boron nitride sintered body tool
JP6650106B2 (ja) * 2014-11-27 2020-02-19 三菱マテリアル株式会社 立方晶窒化ほう素基焼結体および立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具
WO2016084929A1 (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 三菱マテリアル株式会社 立方晶窒化ほう素基焼結体および立方晶窒化ほう素基焼結体製切削工具
EP3549912B1 (en) * 2016-11-30 2022-06-15 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Polycrystalline diamond method for producing same, cutting tool, and processing method in which polycrystalline diamond is used
KR102634862B1 (ko) * 2017-01-13 2024-02-06 에스케이케미칼 주식회사 합성 목재
US10355615B2 (en) 2017-03-30 2019-07-16 Lapis Semiconductor Co., Ltd. Rectifier circuit for opposite-phase currents

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005066381A1 (ja) 2004-01-08 2005-07-21 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. 立方晶型窒化硼素焼結体
JP2006347850A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Sumitomo Electric Ind Ltd 立方晶窒化硼素焼結体およびその製造方法
US20130291446A1 (en) * 2012-05-02 2013-11-07 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Tool made of cubic boron nitride sintered body

Also Published As

Publication number Publication date
CN112714801B (zh) 2022-08-12
US11396482B2 (en) 2022-07-26
JPWO2020059755A1 (ja) 2021-01-07
EP3854898A4 (en) 2022-06-22
CN112714801A (zh) 2021-04-27
KR102605373B1 (ko) 2023-11-23
US20210246078A1 (en) 2021-08-12
EP3854898A1 (en) 2021-07-28
JP6744519B1 (ja) 2020-08-19
WO2020059755A1 (ja) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20210060569A (ko) 입방정 질화붕소 소결체, 그것을 포함하는 절삭 공구, 및 입방정 질화붕소 소결체의 제조 방법
JP6744520B1 (ja) 立方晶窒化硼素焼結体、およびそれを含む切削工具
US11208358B2 (en) Cubic boron nitride sintered body and cutting tool including the same
EP4000778A1 (en) Cubic boron nitride sintered compact and method for manufacturing same
EP4079707A1 (en) Cubic boron nitride sintered compact
CN114144391B (zh) 立方晶氮化硼烧结体
EP4001242A1 (en) Cubic boron nitride sintered body
JP7064658B1 (ja) 立方晶窒化硼素焼結体
EP4001241A1 (en) Cubic boron nitride sintered body
EP4082994A1 (en) Cubic boron nitride sintered body and method for producing same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant