UA25281C2 - Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору - Google Patents
Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору Download PDFInfo
- Publication number
- UA25281C2 UA25281C2 UA97073870A UA97073870A UA25281C2 UA 25281 C2 UA25281 C2 UA 25281C2 UA 97073870 A UA97073870 A UA 97073870A UA 97073870 A UA97073870 A UA 97073870A UA 25281 C2 UA25281 C2 UA 25281C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- sintering
- boron nitride
- cubic boron
- composite material
- pressure
- Prior art date
Links
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 18
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005245 sintering Methods 0.000 title claims description 24
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract 3
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору полягає у спіканні шихти, яка містить в усякому разі кубічний нітрид бору і алюміній, при високих тиску і температурі. Спікання для підвищення стійкості лезового інструменту проводять у дві стадії: на першій стадії при тиску 0,1-3,9 ГПа шихту нагрівають до температури 700-1150 °С, витримують протягом 0,2-3,0 хв., а на другій стадії тиск підвищують до 4-8 ГПа, температуру - до 1200-1800°С і витримують протягом 0,5-60 хв.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до області спікання композиційних матеріалів на основі кубічного нітриду бору і може 2 бути використаним при створенні технологічних процесів для спікання таких матеріалів в умовах високих тиску і температури.
Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого є спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору (див. Патент Великобританії 2 048 927, М. Кл.3: СО9КЗ/14, опубл. 17.12.1980), згідно якому шихту, що містить кубічний нітрид бору і алюміній, розміщують у реакційній зоні, де підвищують 70 тискдо 5 - 6,5ГПа і температуру - до 1400 - 1600"С, і витримують на протязі часу, достатнього для одержання компактного матеріалу, наприклад, від 5 до бохв.
При відтворенні способу згідно патенту Великобританії 2 048 927 недоліками одержаного композиційного матеріалу була його недостатня зносостійкість, що було викликано нерівномірним просоченням шихти алюмінієм при спіканні, внаслідок чого недостатня стійкість лезового інструменту, виготовленого з композиційного 12 матеріалу.
В основу винаходу поставлено задачу такого вдосконалення способу спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору з шихти, що містить алюміній, при якому внаслідок вибору параметрів спікання забезпечується технічний результат - відсутність закритих пор при тих параметрах спікання, коли здійснюється просочення, і тому більш рівномірне просочення шихти, а як наслідок такого технічного результату - більш висока стійкість лезового інструмента, що виготовлений з композиційного матеріалу.
Задача вирішується тим, що у способі спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору, що полягає у спіканні шихти, що містить у всякому разі кубічний нітрид бору і алюміній, при високих тиску і температурі, згідно винаходу, спікання при високих тиску і температурі проводять у дві стадії: на першій стадії при тиску 0,1 - 3,9ГПа шихту нагрівають до температури 700 - 11507"С, витримують на протязі 0,2 - с
З, Охв.; на другій стадії тиск підвищують до 4 - 8ГПа, температуру до 1200-18007С і витримують на протязі 0,5. (У - бохв.
Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, і технічним наслідком, що досягається, пояснюється графічно і полягає у наступному.
Просочення алюмінієм шихти, що містить кубічний нітрид бору, буде рівномірним, якщо його здійснювати при (7 р, Т - параметрах такої області, що розташована вище р, Т - лінії плавлення алюмінію (лінія 1), нижче р, Т - с лінії, що відповідає початку фізико-хімічної взаємодії між кубічним нітридом бору і алюмінієм із створенням керамічної зв'язки з нітриду і боридів алюмінію (лінія 2); область просочення також повинна бути обмежена сч такими р, Т - параметрами, коли ще не утворюється закрита пористість (див. фіг. співвідношення між закритою і ою відкритою пористістю). 3о Експериментальне таку область було визначено (стадія 1). Нижня межа р, Т - параметрів такої області сч визначена з умови плавлення алюмінію (0,1ГПа, 700"С), верхня - з умови відсутності закритих пор, таких, що створюються внаслідок спікання каркасу кубічного нітриду бору, і таких, що створюються внаслідок кристалізації з розплаву нітриду алюмінію і боридів алюмінію (3,9ГПа, 115072). «
Тривалість стадії 1 (процесу просочення шихти) визначено експериментальне. Нижню її межу (0,2хв.) З 50 вибрано так, щоб забезпечити ефект, верхню межу (Зхв.) так, щоб не допустити переходу кубічної модифікації с нітриду бору (СсВМ) у гексагональну (ВМ), якщо р, Т - параметри просочення належать області стабільності ЯВМ.
Із» Заключну стадію спікання (див. фіг. стадія 2) визначено з таких умов, щоб відбувалася фізико-хімічна взаємодія між кубічним нітридом бору і алюмінієм, і завершувався процес ущільнення до створення вільної від пор структури. При цьому р, Т - параметри спікання повинні відповідати області стабільності кубічної модифікації нітриду бору. о Конкретні межі р, Т - параметрів спікання, а також тривалості спікання, на стадії 2 визначено сл експериментальне.
У випадках, коли здійснювали просочення і заключне спікання одноразово при р, Т - параметрах, що о належали стадії 2, просочення було нерівномірним, так що в структурі композиту зберігалися залишковий о 20 алюміній, який було виявлено методом термічного аналізу, (до 0,190) і закрита пористість (до 0,590). Тому при одностадійному спіканні ефект не було досягнуто. ть Приклад 1.
Шихта містила порошок кубічного нітриду бору з розміром зерен З - 40мкм і порошок алюмінію марки АП.
Змішування шихти виконували у кульових млинах. Спікання шихти виконували у апараті високого тиску типу 29 тороїд з використанням нагрівника з графіту.
ГФ) Послідовність операцій при спіканні: підйом тиску до 2,5ГПа, включення нагріву і підйом температури до 900"С, витримка при таких параметрах на протязі їхв. , підйом тиску до бГПа, підйом температурило 16002С, о витримка при таких параметрах на протязі 1,5хв., виключення нагріву, зняття тиску. Одержано зразки матеріалу у вигляді заготовок різальних пластин, з яких було виготовлено різальні пластини діаметром 12,7мм, висотою бо 3,2мм. Період стійкості таких пластин при різанні сталі ХБГ 58-6ОНКС складав ЗООхв.
Інші приклади конкретного застосування винаходу наведено у таблиці. Умови реалізації винаходу в усіх прикладах були ідентичними.
Таблиця б5 лБОТЮ 35 81800 о 7 аввою | волію во во
Патент Великобританії 2 048 927 ев. 1600
Приклади 1 - З наведено для тих випадків, що стосуються заявлених ознак. Приклади 4 - 8 для випадків за /5 межами одної, або кількох ознак. Приклад 9 - відтворення способу спікання по прототипу.
Як видно з таблиці, використання винаходу дає можливість підвищити стійкість лезового інструменту, виготовленого з композиційного матеріалу у 1,2 - 4 рази.
Claims (1)
- Формула винаходу Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору, що полягає у спіканні шихти, яка містить в усякому разі кубічний нітрид бору і алюміній, при високих тиску і температурі, який відрізняється тим, що спікання при високих тиску і температурі проводять у дві с стадії: на першій стадії при тиску 0,1-3,р9 ГПа шихту нагрівають до температури 700-1150 "С, витримують протягом 0,2-3,0 хв., а на другій стадії тиск підвищують до 4-8 ГПа, температуру - до 1200-1800 і (о) витримують протягом 0,5-60 хв. - (ее) с ІФ) с- . и? іме) 1 іме) (ее) -ь іме) 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA97073870A UA25281C2 (uk) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA97073870A UA25281C2 (uk) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA25281C2 true UA25281C2 (uk) | 2002-05-15 |
Family
ID=74368745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA97073870A UA25281C2 (uk) | 1997-07-21 | 1997-07-21 | Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA25281C2 (uk) |
-
1997
- 1997-07-21 UA UA97073870A patent/UA25281C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0311407B1 (en) | Process for fabricating parts for particulate material | |
| DK165178B (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af sammensatte keramiske genstande med oensket form samt ved fremgangsmaaden fremstillede genstande | |
| US20080197538A1 (en) | Yttria-stabilized zirconia ring and method of making same | |
| US20160236991A1 (en) | Process for Sintering Silicon Carbide | |
| EP0466215A3 (en) | Filter for liquid metals, based on alveolar ceramic material, process for the production thereof, and its use in filtering liquid metals or alloys having high melting points | |
| US20150001766A1 (en) | Process for sintering silicon carbide | |
| US5030250A (en) | Manufacture of abrasive products | |
| UA25281C2 (uk) | Спосіб спікання композиційного матеріалу на основі кубічного нітриду бору | |
| WO2017189998A1 (en) | Process for sintering silicon carbide | |
| US4943320A (en) | Vapor phase redistribution in multi-component systems | |
| DE69126615T2 (de) | Cer enthaltende keramische phase in siliciumnitrid | |
| US4847045A (en) | Process for producing tungsten heavy alloy sheet | |
| CA1051040A (en) | Technique for producing alumina-titanium carbide material | |
| Kim et al. | Hot isostatic pressing of Y-TZP powder compacts | |
| US4575449A (en) | Metallurgical process | |
| SU869968A1 (ru) | Способ изготовлени режущего инструмента | |
| JPS59120217A (ja) | ワックス濾過装置 | |
| Miley et al. | Specimen mounting methods for metallography | |
| DE68926338D1 (de) | Verfahren zur Elektroverfestigung eines vorgeformten Einzelwerkstücks | |
| US803479A (en) | Making artificial stone from magnesite. | |
| Takata et al. | Improvement of a Porous Material Mechanical Property by Hot Isostatic Process | |
| SU1572755A1 (ru) | Способ обработки многогранных пластин из твердых сплавов | |
| UA155806U (uk) | Спосіб отримання керамічних мембран для фільтраційного очищення води | |
| DE481643T1 (de) | Keramische zusammensetzung. | |
| UA65125A (en) | A method for preparing the silicon hexaboride sib6 ceramics |