Способ получения сверхтвердого материала на основе кубического нитрида бора

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1902364 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 091078 (21) 2667321/23-26 РМ К з С,01 В 21/064В 01 1 3/08 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Отделение Ордена Ленина института химиАН СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СВЕРХТВЕРДОГО МАТЕРИАЛА. НА ОСНОВЕ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА сИзобретение относится к областиполучения сверхтвердых материалов, аименно плотных модиФикаций нитридабора - кубической и вюртцитоподобной,и может быть использовано при промышленном производстве .этого материала.Известен способ получения плотнойвюртцитоподобной модификации нитридабора путем воздействия ударной волныс амплитудой не менее 100 кбар насмесь графитоподобного нитрида бораи добавок в твердом или жидком агрегатном состояниях, помещенную в металлическую ампулу сохранения.Недостатком этого способа является большой расход металла,Наиболее близким техническим решением является способ получения сверхтвердых материалов, включающий воздействие высоких температур и давлений, развиваемых при детонации смесевого заряда, содержащего взрывчатыевещества (гексоген, тротил или ихсмесь) и графитоподобный нитрид бора, Взрывание заряда осуществляютвнутри пустотелого металлическогоконтейнера, затем проводят последующее извлечение иэ контейнера продукта детонации и химическую обработку,для выделения сверхтвердого материдла, образующегося в процессе детонации смесевого заряда.Выход при этом не превышает 7-8 массы исходного графитоподобного нитрида бора.Недостатком этого способа является низкое содержание кубического нитрида бора и.недостаточно высокий выход плотных модиФикаций нитрида бора.Целью изобретения является повышение выхода кубического нитрида бора.Цель достигается тем, что заряд прессуют из смеси графитоподобного нитрида бора.и взрывчатого вещества (гексогена, октогена, тэна), помещают в оболочку из инертного вещества, выбранного из группы веществ раство-римых в воде, кислотах, щелочах (соли щелочных металлов, карбонаты щелочноземельных металлов, окислы, соединение свинца), инициируют детонацию этого заряда (внутри пустотелого металлического контейнера в ат" мосфере жидкого азота) и затем выделяют сверхтвердый материал.Использование инертной оболочки в данном изобретении приводит к увеличению времени действия высоких дав902364 Формула изобретения Составитель С.БуравоваРедактор П,Горькова Техред А.Бабинец КорректорЕ.РошкоЗаказ 10886/14 Тираж 509 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проехтная,.4 3лений и особенно температур на графитоподобный нитрид бора, содержание кубического нитрида бора в конечном продукте возрастает. Высокие температуры синтеза (свыше 2000 С) более способствует образованию кубического ,нитрида бора, чем образованию вюртцитоподобного нитрида бора. Однако изэа кратковременности процесса детонации (10" -10 6 с) и быстрого разлета продуктов детонации не весь нитрид 10 бора успевает нагреться в достаточной степени, поэтому детонацией сме севого заряда удается получить нитрид бора в основном вюртцитоподобной, а не кубической модификации,. Помеще ние спрессованного смесевогб заряда в оболочку из инертного вещества, препятствующую разлету продуктов детонации, увеличивает время воздействия высокой температуры на нитрид 2 О бора до 10" -10 с. Смесевой заряд можно помещать в оболочку иэ взрывча-, того вещества, например гексогена.П р и м е р 1. Смесевой эа спрессованный до плотности 1,6 г/см 25 и состоящий из графитоподобного нитрида бора и гексогена при соотношении 14, окружают оболочкой из спрессованного хлористого натрия толщиной 20.мм, Сборку помещают в центр пустотелого металлического контейнера диаметром около 1 м и ини циируют детонацию в атмосфере жидкого азота. Продукты детонации извлекают и отделяют от непревратившегося Графитоподобного нитрида бора, графита, хлористого натрия и металла известными методами.Выход образовавшихся при этом плотных высокодефектных модификаций нитрида бора составляет 15 мас.Ъ от исХодного графитоподобного нитрида бора, Содержание кубического нитрида бора в выделенной смеси по данным; рентгенофаэового анализа составляет 85 мас.%, 5П р и м е р 2. Смесевой заряд, состоящий из графитоподобного нитри" да бора и октогена при соотношении 14, окружают оболочкой из спрессованного карбоната кальция толщиной 15 мм, Далее как в примере .Выход смеси плотных модИфикаций составляет 13 мас.В, Содержание кубического нитрида бора в выделенной смеси по данным рентгенофазного анализа составляет 70 мас.Ъ.П р и м е р 3, Осуществляют по примеру 1, но смесевой заряд готовят из графитоподобного нитрида бора и тэна при массовом соотношении 1:4, окружают оболочкой из спрессованной окиси свинца толщиной 25 мм.Выход смеси плотных модификаций нитрида бора составляет 16 мас.Ъ. Содержание кубического нитрида бора в выцеленной смеси по данным рентгенофазного анализа составляет 75 мас.ЗТаким образом, предлагаемый способ позволяет повысить выход кубического нитрида бора, используемого в абразивной промышленности, в основном в абразивных пастах, шлифовальных порошках, шлифовальных кругах, благодаря более высокдй термической стойкости кубической модификации (1500 С).по сравнению с вюртцитоподобной модификацией (700 С),1. Способ получения сверхтвердого материала на осНове кубического нитрида бора, включающий детонацию смесевого заряда, состоящего из взрывчатого вещества и графитоподобного нитрида бора с последующим выделением койечного продукта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения выхода кубического нитрида бора, смесевой заряд предварительно помещают в оболочку из вещества, растворимого в воде, кислотах, щелочах.2. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что оболочку выполняют из солей щелочных металлов, карбойатов щелочноэемельных металлов, окислов, соединений свинца.