申請(qǐng)?zhí)枺?01410025088

　　申請(qǐng)人：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京）北京華油冠昌環(huán)保能源科技發(fā)展有限公司

　　摘要：本發(fā)明公開了一種強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，在PCBN材料中添加了如立方碳氮化硼c-BC2N、碳化硼（B4C）和納米孿晶立方氮化硼（nt-CBN）等超硬材料的增強(qiáng)相，是一種高溫高壓燒結(jié)合成超硬復(fù)合材料的新方法，屬于超硬材料領(lǐng)域。其步驟為將硬度極高的材料切割成增強(qiáng)芯柱體，在粉料中埋入增強(qiáng)芯柱體后放入葉臘石塊在高溫高壓的條件下合成，得到具有增強(qiáng)芯的PCBN材料。本發(fā)明制備的強(qiáng)化PCBN復(fù)合超硬材料兼具有PCBN的韌性，和媲美天然金剛石材料的超高硬度，解決了現(xiàn)代機(jī)械加工行業(yè)對(duì)刀具越來(lái)越高的要求以及某些極超硬材料在應(yīng)用方面的尷尬局面，拓寬了超硬材料的應(yīng)用領(lǐng)域。

　　獨(dú)立權(quán)利要求：1.一種強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括下列步驟：a、制備超硬材料增強(qiáng)芯：采用激光切割技術(shù)將增強(qiáng)芯超硬材料切割成增強(qiáng)芯柱體；b、粉料配置：對(duì)立方氮化硼cBN進(jìn)行純化處理，粘接劑在真空球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械球磨；按照cBN占總混合粉料質(zhì)量比為60-90%的比例混勻cBN和粘接劑，混合粉料裝入石墨基體中，放入一個(gè)或多個(gè)增強(qiáng)芯柱體，真空還原；c、合成：將石墨組裝體放入葉臘石塊中組裝好，將組裝完成的葉臘石塊放入壓機(jī)中，在高壓70-100MPa，加熱電流40-55A的合成條件下合成含有增強(qiáng)相的PCBN復(fù)合超硬材料；d、后處理：將獲得的含有增強(qiáng)相的PCBN復(fù)合超硬材料進(jìn)行后處理。

　　2.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，所述增強(qiáng)芯超硬材料為立方碳氮化硼c-BC2N、碳化硼B(yǎng)4C或納米孿晶立方氮化硼nt-CBN中的一種或幾種。

　　3.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于， cBN純化處理步驟為先進(jìn)行堿處理后進(jìn)行酸處理；堿處理為將固體NaOH或KOH按照重量比為1：1比例和cBN混勻放入馬弗爐在350℃下保溫1個(gè)小時(shí)自然冷卻后用熱水反復(fù)沖洗至中性；酸處理為將堿處理過(guò)后的cBN倒入大容積燒杯中加入高于cBN 2-3cm的硝酸煮沸20分鐘，倒掉硝酸后加入鹽酸煮沸20分鐘，用蒸餾水洗至中性。

　　4.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，裝入增強(qiáng)芯柱體步驟使得增強(qiáng)芯柱體有70%以上的表面積處于混勻粉體包裹下。

　　5.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，粘接劑的真空球磨時(shí)間要大于24h。

　　6.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，真空還原的時(shí)間要大于24h。

　　7.如權(quán)利要求1所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，后處理為酸洗或球磨后酸洗。

　　8.如權(quán)利要求1-7之任一所述的強(qiáng)化聚晶立方氮化硼復(fù)合超硬材料的制備方法，其特征在于，所述增強(qiáng)芯柱體的截面為圓形、方形或三角形。