[发明专利]立方氮化硼晶体、包含其的本体以及包含其的工具

权利要求书

1.一种立方氮化硼（cBN）晶体，其含有氯化物盐化合物，所述氯化物盐化合物包括碱金属或碱土金属。

2.根据权利要求1所述的cBN晶体，其中碱金属或碱土金属的含量为该cBN晶体的至少百万分之10（ppm）且至多100,000ppm。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的cBN晶体，其中所述氯化物盐化合物选自氯化钾、氯化镁、氯化锂、氯化钙或氯化钠。

4.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其中所述氯化物盐化合物选自氯化钾或氯化镁。

5.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其包含B₂O₃。

6.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其不含包括钛的化合物。

7.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其中所述氯化物盐化合物存在于分散在cBN晶体内的夹杂物中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其中所述氯化物盐作为具有至多4微米平均尺寸的分散夹杂物存在。

9.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，所述cBN晶体在30/50的美国筛孔尺寸区段内并且含有至少5个且至多20个夹杂物。

10.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其含有至少半数为伸长的夹杂物，具有至少1.5的纵横比。

11.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其含有各自体积为至少300立方微米且至多60,000立方微米的夹杂物。

12.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其含有至少半数具有至多10,000立方微米体积的夹杂物。

13.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其含有各自密度为至少0.5克/立方厘米且至多3克/立方厘米的夹杂物。

14.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其具有对应于至少5的立方-八面体指数和至少2的四面体指数的晶体习性。

15.根据前述权利要求中任一项所述的cBN晶体，其表面粗糙度为每个晶体具有至少80个表面晶面/平方毫米晶体表面，每个晶面具有至少500平方微米的面积。

16.多个cBN晶体，所述cBN晶体如权利要求1至15中任一项所述，这些cBN晶体的强度按照易碎性为至少50%。

17.根据权利要求16所述的多个cBN晶体，每个晶体均在50/60的美国筛孔尺寸区段中，所述cBN晶体的强度按照易碎性为至少60%。

18.根据权利要求16所述的多个cBN晶体，每个晶体均在30/50的美国筛孔尺寸区段内，并且所述多个晶体具有平均数目为至少5且至多20的夹杂物。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的多个cBN晶体，所述晶体含有夹杂物，每个夹杂物的平均体积为至少300立方微米且至多20000立方微米。

20.一种制造如权利要求1至15中任一项所述的cBN晶体的方法，该方法包括：将氮化硼源、用于促进cBN晶体生长的催化剂材料和氯源置于反应体积中，并且在碱金属源或碱土金属源存在时使反应体积处于压力和温度下，在所述压力和温度下cBN比hBN更加热稳定，从而形成cBN晶体。

21.根据权利要求20所述的方法，包括为cBN晶体提供包含Ti、Ni和或W的涂层。

22.一种包含聚晶cBN材料（PCBN）的本体，该本体包含多个cBN晶体，每个晶体如权利要求1至15中任一项所述。

23.一种包含多个cBN晶体的工具，所述cBN晶体如权利要求1至15中任何一项所述。

24.根据权利要求23所述的工具，所述工具选自磨轮、切削工具、锯片或线锯串珠。

25.根据权利要求23或24所述的工具，其中借助电镀结合将cBN晶体结合至工具本体。