[发明专利]复合材料、包含其的制品及其制造方法

权利要求书

1.复合材料，所述复合材料包含氮化铝(AlN)材料、分散在该AlN材料内的小于80重量％的立方氮化硼(cBN)晶粒和小于5重量％的烧结促进材料，所述复合材料包括不超过约1.5％的孔隙率。

2.根据权利要求1所述的复合材料，其中所述复合材料包含至多4重量％的烧结促进材料。

3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其中所述复合材料基本上不含烧结促进材料。

4.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中除不可避免的杂质之外，所述复合材料由AlN和cBN组成。

5.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒的含量是至少约20重量％到至多约70重量％。

6.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒的含量是至少约20重量％且小于约40重量％。

7.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中基质的密度基本上等于AlN的理论密度。

8.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，所述复合材料基本上没有孔隙率。

9.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒包括按重量计至多百万分之50(ppm)的夹杂物平均含量。

10.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒具有至多约1000ppm的碳平均含量。

11.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒具有至多约700ppm的碳平均含量。

12.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒具有至多约300ppm的碳平均含量。

13.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒包含超化学计量比的氮(N)含量。

14.根据前述权利要求任一项所述的复合材料，其中cBN晶粒包含夹杂物，并且所述夹杂物包含氯化物化合物。

15.包含前述权利要求任一项所述的复合材料的制品，所述制品具有一对相反的主表面。

16.根据权利要求15所述的制品，其中每个主表面包括各自的基本上平坦的区域。

17.根据权利要求15或16所述的制品，其中每个主表面包括各自的基本上平坦的区域,所述平坦的区域彼此正相反并且基本上彼此平行。

18.根据权利要求15至17任一项所述的制品，该制品具有至少约2毫米和至多20毫米的介于相反主侧面之间的平均厚度。

19.根据权利要求15至18任一项所述的制品，该制品具有至少约4毫米且至多7毫米的介于相反主侧面之间的平均厚度。

20.根据权利要求15至19任一项所述的制品，该制品具有约5毫米的介于相反主侧面之间的平均厚度。

21.根据权利要求15至20任一项所述的制品，该制品具有至少约10千伏每毫米(kV/mm)的介电强度。

22.根据权利要求15至21任一项所述的制品，该制品具有至少约15千伏每毫米(kV/mm)的介电强度。

23.制造根据权利要求1-14任一项所述的复合材料的方法，该方法包括：形成预烧结坯块，其包含AlN氮化物晶粒、小于80重量％的cBN晶粒和小于5重量％的烧结促进材料，和使所述预烧结坯块经受至少约3吉帕斯卡(GPa)的压力和至少约1000℃的温度以提供包含该复合材料的烧结体。

24.根据权利要求23所述的方法，其中除不可避免的杂质之外，所述预烧结坯块由AlN和cBN组成。

25.根据权利要求23或24所述的方法，其中所述预烧结坯块中的cBN晶粒的含量是大于0重量％且小于80重量％。

26.根据权利要求23至25任一项所述的方法，其中cBN晶粒的含量是至少约20重量％且至多约70重量％。

27.根据权利要求23至26任一项所述的方法，其中cBN晶粒的含量是至少约30重量％且至多约60重量％。