[发明专利]制造氮化硼多晶体的方法、氮化硼多晶体、切削工具、耐磨工具以及研磨工具

说明书

根据本发明的制造氮化硼多晶体的方法包括：通过在1300℃以上对高压相氮化硼粉末进行热处理，以获得热处理粉末的第一步骤；以及通过在8GPa至20GPa和1200℃至2300℃的条件下烧结所述热处理粉末，以获得氮化硼多晶体的第二步骤。

技术领域

本发明涉及制造氮化硼多晶体的方法、氮化硼多晶体、切削工具、耐磨工具以及研磨工具。本申请要求于2016年10月6日提交的日本专利申请No.2016-198135的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

立方氮化硼(以下也称为“cBN”)具有仅次于金刚石的硬度，并且cBN具有优异的热稳定性和化学稳定性。特别地，与金刚石相比，cBN烧结材料对于铁系材料更为稳定，因此被用作这种铁系材料的加工工具。还已知一种无结合剂的cBN烧结材料，其克服了当cBN烧结材料中包含结合剂时当出现的强度降低、耐热性降低以及热扩散性降低的问题。

作为制造cBN烧结材料的方法，已知通过下述方式获得cBN烧结材料：在不用催化剂的情况下，在超高压力和高温下将具有在常压下稳定保持的晶体状态的氮化硼直接转化成cBN；并且同时进行烧结(直接转化烧结法)。这种氮化硼的实例包括六方氮化硼(以下也称为“hBN”)。例如，在日本专利公开No.47-034099(专利文献1)、日本专利公开No.03-159964(专利文献2)等中记载了该方法。

例如，日本专利公开No.54-033510(专利文献3)、日本专利公开No.08-047801(专利文献4)等中记载了由热解氮化硼(pBN)作为原料制造cBN烧结材料的方法。在该方法中，为了获得cBN烧结材料，需要7GPa和2100℃以上的条件。

日本专利公开No.49-027518(专利文献5)和日本专利公开No.11-246271(专利文献6)中记载了在比上述条件(7GPa和2100℃以上)更温和的条件下获得cBN烧结材料的方法。

日本专利公开No.2015-205789(专利文献7)公开了使用微细颗粒前体粉末获得粒径为100nm以下的cBN多晶体的方法。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本专利公开No.47-034099

专利文献2：日本专利公开No.03-159964

专利文献3：日本专利公开No.54-033510

专利文献4：日本专利公开No.08-047801

专利文献5：日本专利公开No.49-027518

专利文献6：日本专利公开No.11-246271

专利文献7：日本专利公开No.2015-205789

发明内容

根据本公开的一个实施方案的制造氮化硼多晶体的方法包括：

通过在1300℃以上对高压相氮化硼粉末进行热处理，以获得热处理粉末的第一步骤；以及通过在8GPa至20GPa和1200℃至2300℃的条件下烧结所述热处理粉末，以获得氮化硼多晶体的第二步骤。

根据本公开的一个实施方案的氮化硼多晶体包括立方氮化硼，所述立方氮化硼的平均粒径为25nm以下，在23℃±5℃和4.9N的测试载荷的努普硬度的测量中，比值b/a为0.07以下，所述比值b/a是努普压痕的较长对角线的长度a与较短对角线的长度b之比。

根据本公开的一个实施方案的各切削工具、耐磨工具和研磨工具包括上述氮化硼多晶体。

附图说明

图1示出了努普压痕。

具体实施方案

[通过本公开解决的问题]