[发明专利]烧结的聚晶立方氮化硼材料

权利要求书

1.一种制造聚晶立方氮化硼PCBN材料的方法，所述方法包括：

混合基质前体颗粒与30至90重量％的立方氮化硼cBN颗粒，所述基质前体颗粒包括平均颗粒尺寸不大于100nm的颗粒，所述基质前体颗粒包含铝化合物，所述立方氮化硼cBN颗粒具有至少0.2μm的平均颗粒尺寸；

在不低于1000℃且不高于2200℃的温度以及至少6GPa的压力下烧结混合颗粒，以形成包含分散在基质材料中的cBN颗粒的PCBN材料，其中当使用等效圆直径技术测量时，所述基质材料颗粒具有不超过100nm的d75。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述基质材料还包含碳和氮中任何的钛化合物。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述基质材料包括碳氮化钛、碳化钛、氮化钛、二硼化钛、氮化铝和氧化铝中的任何。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括在选自如下任一个的温度进行烧结：不超过1700℃、不超过1600℃、不超过1500℃、不超过1400℃和不超过1300℃。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中将所述基质粉末和所述cBN粉末紧密混合的步骤包括湿法声学混合、干法声学混合和碾磨中的任何。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，包括提供平均尺寸在0.2和15μm之间的cBN颗粒。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，包括提供具有选自以下任何的平均尺寸的cBN颗粒：大于1μm和大于4μm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，包括提供具有多模态平均尺寸分布的cBN颗粒。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，还包括：

在不低于1000℃且不高于2200℃的温度以及至少6GPa的压力下烧结混合颗粒，以形成包含分散在基质材料中的cBN颗粒的PCBN材料，其中当使用等效圆直径技术测量时，所述基质材料颗粒具有不超过100nm的d90。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，还包括在烧结混合颗粒之前，使用手工压机、六面顶压机和冷等静压中的任何来压实所述混合颗粒以形成生坯。

11.一种聚晶立方氮化硼PCBN材料，其包括：

30至90重量％的立方氮化硼cBN；

cBN颗粒分散在其中的基质材料，所述基质材料包含铝化合物的颗粒；

其中当使用线性截距技术测量时，所述基质材料颗粒具有不大于100nm的d50。

12.如权利要求11所述的PCBN材料，其中当使用线性截距技术测量时，所述基质材料颗粒具有不大于100nm的d75。

13.如权利要求11所述的PCBN材料，其中当使用线性截距技术测量时，所述基质材料颗粒具有不大于100nm的d90。

14.如权利要求11-13中任一项所述的PCBN材料，其中所述基质材料还包括含碳和氮中任何的钛化合物的颗粒。

15.如权利要求11-14中任一项所述的PCBN材料，其中所述基质材料包括碳氮化钛、碳化钛、氮化钛、二硼化钛、氮化铝和氧化铝中的任何。

16.如权利要求11-15中任一项所述的PCBN材料，其中所述cBN颗粒的平均尺寸为0.2-15μm。

17.如权利要求11-15中任一项所述的PCBN材料，其中所述cBN颗粒的平均尺寸选自以下任何范围：大于1μm和大于4μm。