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PRODUCING METHOD OF HIGH PURITY CUBIC BORON NITRIDE SINTERED COMPACT

Patent code P08A013750
Posted date Sep 26, 2008
Application number P2005-257739
Publication number P2007-070148A
Patent number P4811853
Date of filing Sep 6, 2005
Date of publication of application Mar 22, 2007
Date of registration Sep 2, 2011
Inventor
  • (In Japanese)赤石 實
  • (In Japanese)谷口 尚
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人物質・材料研究機構
Title PRODUCING METHOD OF HIGH PURITY CUBIC BORON NITRIDE SINTERED COMPACT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of producing a high purity cBN sintered compact excellent in heat resistance and having an average particle diameter of a few μm, in a pressure region of 5 GPa.
SOLUTION: The producing method of a high purity cubic boron nitride sintered compact having a Vickers hardness of at least 40 GPa comprises cleaning the surfaces of cubic boron nitride powders with a supercritical fluid using polyvinylidene chloride, polyvinyl chloride, polyethylene or the like as a fluid source, and sintering the cubic boron nitride without adding a sintering aid under a high-pressure of 5 GPa or higher and a high-temperature of 1,400°C or higher that are thermodynamically stable conditions for the cubic boron nitride.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


高純度立方晶窒化ホウ素(以下cBNと略記)焼結体の製造法は、六方晶窒化ホウ素(以
下hBNと略記)や熱分解窒化ホウ素(以下pBNと略記)を反応焼結することによる高純度立
方晶窒化ホウ素焼結体の超高圧装置を用いた製造法(特許文献1)、hBNに酸性水溶液を
添加し、高圧高温処理する高純度立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法(特許文献2)等hBN
からcBNへの変換反応を利用した反応焼結による高純度立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法
が良く知られている。



これらの方法は大変優れた高純度焼結体の製造法であるが、製造条件が7GPa以上と非常
に高いことや変換反応に伴う体積変化が大きく試料の変形が大きい等製造上に問題点があ
る。試料の変形が少ない点を重視すれば、cBN粉末を出発物質に用いることにより、この
問題点は解決される。本発明者らは、このような観点から微粒cBN粉末を反応焼結よりも
低い圧力条件で超高圧焼結することにより、高純度cBN焼結体の製造法を開発した(特許
文献3)。



【特許文献1】
特開平03-159964号公報
【特許文献2】
特開平05-221730号公報
【特許文献3】
特開2004-196567号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、優れた耐摩耗性と耐熱性を有し、例えば、焼結金属等の鉄族系金属系難削材
料の仕上げ切削工具、金属合金の超精密加工金型や異種複合材料の加工等に適用した場合
、優れた切削性能を発揮することが期待される高純度立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法に
関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
立方晶窒化ホウ素粉末表面を超臨界流体で清浄化し、焼結助剤を添加しないで立方晶窒化ホウ素を立方晶窒化ホウ素の熱力学安定条件下の5GPa,1400℃以上の高圧高温条件下で焼結する立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法であって、
出発立方晶窒化ホウ素粉末の粒径幅が0.5~2μmであり、
前記超臨界流体が酸素を含有しない流体からなり、流体源として、固体のポリ塩化ビニリデン又はポリ塩化ビニルを使用することを特徴とするヴィカース硬さ45GPa以上の高純度立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法。

【請求項2】
 
請求項1に記載の立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法において、立方晶窒化ホウ素粉末表面を超臨界流体で清浄化する方法であって、前記超臨界流体が酸素を含有しない流体からなり、流体源として、固体のポリ塩化ビニリデン又はポリ塩化ビニルの1種類または2種類を使用することを特徴とする超臨界流体による立方晶窒化ホウ素粉末表面の清浄化法。

【請求項3】
 
請求項1記載の立方晶窒化ホウ素の微粉末を請求項1記載の流体源と積層し、金属カプセルに封入し、高温高圧下で焼結することを特徴とする請求項1に記載の立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法。

【請求項4】
 
請求項1に記載の立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法において、立方晶窒化ホウ素粉末表面を超臨界流体で清浄化する方法であって、前記超臨界流体が酸素を含有しない流体からなり、流体源として使用する固体のポリ塩化ビニリデンが食品包装用ラップフィルムを使用することを特徴とする立方晶窒化ホウ素粉末表面の清浄化法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2005257739thum.jpg
State of application right Registered
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