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国内水泥混凝土外加剂技术资料
冶金结合，增加了结合剂对立方氮化硼颗粒的粘结力
来源:国际新技术资料网
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作者:欧阳华
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发布时间: 2014-06-20
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由结合剂将立方氮化硼（cBN)微小的单晶颗粒在高温高压（1350^1650 V，4〜6. 5GPa)下粘结制备成为块体的PcBN，是用来制作加工淬硬钢、冷硬铸铁、超高强度铁族合金、钛合金等难加工金属的刀具材料。起粘结作用的结合剂占质量比的5〜40%，这会严重影响PcBN的整体性能。刀具材料最为重要的指标是硬度，理想的PcBN是没有结合剂或结合剂的硬度尽量接近cBN。国内外同行长期集中在金属-陶瓷结合剂方面研究。由于在制造过程中金属-陶瓷结合剂具有金属和陶瓷双重性能，可以形成高硬度、高耐热性化合物，同时还可以与cBN形成一定的反应而结合，并具有合理的韧性，是目前研究PcBN结合剂的热点。
已知立方氮化硼聚晶复合材料，为了提高韧性，采用了很细的结合剂粉料，除立方氮化硼单晶外，结合剂分别由耐磨结合剂、促烧结合剂和增强结合剂组成，其中促烧结合剂为单质元素。但是，明显的缺陷是单元素金属或合金物质残留会降低PcBN的高强度、硬度及耐热性，而残留又是不易避免的。日本研制的由表面涂覆的立方氮化硼基超高压烧结制成的切削工具，通过立方氮化硼表面涂覆获得表面多层结构而提高了烧结能力，但过程麻烦，并残留单质元素，同样存在将使用温度降低问题。
据恒志信网消息：国内最新研制成功一种不存在单质元素或低硬度合金相的立方氮化硼聚晶复合材料的制备技术。主要是以非化学计量比的氮化钛作为立方氮化硼聚晶复合材料中结合剂的基本组份，与氮化铝、碳化钛中的一种或二种组成结合剂的组份，与立方氮化硼单晶通过高温高压烧结，依靠非化学计量比氮化钛的烧结活性，与结合剂中氮化铝、碳化钛发生反应制备出立方氮化硼聚晶复合材料。
通过采用立方氮化硼单晶与非化学计量比氮化钛为主的结合剂制备立方氮化硼聚晶复合材料，聚晶中不存在单质元素或合金相，避免了软点的存在，结合剂全部由高硬度的氮化钛及氮化铝、碳化钛等高硬度化合物组成；通过非化学计量比氮化钛与氮化铝（AlN)或碳化钛（TiC)等化合物中的一种或二种在烧结过程中产生的微区域扩散，形成多层次界面，即增加了聚晶的韧性，又提高了热稳定性；非化学计量比氮化钛（TiNx)烧结过程中的扩散行为增加了粉体烧结活性，使烧结温度降低并易于烧结；同时，非化学计量比氮化钛（TiNx)在烧结过程中可与立方氮化硼表面反应，形成硼化钛（TiB2)和氮化钛（TiN)，实现冶金结合，增加了结合剂对立方氮化硼颗粒的粘结力。
该产品详细制造技术工艺配方请见: 《立方氮化硼刀具材料制造技术工艺配方资料汇编》
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