Спекание поликристаллических материалов на основе кубического нитрида бора из субмикронных порошков, содержащих фракции нанодиапазона

Abstract

Изучено формирование структуры и свойств поликристаллических материалов при спекании порошков кубического нитрида бора (сВN), содержащих фракции нанодиапазона, в том числе при реакционном спекании с алюминием. Процесс осуществляли в аппарате высокого давления при р = 7.7 GPa, Т = 2100 K. Исследовали плотность, твердость, трещиностойкость и структуру образцов. Материал, получаемый реакционным спеканием с Al порошков cBN, содержащих 15% фракций нанодиапазона, принципиально отличается структурой от подобных материалов из микропорошков (киборита-1 и киборита-2). Зерна cBN наследуют размеры зерен исходного порошка, но не образуют непрерывную фазу, а находятся в окружении керамики AlN−AlB₂. Размер зерен AlN близок к нанодиапазону. Такая структура определила повышенную трещиностойкость материала.

The formation of structure and properties of polycrystal at sintering powders of the cubic boron nitride сBN containing fractions of nanometer particle size, including the reaction sintering with aluminium has been studied. The experiment was carried out in a high pressure apparatus at р = 7.7 GPa, Т = 2100 K. The density, hardness, crack-growth resistance and structure of the obtained samples were researched. The material obtained by the reaction sintering with Al of powders сBN, containing 15% of fractions of nanometer particle size, essentially differs in structure from similar materials from micropowders (kiborite-1 and kiborite-2). The AlN grain size is close to nanometer range. Such structure has determined increased crack-growth resistance of the material.