纖鋅礦型氮化硼

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隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，超硬材料得到了廣泛的應(yīng)用，如鋸具、磨具、鉆具和切削工具等。超硬材料包括金剛石，它在600°C以上開始碳化，特別是在含鐵的材料中。隨著溫度的升高，其機(jī)械強(qiáng)度迅速下降，從而限制了金剛石在鐵系金屬制品加工中的應(yīng)用。纖鋅礦氮化硼是一種硬度接近金剛石的超硬材料，而天然纖鋅礦氮化硼極為罕見，僅在火山噴發(fā)中產(chǎn)生。因此有望在許多應(yīng)用中取代金剛石，目前纖鋅礦氮化硼wBN為目前工業(yè)生產(chǎn)中最硬的材料，纖鋅礦氮化硼在超過6gpa和1400°C的超高溫高壓條件下，原子運(yùn)動和重排，可以轉(zhuǎn)化為立方氮化硼，轉(zhuǎn)化率取決于高溫高壓的時(shí)間，當(dāng)時(shí)間足夠長時(shí)，纖鋅礦氮化硼可以完全轉(zhuǎn)化為立方氮化硼。
超硬材料纖鋅礦氮化硼的制備方法是以ⅰ型和ⅱ型層狀結(jié)構(gòu)六方氮化硼為原料，在斜激波作用下，在高溫高壓作用下實(shí)現(xiàn)了hBN向wBN（纖鋅礦氮化硼）的轉(zhuǎn)變。X射線結(jié)構(gòu)分析表明，所有超硬氮化硼都是wBN，沒有發(fā)現(xiàn)zBN（閃鋅礦氮化硼）的證據(jù)。X射線熒光光譜分析得到的wBN純度接近99%。差熱分析表明，空氣溫度為1127K時(shí)開始吸熱反應(yīng)，吸熱峰在1260K。這表明wBN的熱穩(wěn)定性介于zBN和鐵素體之間。
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