JPS6117405A - 立方晶窒化ホウ素の製造法 - Google Patents
立方晶窒化ホウ素の製造法Info
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- JPS6117405A JPS6117405A JP13528484A JP13528484A JPS6117405A JP S6117405 A JPS6117405 A JP S6117405A JP 13528484 A JP13528484 A JP 13528484A JP 13528484 A JP13528484 A JP 13528484A JP S6117405 A JPS6117405 A JP S6117405A
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- cubic boron
- cbn
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）本発明は研削材、切削材等に用いられる立
方晶窒化ホウ素（以下ＣＢＮという）の製造法に関する
。
方晶窒化ホウ素（以下ＣＢＮという）の製造法に関する
。
（従来技術）一般にＣＢＮは六方晶窒化ホウ素（以下Ｈ
ＢＮという）からＣＢＮの熱力学安定域である高温、高
圧下で製造される。
ＢＮという）からＣＢＮの熱力学安定域である高温、高
圧下で製造される。
ＣＢＮはダイヤモンドに次ぐ硬さを有し、しかも化学的
安定性、特に鉄系被削材に対し安定性がダイヤモンドよ
り優れているため研削材としての需要が増大している。
安定性、特に鉄系被削材に対し安定性がダイヤモンドよ
り優れているため研削材としての需要が増大している。
ＣＢＮの工業的製造方法としてはＨＢＮ粉末と触媒粉末
（アルカリ金属、アルカリ土類金属及びその窒化物１合
金、又はホウ窒化物が知られている）を混合し１３００
〜１８００℃、４０〜６０Ｋｂａｒの高温、高圧を加え
る方法が行なわれている。
（アルカリ金属、アルカリ土類金属及びその窒化物１合
金、又はホウ窒化物が知られている）を混合し１３００
〜１８００℃、４０〜６０Ｋｂａｒの高温、高圧を加え
る方法が行なわれている。
ところで研削材としてのＣＢＮ粒子は緻密で透明正が良
く鋭い切刃を有し圧壊強度の高い良質なものであること
が望ましい。しかし従来の方法では必ずしも充分な品質
のものが得られていないのが実情である。特願昭５８−
７３３５９にはＨＢＮに対しＳｉとして０．０１〜１．
０重量％添加することで上記目的を満足するＣＢＮ砥粒
が得られることが記載されているがＨＢＮとの混合が機
械的混合であるため完全に均一に混合されずＳｉの効果
を出すために過剰のＳｉ分を播加しなくてはならず、収
率の低下をもたらす結果となっている。
く鋭い切刃を有し圧壊強度の高い良質なものであること
が望ましい。しかし従来の方法では必ずしも充分な品質
のものが得られていないのが実情である。特願昭５８−
７３３５９にはＨＢＮに対しＳｉとして０．０１〜１．
０重量％添加することで上記目的を満足するＣＢＮ砥粒
が得られることが記載されているがＨＢＮとの混合が機
械的混合であるため完全に均一に混合されずＳｉの効果
を出すために過剰のＳｉ分を播加しなくてはならず、収
率の低下をもたらす結果となっている。
（発明の目的）本発明は上記の車情に鑑み、粒子の角が
鋭い切刃となっており、結晶の（１１１）面が発達した
強靭なＣＢＮを提供することを目的とする。
鋭い切刃となっており、結晶の（１１１）面が発達した
強靭なＣＢＮを提供することを目的とする。
（発明の構成） 本発明の要旨はＨＢＮからＣＢＮを合
成する方法において、ＬＩＭＢＮ２（Ｍはアルカリ土類
金属）とＬ ｌａ Ｓ ｉＮ ａを触媒として用いるこ
とにある。Ｓｉが触媒物質中に含有されているため、Ｃ
ＢＮ合成時にＳｉが均一に作用し、ＣＢＮ粒子の角が鋭
い切刃をもち、かつ強靭なＣＢＮを得ることができる。
成する方法において、ＬＩＭＢＮ２（Ｍはアルカリ土類
金属）とＬ ｌａ Ｓ ｉＮ ａを触媒として用いるこ
とにある。Ｓｉが触媒物質中に含有されているため、Ｃ
ＢＮ合成時にＳｉが均一に作用し、ＣＢＮ粒子の角が鋭
い切刃をもち、かつ強靭なＣＢＮを得ることができる。
Ｌ ＋ ｅ Ｓ ＋ Ｎ ａはＢＮの溶解度は小さいが
触媒作用があるので過剰に入れてもＣＢＮの成長が抑制
されることが少ない。
触媒作用があるので過剰に入れてもＣＢＮの成長が抑制
されることが少ない。
以下本発明の詳細な説明する。
本発明で用いる触媒はＬＩＭＢＮ２とＬ’ ＋ ｅ Ｓ
＋ Ｎ ４である。
＋ Ｎ ４である。
Ｍはアルカリ土類金属で好ましくはＧａ、Ｂａ、Ｓｒで
ある。これらの触媒は粉末にしてＨＢＮ粉末に所定量混
合する。
ある。これらの触媒は粉末にしてＨＢＮ粉末に所定量混
合する。
ＬＩＭＢＮ２の製法はＬｉ３Ｎ、Ｍ３Ｎ２． ＢＮを用
い、これらをモル比で前記の順に１〜１．４ ： １〜
１．４ ： ３の割合で混合し、加熱溶解して反応させ
る。溶解温度より約２００℃高い温度が適当である。溶
解温度は前記の組成では約８００〜１０００℃である。
い、これらをモル比で前記の順に１〜１．４ ： １〜
１．４ ： ３の割合で混合し、加熱溶解して反応させ
る。溶解温度より約２００℃高い温度が適当である。溶
解温度は前記の組成では約８００〜１０００℃である。
前記温度で約１時間保持した後冷却すればＬＩＭＢＮ２
が得られる。
が得られる。
Ｌｉ８ＳｉＮ４の製法はＬ１３Ｎと５１３Ｎ４を用い、
これらをモル比でＬｉＮ： ５ｉａＮ４＝ ８〜１吐１
の割合に混合し、 ７００℃約１時間保持した後冷却す
る。
これらをモル比でＬｉＮ： ５ｉａＮ４＝ ８〜１吐１
の割合に混合し、 ７００℃約１時間保持した後冷却す
る。
上記２種の触媒は不活性ガス雰囲気下で１５０メツシユ
以下に粉砕して用いる。
以下に粉砕して用いる。
触媒の使用量はＨＢＮ１００重量部に対し、ＬｉＭＢＮ
２５〜５０重量部、望ましくは１０〜３０重量部である
。５重量部未満ではＣＢＮの収率が低下し、５０重量部
を越えるとＣＢＮの自形の出た透明感のある結晶が得ら
れない。
２５〜５０重量部、望ましくは１０〜３０重量部である
。５重量部未満ではＣＢＮの収率が低下し、５０重量部
を越えるとＣＢＮの自形の出た透明感のある結晶が得ら
れない。
またＬｉ８ＳｉＮ４はＨＢＮ１００重量部に対し、０．
０１〜５重量部、望ましくは０．０５〜２重量部である
。
０１〜５重量部、望ましくは０．０５〜２重量部である
。
０．０１重量部未満ではＣＢＮに鋭い切刃を形成させる
効果が少なく、５重量部を越えるとＣＢＮの収率が低下
する。
効果が少なく、５重量部を越えるとＣＢＮの収率が低下
する。
ＣＢＮ合成に際して、原料ＨＢＮ及び上記触媒の構成方
法としては、これら３者を所定量均一に混合し、圧粉成
形する方法、Ｌ ＋ ｓ Ｓ ＋ Ｎ ａをＨＢＮ又は
ＬＩＭＢＮＬに混合し夫々圧粉成形して薄板となし、所
定の比率になるように積層する方法などが採用される。
法としては、これら３者を所定量均一に混合し、圧粉成
形する方法、Ｌ ＋ ｓ Ｓ ＋ Ｎ ａをＨＢＮ又は
ＬＩＭＢＮＬに混合し夫々圧粉成形して薄板となし、所
定の比率になるように積層する方法などが採用される。
本発明においては触媒は予じめＬＩＭＢＮ２、Ｌ ｉＳ
ｒ Ｎ ａを合成しておくことが重要である。これら
の構成成分を用いてＣＢＮを合成すれば、その昇温過程
で上記と同じ触媒化合物が生成することは考えられるが
、その方法ではＬＬ３ＮまたはＭ３Ｎ２を触媒とするの
と同じＣＢＮとなり、自形性のよい透明感のあるＣＢＮ
とはならない。
ｒ Ｎ ａを合成しておくことが重要である。これら
の構成成分を用いてＣＢＮを合成すれば、その昇温過程
で上記と同じ触媒化合物が生成することは考えられるが
、その方法ではＬＬ３ＮまたはＭ３Ｎ２を触媒とするの
と同じＣＢＮとなり、自形性のよい透明感のあるＣＢＮ
とはならない。
これらの成形体或いは積層体は周知の高温、高圧装置に
装填され、所定の条件に保持されてＣＢＮが合成される
。合成はＣＢＮの熱力学的安定域である１３００℃〜１
６００℃、４０〜８０Ｋｂａｒの条件で行なわれる。
装填され、所定の条件に保持されてＣＢＮが合成される
。合成はＣＢＮの熱力学的安定域である１３００℃〜１
６００℃、４０〜８０Ｋｂａｒの条件で行なわれる。
（効果）本発明の方法によれば成長するＣＢＮ粒子内に
微量のＳｉが取り込まれ、それが特定面に現れるので結
晶の（１１１）面が発達して粒子の角が鋭くなり、また
ＳｉとＣＢＮが固溶体となって格子定数が大きくなり、
ＣＢＮ粒子が強靭となる。
微量のＳｉが取り込まれ、それが特定面に現れるので結
晶の（１１１）面が発達して粒子の角が鋭くなり、また
ＳｉとＣＢＮが固溶体となって格子定数が大きくなり、
ＣＢＮ粒子が強靭となる。
このため、本発明の砥粒を使用すれば研削比の向上、使
用電力の削減をもたらす。
用電力の削減をもたらす。
さらに本発明においては触媒物質にＳｉが含まれている
ため、ＣＢＮ合成時にＳｉが均一に作用し、Ｓｉ又は触
媒でないＳｉ化合物を混合する場合に比べＳｉ量が少な
くてすみ、ＣＢＮの収率の低下が防げる。
ため、ＣＢＮ合成時にＳｉが均一に作用し、Ｓｉ又は触
媒でないＳｉ化合物を混合する場合に比べＳｉ量が少な
くてすみ、ＣＢＮの収率の低下が防げる。
次に実施例、比較例を示し、本発明の作用効果を明確に
する。
する。
実施例
３２５メツシユ以下のＨＢ Ｎ 、Ｌ＋Ｃ：ａＢＮ２．
Ｌｉ８ＳｉＮ４を重量比で１００：１５：１の割合で
混合し、成形圧１．５ｔ／ｃｍ’で２Ｅ１ｍｍφＸ３２
ｍｍｈノ円柱状に成形した。成形体の密度は１．７０ｇ
／ｃｍ’であった。これを高温高圧反応器に装填し圧力
５０Ｋｂａｒ、温度１４５０℃の条件で１０分保持しＣ
ＢＮを合成した。その結果ＣＢＮのＨＢＮに対する変換
率は３２％であった。
Ｌｉ８ＳｉＮ４を重量比で１００：１５：１の割合で
混合し、成形圧１．５ｔ／ｃｍ’で２Ｅ１ｍｍφＸ３２
ｍｍｈノ円柱状に成形した。成形体の密度は１．７０ｇ
／ｃｍ’であった。これを高温高圧反応器に装填し圧力
５０Ｋｂａｒ、温度１４５０℃の条件で１０分保持しＣ
ＢＮを合成した。その結果ＣＢＮのＨＢＮに対する変換
率は３２％であった。
この粒子を顕微鏡で観察した結果、鋭い切刃を有してい
ることが判明した。
ることが判明した。
比較例
Ｌ ｉａ Ｓ ｉＮ ４を使用しない以外は実施例と同
じにしてＣＢＮを合成した。変換率は３２％で変わらな
かったが、粒子の切刃の点では実施例のものより劣って
いた。
じにしてＣＢＮを合成した。変換率は３２％で変わらな
かったが、粒子の切刃の点では実施例のものより劣って
いた。
上記実施例、比較例のＣＢＮ粒子をそれぞれ石を作成し
て研削比およ≠び使用動力を比較した。
て研削比およ≠び使用動力を比較した。
砥石の作成方法は、先ずＣＢＮの１２（１／１４０粒度
の粒子をＮｉ／（Ｎｉ＋ ＣＢ Ｎ ）が８０％となる
ようにＮｉメッキを施し、このＮｉメッキしたＣＢＮ粒
子３５部、フェノール樹脂２５部、微粉炭化けい素４０
部を混合、成形し、熱硬化させ砥石とした。
の粒子をＮｉ／（Ｎｉ＋ ＣＢ Ｎ ）が８０％となる
ようにＮｉメッキを施し、このＮｉメッキしたＣＢＮ粒
子３５部、フェノール樹脂２５部、微粉炭化けい素４０
部を混合、成形し、熱硬化させ砥石とした。
これらの砥石を用いて研削試験を行なった。
研削試験に使用した鋼種は、特殊鋼５ＫＨ−５７（ＨＲ
ｃＥ１４）を用い、砥石周速度１５００＋ｗ／ｍｉ ｎ
、切込み２０ルｍ、テーブル送り１５ｍ１分、クロス送
り２ｍｍ／パスで湿式平面研削により、研削比＝研削量
／砥石その結果 これより木発すＪの方法によって合成したＣＢＮ粒子に
よって作成した砥石の研削性能が優れていることがわか
る。
ｃＥ１４）を用い、砥石周速度１５００＋ｗ／ｍｉ ｎ
、切込み２０ルｍ、テーブル送り１５ｍ１分、クロス送
り２ｍｍ／パスで湿式平面研削により、研削比＝研削量
／砥石その結果 これより木発すＪの方法によって合成したＣＢＮ粒子に
よって作成した砥石の研削性能が優れていることがわか
る。
Claims (2)
- （１）六方晶窒化ホウ素から高温、高圧下で立方晶窒化
ホウ素を製造する方法において、触媒としてＬｉＭＢＮ
＿２（但しＭはアルカリ土類金属）とＬｉ＿８ＳｉＮ＿
４を用いることを特徴とする方法。 - （２）六方晶窒化ホウ素１００重量部に対し、ＬｉＭＢ
Ｎ＿２５〜５０重量部、Ｌｉ＿８ＳｉＮ＿４０．０１〜
５．０重量部を用いる特許請求の範囲第一項記載の方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13528484A JPS6117405A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 立方晶窒化ホウ素の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13528484A JPS6117405A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 立方晶窒化ホウ素の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6117405A true JPS6117405A (ja) | 1986-01-25 |
| JPH0594B2 JPH0594B2 (ja) | 1993-01-05 |
Family
ID=15148100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13528484A Granted JPS6117405A (ja) | 1984-07-02 | 1984-07-02 | 立方晶窒化ホウ素の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6117405A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5000760A (en) * | 1988-07-22 | 1991-03-19 | Showa Denka K.K. | CBN abrasive-grains, method for producing the same, and grinding wheel |
| JPH05113336A (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-07 | Akai Electric Co Ltd | 振動ジヤイロ |
| JPH05133755A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Akai Electric Co Ltd | 診断機能付振動ジヤイロ |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE328852T1 (de) | 2001-03-27 | 2006-06-15 | Showa Denko Kk | Verfahren zur herstellung kubischen bornitrids |
| PT2177585E (pt) | 2003-08-20 | 2014-12-09 | Showa Denko Kk | Nitreto de boro cúbico, método para produzir nitreto de boro cúbico, rebolo de esmeril com nitreto de boro cúbico, e pastilha de nitreto de boro cúbico sinterizado |
-
1984
- 1984-07-02 JP JP13528484A patent/JPS6117405A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5000760A (en) * | 1988-07-22 | 1991-03-19 | Showa Denka K.K. | CBN abrasive-grains, method for producing the same, and grinding wheel |
| JPH05113336A (ja) * | 1991-10-23 | 1993-05-07 | Akai Electric Co Ltd | 振動ジヤイロ |
| JPH05133755A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Akai Electric Co Ltd | 診断機能付振動ジヤイロ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0594B2 (ja) | 1993-01-05 |
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