Способ получения материалов для синтеза поликристаллов кубического нитрида бора или алмаза

 

(19)SU(11)1251486(13)A1(51)  МПК ⁶    _{C01B21/064, C01B31/06}(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.01.2013 - прекратил действиеПошлина:

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИКРИСТАЛЛОВ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА ИЛИ АЛМАЗА

Изобретение относится к области получения материалов для синтеза сверхтвердых поликристаллов, в частности к получению аморфных нитрида бора или графита, и может быть использовано для создания полупроводниковых устройств на основе этих материалов. Целью изобретения является повышение прочности поликристаллов за счет увеличения степени аморфизации исходного материала. П р и м е р 1. 0,06 г природного цейлонского графита насыпают тонким слоем на наковальню и прессуют образец при давлении ≈0,05 ГПа. Далее на образец при температуре 300 К воздействуют давлением 2,0 ГПа и сдвиговой деформацией при угле сдвига 360^о. Сразу же после сдвига давление снижают до атмосферного и образец извлекают. Общее время синтеза 30 с. Рентгено-фазовым методом установлено, что конечный продукт на 90% состоит из аморфного углерода с d₀₀₂ 3,8 ± 0,1 . Удельная поверхность 600-800 м²/г насыпная масса 0,30-0,40 г/см³. Из полученного материала были синтезированы поликристаллы алмаза при давлении 8 ГПа и температуре 2000 К, которые имели предел прочности на сжатие 260 кг/мм² по сравнению с 220 кг/мм² для поликристаллов алмаза, полученных из цейлонского графита. П р и м е р 2. 0,03 г порошка графита марки МГ-осч прессуют при давлении 0,05 ГПа, охлаждают до 77 К воздействуют давлением 1,0 ГПа и сдвиговой деформацией при угле сдвига 240^о. Полученный углерод полностью аморфный. П р и м е р 3. 0,05 г порошка графитоподобного нитрида бора прессуют при давлении ≈0,05 ГПа, охлаждают до 77 К, воздействуют давлением 0,4 ГПа и сдвиговой деформацией при угле сдвига 30^о. Полученный нитрид бора полностью аморфный, о чем свидетельствует отсутствие всех отражений на рентгенограмме за исключением малоинтенсивного гало при
2Θ= 20-25°(d=3,8± 0,1 ) или С 7,6±0,2 А. Удельная поверхность аморфного нитрида бора 600-700 м²/г. Из полученного материала были синтезированы поликристаллы кубического нитрида бора (КНБ) при давлении 8 ГПа и температуре 2000 К, которые имели прочность на сжатие 270 кг/мм² по сравнению с 210 кг/мм² для поликристаллов КНБ, полученных из высококристаллического графитоподобного нитрида бора. Таким образом, предложенный способ позволяет получить полностью аморфные углерод и нитрид бора, которые могут быть использованы для синтеза поликристаллических сверхтвердых материалов высокой прочности.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ СИНТЕЗА ПОЛИКРИСТАЛЛОВ КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА ИЛИ АЛМАЗА, включающий воздействие высокого давления и сдвиговой деформации на спрессованный исходный материал с последующим снижением давления до атмосферного, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности поликристаллов за счет увеличения степени аморфизации материала, на спрессованный исходный материал с температурой 77 300 К воздействуют давлением 0,4 2,0 ГПа и сдвиговой деформацией при углах сдвига 30 - 360^o. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве исходного материала используют кристаллические модификации нитрида бора или графита.