B-C-N-Ti四元超硬复合材料的高压烧结

作     者：黄鸿东 于晓辉 贺端威 HUANG Hongdong;YU Xiaohui;HE Duanwei

作者机构：四川大学原子与分子物理研究所四川成都610065 中国科学院物理研究所北京100190 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2024年第38卷第4期

页      面：63-69页

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家重点研发计划(2023YFA1406200) 

主　　题：金刚石 立方氮化硼 钛 超硬复合材料 高温高压 烧结 

摘      要：以金刚石、立方氮化硼(cBN)和钛(Ti)为初始材料,通过高温高压反应烧结制备了B-C-N-Ti四元超硬复合材料。结果表明:在高温高压下,Ti与金刚石及cBN反应生成TiC_(0.7)N_(0.3)和TiB_(2);TiC_(0.7)N_(0.3)作为黏结相以键合金刚石和cBN晶粒,适量Ti的加入可以有效地提高烧结体的韧性;反应生成的TiC_(0.7)N_(0.3)和TiB_(2)等陶瓷相以及cBN对金刚石晶粒的包裹提高了烧结体的抗氧化性。当金刚石、cBN和Ti的摩尔比为2∶1∶0.10时,在压力为12 GPa、温度为2000℃、保温5 min的条件下得到的烧结样品性能较好,其维氏硬度达到(49.0±1.2)GPa,韧性为(14.2±0.6)MPa·m^(1/2),空气氛围下的起始氧化温度为921℃。