Азот, его соединения: ..с бором – C01B 21/064

Изобретение относится к области получения нанодисперсных порошков неорганических материалов и соединений. Плазмохимические реакции инициируют импульсным микроволновым разрядом, воздействующим на исходные реагенты, в качестве которых используют смесь порошков титана и бора в атмосфере азота, при этом в качестве исходных реагентов используют порошок аморфного бора с размером частиц 1 мкм-100 мкм и порошок титана с размером частиц 1 мкм-100 мкм, причем используется микроволновой разряд мощностью от 50 кВт до 500 кВт и длительностью импульса от 100·10^-6 с до 100·10^-3 с, а рабочее давление азота составляет от 0,1 до 1 атмосферы. В результате протекания плазмохимических реакций совместно образуются два целевых продукта - нанодисперсные порошки диборида титана и нитрида бора различных форм и размеров. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к коллоидным растворам различных наноформ гексагонального нитрида бора (h-BN) в жидких средах, а именно к получению гексагонального нитрида бора h-BN, растворимого в воде и полярных растворителях. Способ получения растворимого гексагонального нитрида бора включает смешивание гексагонального нитрида бора (h-BN) с функционализирующим реагентом. Затем реакционную смесь нагревают и растворяют полученный продукт в растворителе при ультразвуковом воздействии и отделяют раствор целевого продукта. В качестве функционализирующего реагента используется гидразин или смесь азотной и серной кислот или олеум. Реакционную смесь диспергируют ультразвуком с последующим нагреванием и периодическим ультразвуковым диспергированием во время нагревания. Процесс ведут в замкнутом объеме. Полученный продукт диспергируют ультразвуком в воде или полярном органическом растворителе. Способ позволяет достичь упрощения и повышения эффективности получения растворимого функционализированного h-BN, путем повышения выхода растворимого h-BN и использования менее дорогостоящих технологически приемлемых функциализирующих реагентов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области получения синтетических сверхтвердых материалов, в частности поликристаллического кубического нитрида бора, в условиях высоких давлений и температур для использования в химической, инструментальной, электронной и ряде других отраслей промышленности. Способ заключается в том, что готовят смесь вюрцитоподобной и кубической модификаций в соотношении от 1:4 до 2:1 соответственно, обрабатывают ее в планетарной мельнице для механоактивации и измельчения частиц до размеров, не превышающих 1 мкм, формуют и спекают смесь при температуре 1400-1800°С и давлении 7,0-9,0 ГПа, выдерживая при температуре спекания в течение времени, определяемого условиями перехода вюрцитоподобной модификации нитрида бора в кубическую без рекристаллизации, равного 5-30 с. Точное время выдержки смеси при заданных температуре и давлении определяют из условия сохранения от 5 до 15% вюрцитоподобного нитрида бора от его количества в исходной смеси. Изобретение позволяет снизить значения параметров синтеза (температуры, давления и продолжительности) и повысить комплекс физико-механических и эксплуатационных характеристик за счет получения из плотных форм нитрида бора сверхтвердых наноструктурированных компактов с субмикронной матрицей. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано при изготовлении абразивных инструментов. Используют множество сверхтвердых абразивных частиц субмикрометрового или нанометрового размера алмаза или кубического нитрида бора или комбинации этих материалов и обладающие витреофильными поверхностями, способными образовывать химические связи с оксидами. Наносят на частицы покрытия из оксидного материала-предшественника и затем термически обрабатывают для высушивания и очистки покрытий. Покрытия выбраны из группы, включающей нитриды титана, ванадия, ниобия, тантала, молибдена и вольфрама или карбиды ванадия, ниобия, тантала, молибдена и вольфрама, фазу анатаза диоксида титана, фазу рутила диоксида титана, тетрагональный диоксид циркония, моноклинный диоксид циркония, диоксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия или оксидом магния, переходные структуры или альфа-фазу оксида алюминия и оксиды ванадия, ниобия, тантала, гафния, молибдена и вольфрама, кварцевое стекло. Изобретение позволяет наносить покрытия на абразивы субмикрометрового или нанометрового размера. 5 н. и 30 з.п. ф-лы, 6 ил., 2 табл.

Изобретение относится к получению материалов, способных интенсивно излучать свет в широком диапазоне спектра под воздействием фото-, электронного и

электровозбуждения, стабильно в условиях высоких температур, радиации и химически агрессивных средах. Изобретение может быть использовано при изготовлении световых эмиттеров и детекторов излучения. В ростовую шихту на основе гексагонального нитрида бора добавляют активаторы - соединения РЗЭ, имеющие температуру плавления меньшую, чем температура синтеза КНБ, в количестве 0,05÷15% от веса ростовой шихты. Затем воздействуют высоким давлением и температурой. Получают КНБ в виде микропорошков, порошков, кристаллов, керамических образцов. Для получения световой эмиссии в ультрафиолетовой области в качестве активатора используют соединения гадолиния; в ультрафиолетовой, синей и желтой - соединения церия; в оранжевой - соединения самария; в инфракрасной - соединения неодима, празеодима, эрбия, иттербия или гольмия. Для получения КНБ, обладающего электролюминесценцией, в шихту дополнительно вводят серу или селен. Изобретение позволяет расширить спектральный диапазон световой эмиссии КНБ. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении абразивных материалов для шлифовального и лезвийного инструмента, лент, паст, высокотемпературных смазок, теплоизоляции, косметики. Готовят брикет шихты из гомогенной смеси порошков азида натрия, тетрабората натрия и магния в соотношении 29,7:26,9:43,4% мас., или азида натрия, тетрабората натрия, карбоната лития и магния в соотношении 24,3:21,1:9,3:45,3% мас., или азида натрия и диборида магния в соотношении 60:40% мас. К полученному брикету шихты присоединяют брикет из воспламенительного состава, содержащего оксид меди, бор и нитроцеллюлозу в соотношении 89,9:8,1:2,0% мас. Брикет помещают соосно в оболочку в виде двух стаканов, совмещенных один в другой развернутыми донышками на 180°. Металлическую оболочку с шихтой и воспламенительным составом устанавливают в полость теплоэлектроизоляционного контейнера, сверху и снизу закрывают теплоизоляционными шайбами с отверстиями, по центру которых соосно установлены токовводы. Снаряженный контейнер устанавливают в камеру высокого давления и воздействуют давлением 45-47 кбар, нагревают шихту и воспламенительный состав пропусканием электрического тока до температуры термодинамической устойчивости кубического нитрида бора со скоростью подъема электрической мощности 30-40 Вт/с до значения 0,8 от заданного, соответствующего указанной температуре. Выдерживают 4 мин, затем охлаждают и выдерживают при давлении 45-47 кбар 1 мин, снижают давление до атмосферного, извлекают продукт синтеза с последующим кислотным обогащением, нейтрализацией и его сушкой. Сокращаются энергетические затраты. Кубический нитрид бора имеет улучшенные эксплуатационные характеристики. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение может быть использовано для получения сверхтвердых материалов, в частности эльбора. Готовят первую смесь с отношением борной кислоты к карбамиду 1:2 и вторую смесь, в которой отношение этих компонентов составляет, соответственно, 1:3, с отклонением не более 10%. В первую смесь можно дополнительно ввести добавку с размером частиц менее 300 мкм в количестве 0,9-1,0% от массы смеси. Добавка состоит из графита и 40-50 мас.% нитрида бора. Каждую из полученных смесей нагревают до температуры не менее 400°С со скоростью нагрева, например, 120-140°С/ч. Смешивают спеки первой и второй смесей в соотношении (2,9÷3,1): 1, соответственно. По достижении указанной температуры к каждому из спеков можно добавить соответствующую смесь борной кислоты и карбамида в количестве, равном количеству исходной смеси. Смешивание спеков проводят, преимущественно, в условиях подпрессовки при измельчении до размера частиц менее 2 мм. Смесь спеков азотируют при 1810-1850°С, причем нагрев проводят, преимущественно, со скоростью (50÷60)°С/мин. Полученный нитрид бора графитоподобной гексагональной структуры имеет индекс графитации "g"=1,7÷2,5 и чистоту не менее 98,0 мас.% BN. Способ эффективен и экономичен. 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способам получения поликристаллических сверхтвердых материалов (СТМ) на основе плотных модификаций нитрида бора - кубического (КНБ) и вюрцитоподобного (ВНБ), которые могут быть использованы в качестве материалов для деталей аппаратов высокого давления, а также в инструментах для обработки различного рода износостойких материалов, в первую очередь при точении термообработанных сталей, серых и высокопрочных чугунов, никелевых сплавов, износостойких наплавок, вольфрамосодержащих твердых сплавов, железобетона, камня, пластмасс. Сущность изобретения: способ осуществляют путем воздействия на порошок нитрида бора давлением в интервале от 6,5 до 9 ГПа и температурой в течение 2-3 мин с последующим одновременным снижением температур до комнатной и давления до атмосферного со скоростью от 200°С на 1 ГПа до 250°С на 1 ГПа. В качестве порошка нитрида бора используют вюрцитоподобный нитрид бора и/или смесь вюрцитоподобного и кубического нитрида бора с содержанием последнего в смеси от 0 до 50 масс.%, процесс осуществляют при температуре в интервале от 1500°С до 2200°С в области их стабильности в изотермических условиях или дополнительно создают в направлении оси реакционной ячейки температурный градиент в интервале от 20°С/мм до 70°С/мм. При использовании вюрцитоподобного нитрида бора и смеси вюрцитоподобного и кубического нитрида бора их размещают в реакционной ячейке послойно, перпендикулярно ее оси, причем состав одного слоя отличается от соседнего содержанием вюрцитоподобного и кубического нитрида бора и зернистостью последнего в пределах от 3/2 мкм до 200/160 мкм. Получают поликристаллический сверхтвердый материал, обладающий высокой прочностью, бездефектностью, многофункциональностью при обработке различных материалов. 2 з.п. ф-лы, 1 табл., 11 ил.

Изобретение предназначено для инструментальной промышленности. Готовят шихту из гексагонального BN, кристаллов кубического BN и добавки, активизирующей процесс, например, порошка Mg, обработанного раствором семиводного сернокислого железа. Массовое отношение гексагонального BN и добавки 75:25. Содержание кубического BN 4,4-22,0 мас.%, зернистость 80/63. На шихту воздействуют высокими давлением и температурой в области термодинамической стабильности кубического BN. Изобретение позволяет увеличить выход кубического BN на 6-28% и повысить содержание кристаллов узкого диапазона зернистостей (1-3 смежных зернистостей) до 40-56 мас.%. 1 табл.

Изобретение предназначено для инструментальной промышленности и может быть использовано при изготовлении резцов, фрез, пил для обработки труднообрабатываемых материалов. Готовят шихту из порошка кубического BN с размером частиц менее 10 мкм, порошков Al и Mg с размером частиц менее 40 мкм. Атомное соотношение Al:Mg=(2,3-1,8):1. Смесь Al и Mg берут в количестве 5-15 мас.%. На полученную шихту воздействуют давлением 6-8 ГПа и температурой 1500-1700С в течение 30-90 с, после чего температуру снижают до 900-1000С и выдерживают 30-90 с. После этого отключают нагрев и давление снижают до атмосферного. Полученный композиционный материал имеет микротвердость 30-45 ГПа. Износ резца по задней поверхности после испытаний 0,1-0,2 мм. Изобретение позволяет уменьшить трудоемкость и длительность процесса, увеличить выход годной продукции. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.