本發(fā)明提供了一種聚晶立方氮化硼（pcbn）燒結(jié)體材料的制備方法，涉及切削和銑削加工使用超硬復(fù)合材料刀具的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚晶立方氮化硼（pcbn）燒結(jié)體材料的制備方法。

背景技術(shù)：

金剛石是世界上已知最硬的材料，立方氮化硼（cbn）類(lèi)似金剛石結(jié)構(gòu)，其硬度僅次于金剛石，金剛石和立方氮化硼（統(tǒng)稱(chēng)為超硬材料）。超硬材料廣泛應(yīng)用于鋸切工具、磨削工具、鉆進(jìn)工具和切削刀具。

金剛石高溫容易氧化，特別是與鐵系元素親和性好，不適合用于鐵系元素黑色金屬加工。立方氮化硼（cbn）熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)于人造金剛石，在高溫下仍能保持足夠高的力學(xué)性能和硬度，具有很好的紅硬性；立方氮化硼（cbn）結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有高的抗氧化能力，化學(xué)穩(wěn)定性好，與金剛石相比，立方氮化硼（cbn）在高達(dá)1100-1300℃的溫度下也不與鐵族元素起化學(xué)反應(yīng)，因此立方氮化硼特別適合于加工黑色金屬材料。由于立方氮化硼（cbn）的三高性：高硬度、高的熱穩(wěn)定性和高的與鐵族元素的惰性，在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家將其作為提高加工工業(yè)中的效益（節(jié)能、高效、精密、自動(dòng)化）的重要精密材料加以發(fā)展，尤其在航天、軍工、噴涂焊加工工業(yè)中更為突出。而單晶的立方氮化硼（cbn）粒度小，而且存在容易劈裂的“解理面”不能直接用于制造切削刀具，而聚晶立方氮化硼（pcbn）是由無(wú)數(shù)細(xì)小的立方氮化硼單晶組成，因聚晶立方氮化硼（pcbn）無(wú)方向性會(huì)使劈裂的影響大大減小，而隨著切削過(guò)程刀具的磨損會(huì)連續(xù)漏出新的晶體，因此在工業(yè)上做為加工黑色金屬鐵的刀具材料——聚晶立方氮化硼（pcbn）有著廣泛的應(yīng)用。

但是，立方氮化硼單晶表面有一層致密的氧化硼薄膜，這層薄膜阻礙了立方氮化硼(cbn)晶體間的直接結(jié)合，所以難以得到立方氮化硼(cbn)與立方氮化硼（cbn）直接結(jié)合的高強(qiáng)度聚晶立方氮化硼，因而在聚合過(guò)程中加入多種結(jié)合劑以加強(qiáng)立方氮化硼（cbn）晶粒間的連接。

聚晶立方氮化硼（pcbn）刀具材料按其成分和制造方法可分為聚晶立方氮化硼燒結(jié)體（pcbn燒結(jié)體）和復(fù)合聚晶立方氮化硼（pcbn復(fù)合刀片）。聚晶立方氮化硼還具有以下特殊性能：(1)高硬度；(2)高耐磨性；(3)高化學(xué)惰性；(4)高溫紅硬性；聚晶立方氮化硼（pcbn）的耐熱性可以達(dá)到1400℃，比金剛石刀具(700-800℃)高得多，經(jīng)使用證明1100℃以上的切削溫度仍能維持高鋒利的切削性能，適合于干、濕式切削。(5)高導(dǎo)熱性；(6)低摩擦系數(shù)以及；(7)高速切削特性和高加工精度。正是由于聚晶立方氮化硼（pcbn）具有高硬度、高耐磨性、高的傳熱效率以及優(yōu)異的高溫性能等，可以認(rèn)為，聚晶立方氮化硼刀具是迄今世界上最能滿(mǎn)足高速、高效、精密的首選切削工具。

目前國(guó)內(nèi)外常用于聚晶立方氮化硼（pcbn）的結(jié)合劑有三種基本類(lèi)型：（1）金屬結(jié)合劑：由金屬及其合金組成的金屬結(jié)合劑，此類(lèi)結(jié)合劑能在較低溫度下軟化為液相，粘結(jié)cbn顆粒，使之成為燒結(jié)體，常用在高含量的pcbn中，以提高其韌性。雖耐磨性和紅硬性下降，但所制備的刀具在工作中不易出現(xiàn)崩刃的現(xiàn)象，提高了刀具的使用壽命，適用于鑄鐵類(lèi)加工；（2）陶瓷結(jié)合劑：由氮化物、碳化物、硼化物、硅化物、氧化物及氮碳化物構(gòu)成，常見(jiàn)的有氮化鋁、碳化硅、氧化鋁和碳化鈦等。由于這類(lèi)pcbn在高溫下具有較高的耐磨性和熱穩(wěn)定性，雖其導(dǎo)熱性差，但仍多用于制備切削淬硬鋼的低cbn含量的刀具；（3）金屬或金屬陶瓷結(jié)合劑，由陶瓷和金屬組成，兼有金屬和陶瓷結(jié)合劑的特點(diǎn)。

目前聚晶立方氮化硼（pcbn）的制備方法主要采用高溫高壓下的熱壓燒結(jié)法制備，現(xiàn)有的制造聚晶立方氮化硼的方法均是成型與燒結(jié)同時(shí)進(jìn)行，只能使用一類(lèi)結(jié)合劑，不僅成型所需要的壓力很大（6-10gp），燒結(jié)溫度較高（1200℃-2800℃），而且制備工藝所需的設(shè)備復(fù)雜，成本高，所以在一定程度上限制了聚晶立方氮化硼（pcbn）的使用。

中國(guó)專(zhuān)利201010615047.0公開(kāi)了一種聚晶立方氮化硼復(fù)合片用的粉末狀結(jié)合劑，包含有tin、aln、si3n4、co和sio2，能增強(qiáng)復(fù)合片的抗沖擊性能。

英國(guó)elementsix公司公開(kāi)的專(zhuān)利wo2004040029，采用各種碳化物和氮化物的混合物形成一種復(fù)雜的核分散于基體中，基體中包有超硬材料立方氮化硼和金剛石，以及結(jié)合劑，經(jīng)高壓高溫合成具有一種蜂窩狀結(jié)構(gòu)的聚晶立方氮化硼，具有優(yōu)良的強(qiáng)度和斷裂韌性。

以上專(zhuān)利只是單從增強(qiáng)韌性的角度出發(fā)的，未充分考慮聚晶立方氮化硼燒結(jié)體混料、制備困難和超高溫高壓所帶來(lái)的成本以及質(zhì)量控制等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料及其制備方法，采取新的工藝方法降低了合成聚晶立方氮化硼（pcbn）合成時(shí)所需要的溫度和壓力，改善了聚晶立方氮化硼（pcbn）的綜合性能。同時(shí)，新的工藝方法使合成的聚晶立方氮化硼（pcbn）不僅性能具有均一性，而且具有預(yù)見(jiàn)性和可控性。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法，步驟如下：

（1）將原料立方氮化硼微粉、金屬粉、碳化物和/或氮化物分別經(jīng)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料中的氧、水及雜質(zhì)；

（2）將步驟（1）處理后的金屬粉、碳化物和/或氮化物混合后在1000-1300℃下高溫熔煉，之后將熔煉物破碎、分級(jí)，得到復(fù)合結(jié)合劑；

（3）將步驟（1）處理后的立方氮化硼微粉與步驟（2）得到的復(fù)合結(jié)合劑混合后球磨，球磨時(shí)球料比4:1，轉(zhuǎn)速為300-800r/min，時(shí)間為3-15h；

（4）將步驟（3）中球磨后的物料在保護(hù)氣氛氬氣下進(jìn)行破碎，得到混合粉體；

（5）將步驟（4）得到的混合粉體冷壓成型，冷壓成型采用分布加壓法使坯體成型，先在低壓10-20mpa下壓制成坯體，然后加壓到20-100mpa得到塊體；

（6）將步驟（5）得到的塊體裝入石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，再依次把導(dǎo)電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入100℃烘箱中干燥30min，之后高溫高壓燒結(jié)制成聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料。

所述步驟（1）中的金屬粉為鋁粉、鈦粉、鈷粉中的至少一種，金屬粉的純度均大于99.9%，粒徑為0.1-5微米。

所述步驟（1）中氮化物為氮化鈦、氮化硅、氮化鋁中的至少一種；碳化物為碳化鈦、碳化鎢、碳化鉻、氮碳化鈦中的至少一種。

所述步驟（2）中復(fù)合結(jié)合劑中碳化物和/或氮化物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-90%。

所述碳化物和/或氮化物的純度都大于98%，粒徑0.1-5微米。

所述步驟（3）球磨后的物料的粒徑為5-30微米。

所述步驟（4）破碎后的混合粉體的粒徑是0.1-4微米。

所述步驟（6）高溫高壓燒結(jié)的條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為3.3-4.5gpa，溫度1000-1600℃，合成時(shí)間2-35min。

所述步驟（2）中復(fù)合結(jié)合劑的粒徑≤2微米。

所述步驟（3）中立方氮化硼微粉與復(fù)合結(jié)合劑的質(zhì)量比是（5-9.5）：（0.5-5）。

本發(fā)明的有益效果是：（1）與傳統(tǒng)的方法相比制作過(guò)程不同，采用“兩步法”。首先制備新的復(fù)合結(jié)合劑，通過(guò)高溫熔煉使得結(jié)合劑中的組分相互擴(kuò)散、滲透、固溶形成均質(zhì)的復(fù)合結(jié)合劑，復(fù)合結(jié)合劑可以降低聚晶立方氮化硼（pcbn）合成時(shí)需要的溫度和壓力，還可以改善聚晶立方氮化硼（pcbn）的綜合性能；由于復(fù)合結(jié)合劑具有預(yù)見(jiàn)性和可控性，大大的提高了聚晶立方氮化硼燒結(jié)體的均一性和成品率，間接降低了制造成本，使聚晶立方氮化硼燒結(jié)體能夠得到更好的推廣應(yīng)用；同時(shí)復(fù)合結(jié)合劑的組元可以重質(zhì)和輕質(zhì)一同使用而不致在材料的混合、運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生分層現(xiàn)象，提高了燒結(jié)體的品質(zhì)；

（2）其次，壓制成型前通過(guò)將立方氮化硼在保護(hù)性氣氛下破碎為0-7微米的微納米的混合粉體等措施，破壞立方氮化硼（cbn）單晶表面致密的氧化層薄膜以利于cbn與cbn之間的鍵合，得到高強(qiáng)度的聚晶立方氮化硼（pcbn）；同時(shí)產(chǎn)生大量不含氧化膜的cbn表面；

（3）采用本發(fā)明制備的的聚晶立方氮化硼（pcbn）燒結(jié)體材料性能均一，具有較佳的耐磨性、熱穩(wěn)定性和低的機(jī)械零件表面加工粗糙度等特性。運(yùn)用粉體材料化學(xué)和物理凈化、熔煉、高能球磨、冷壓成形初坯等技術(shù)，利用六面頂壓機(jī)高壓燒結(jié)制備了細(xì)粒度聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料，該材料具有優(yōu)異的綜合性能和長(zhǎng)使用壽命。適用于鑄鐵類(lèi)、淬硬鋼等加工刀具材料。

附圖說(shuō)明

圖1是傳統(tǒng)制備方法的工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明制備方法的工藝流程圖；

圖3是實(shí)施例1制備的pcbn燒結(jié)體材料的質(zhì)譜分析圖；

圖4是實(shí)施例2制備的pcbn燒結(jié)體材料的質(zhì)譜分析圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

選擇粘結(jié)劑金屬粉和碳化鈦、碳化鎢、氮化鈦占原料微粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是40%，其中碳化物或氮化物的質(zhì)量比為9.5:1，鈷粉的含量不大于總質(zhì)量分?jǐn)?shù)的4%，鋁粉的含量不大于總質(zhì)量分?jǐn)?shù)得6%，金屬粉的粒徑在0.1-3微米；粒徑35微米的立方氮化硼微粉破碎為粒徑0-7微米的顆粒為原料，立方氮化硼微粉占原料微粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是60%。上述原料微粉分別經(jīng)過(guò)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料的氧、水以及其它雜質(zhì)。

把上述粘結(jié)劑金屬粉和碳化鈦、碳化鎢、氮化鈦微粉均勻混合在1200℃下高溫熔煉，將得到的混合物進(jìn)行破碎、分級(jí)，制成復(fù)合結(jié)合劑。然后把復(fù)合結(jié)合劑與立方氮化硼微粉按設(shè)定比例在高能球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min，混合時(shí)間設(shè)定為9h，測(cè)得粉體材料的平均粒度為2.2微米。然后造粒過(guò)400目篩，壓制成所設(shè)定形狀的試塊。

把得到的試塊裝入預(yù)先設(shè)計(jì)好的石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，導(dǎo)電鋼圈，金屬片裝配成合成塊，放入烘箱中干燥，再通過(guò)高溫高壓燒結(jié)在一起，制成聚晶立方氮化硼（pcbn）燒結(jié)體材料。燒結(jié)的具體條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為4.0gpa，溫度1300℃，合成時(shí)間8分鐘。

上述方法制備得到的聚晶立方氮化硼刀具材料顯微硬度為hv3250，抗彎強(qiáng)度為863mpa，刀具平均壽命提高18%。主要用于淬硬鋼的加工。圖1為該材料的質(zhì)譜分析圖。圖中發(fā)現(xiàn)有c3n4、al2oc和少量的sio2新物質(zhì)的出現(xiàn)，說(shuō)明了在燒結(jié)過(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)和物質(zhì)固溶等復(fù)雜的物質(zhì)遷移實(shí)質(zhì)。其中c3n4是一種硬度僅次于金剛石和六方氮化硼的材料，理論上該物質(zhì)的硬度甚至要超過(guò)金剛石和六方氮化硼，因此該物質(zhì)的生成有利于增強(qiáng)結(jié)合劑部分的耐磨性，從而達(dá)到在切削過(guò)程中結(jié)合劑部分與cbn微粒同步磨損的效果；al2oc是一種亞穩(wěn)態(tài)的物質(zhì)，說(shuō)明金屬al除了與cbn反應(yīng)外可以脫去燒結(jié)體中微量的氧和二氧化碳，al2oc的生成可能是一種氣固反應(yīng)，從而有利于減少燒結(jié)體中的微氣孔，使材料致密；sio2的生成應(yīng)該是物質(zhì)中的痕量雜質(zhì)si與氧反應(yīng)導(dǎo)致的，si有利于清潔反應(yīng)物的表面，促進(jìn)燒結(jié)的進(jìn)行，同時(shí)sio2也是硬質(zhì)材料。

實(shí)施例2

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

選擇粘結(jié)劑金屬粉和碳化鎢、碳化鈦、氮碳化鈦占原料微粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是20%，其中碳化鎢、碳化鈦、氮碳化鈦的質(zhì)量比為2:2:1，鈦粉的含量不大于總質(zhì)量的3％，鋁粉的含量不大于總質(zhì)量分?jǐn)?shù)得7%，金屬粉的粒徑在0.1～3.5微米；粒徑35微米的立方氮化硼微粉破碎為粒徑0～7微米的顆粒為原料，立方氮化硼微粉占原料微粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比是80%。分別經(jīng)過(guò)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理等方法去除原料的氧、水以及其它雜質(zhì)。

把上述粘結(jié)劑金屬粉和碳化鎢、碳化鈦、氮碳化鈦微粉均勻混合在1200℃下高溫熔煉，將得到的混合物進(jìn)行破碎、分級(jí)，制成復(fù)合結(jié)合劑。然后把復(fù)合結(jié)合劑與立方氮化硼微粉按設(shè)定比例在高能球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行混合，球磨機(jī)轉(zhuǎn)速400r/min，混合時(shí)間設(shè)定為20h，測(cè)得粉體材料的平均粒度為2.7微米。然后造粒過(guò)400目篩，壓制成所設(shè)定形狀的試塊。

把得到的試塊裝入預(yù)先設(shè)計(jì)好的石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，導(dǎo)電鋼圈，金屬片裝配成合成塊，放入烘箱中干燥，再通過(guò)高溫高壓燒結(jié)在一起，制成聚晶立方氮化硼（pcbn）燒結(jié)體材料。燒結(jié)的具體條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為3.8gpa，溫度1300℃，合成時(shí)間7分鐘。

上述方法制備得到的聚晶立方氮化硼刀具材料顯微硬度為hv3805，抗彎強(qiáng)度為890mpa，刀具平均壽命與原有工藝制備的產(chǎn)品相比提高36％。主要用于鑄鐵類(lèi)的加工刀具。圖2為該材料的質(zhì)譜分析圖。從圖中可以看出金屬鈦粉與cbn生成了tin和tib2,tin和tib2它們都是硬質(zhì)材料，除牢固把持cbn顆粒外還能提高燒結(jié)體的韌性；同樣，c3n4的生成有利于增強(qiáng)結(jié)合劑部分的耐磨性，從而達(dá)到在切削過(guò)程中結(jié)合劑部分與cbn微粒同步磨損的效果；ti3al固溶體合金能極大地提高燒結(jié)體的韌性。

實(shí)施例3

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

（1）將原料立方氮化硼微粉、鋁粉、氮化硅與碳化鈦分別經(jīng)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料中的氧、水及雜質(zhì)；

（2）將步驟（1）處理后的鋁粉、氮化硅與碳化鈦混合后在1000℃下高溫熔煉，之后將熔煉物破碎、分級(jí)，得到復(fù)合結(jié)合劑；復(fù)合結(jié)合劑中氮化硅與碳化鈦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%，氮化硅與碳化鈦的質(zhì)量比是5:1；

（3）將步驟（1）處理后的立方氮化硼微粉與步驟（2）得到的復(fù)合結(jié)合劑混合后球磨，立方氮化硼微粉與復(fù)合結(jié)合劑的質(zhì)量比是5：5，球磨后的物料的粒徑為5微米，球磨時(shí)球料比4:1，轉(zhuǎn)速為300r/min，時(shí)間為15h；

（4）將步驟（3）中球磨后的物料在保護(hù)氣氛氬氣下進(jìn)行破碎，得到混合粉體，破碎后的混合粉體的粒徑是0-7微米；

（5）將步驟（4）得到的混合粉體冷壓成型，冷壓成型采用分布加壓法使坯體成型，先在低壓10mpa下壓制成坯體，然后加壓到20mpa得到塊體；

（6）將步驟（5）得到的塊體裝入石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，再依次把導(dǎo)電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入100℃烘箱中干燥30min，之后高溫高壓燒結(jié)制成聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料。高溫高壓燒結(jié)的條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為3.3gpa，溫度1000℃，合成時(shí)間35min。

實(shí)施例4

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

（1）將原料立方氮化硼微粉、鈷粉、氮化硅、碳化鎢、氮碳化鈦分別經(jīng)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料中的氧、水及雜質(zhì)；

（2）將步驟（1）處理后的鈷粉、氮化硅、碳化鎢、氮碳化鈦混合后在1100℃下高溫熔煉，之后將熔煉物破碎、分級(jí)，得到復(fù)合結(jié)合劑；復(fù)合結(jié)合劑中氮化硅、碳化鎢與氮碳化鈦的總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，氮化硅、碳化鎢與氮碳化鈦的質(zhì)量比是3:1:1；

（3）將步驟（1）處理后的立方氮化硼微粉與步驟（2）得到的復(fù)合結(jié)合劑混合后球磨，立方氮化硼微粉與復(fù)合結(jié)合劑的質(zhì)量比是7：3，球磨后的物料的粒徑為15微米，球磨時(shí)球料比4:1，轉(zhuǎn)速為500r/min，時(shí)間為8h；

（4）將步驟（3）中球磨后的物料在保護(hù)氣氛氬氣下進(jìn)行破碎，得到混合粉體，破碎后的混合粉體的粒徑是0-7微米；

（5）將步驟（4）得到的混合粉體冷壓成型，冷壓成型采用分布加壓法使坯體成型，先在低壓15mpa下壓制成坯體，然后加壓到50mpa得到塊體；

（6）將步驟（5）得到的塊體裝入石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，再依次把導(dǎo)電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入100℃烘箱中干燥30min，之后高溫高壓燒結(jié)制成聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料。高溫高壓燒結(jié)的條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為4.0gpa，溫度1300℃，合成時(shí)間20min。

實(shí)施例5

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

（1）將原料立方氮化硼微粉、鈦粉、氮化鋁與碳化鉻分別經(jīng)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料中的氧、水及雜質(zhì)；

（2）將步驟（1）處理后的鈦粉、氮化鋁與碳化鉻混合后在1300℃下高溫熔煉，之后將熔煉物破碎、分級(jí)，得到復(fù)合結(jié)合劑；復(fù)合結(jié)合劑中氮化鋁與碳化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%，氮化鋁與碳化鉻的質(zhì)量比是7:2；

（3）將步驟（1）處理后的立方氮化硼微粉與步驟（2）得到的復(fù)合結(jié)合劑混合后球磨，立方氮化硼微粉與復(fù)合結(jié)合劑的質(zhì)量比是9.5：0.5，球磨后的物料的粒徑為30微米，球磨時(shí)球料比4:1，轉(zhuǎn)速為800r/min，時(shí)間為3h；

（4）將步驟（3）中球磨后的物料在保護(hù)氣氛氬氣下進(jìn)行破碎，得到混合粉體，破碎后的混合粉體的粒徑是0-7微米；

（5）將步驟（4）得到的混合粉體冷壓成型，冷壓成型采用分布加壓法使坯體成型，先在低壓20mpa下壓制成坯體，然后加壓到100mpa得到塊體；

（6）將步驟（5）得到的塊體裝入石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，再依次把導(dǎo)電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入100℃烘箱中干燥30min，之后高溫高壓燒結(jié)制成聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料。高溫高壓燒結(jié)的條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為4.5gpa，溫度1600℃，合成時(shí)間2min。

實(shí)施例6

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

（1）將原料立方氮化硼微粉、鈦粉、氮化鋁分別經(jīng)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料中的氧、水及雜質(zhì)；

（2）將步驟（1）處理后的鈦粉、氮化鋁混合后在1300℃下高溫熔煉，之后將熔煉物破碎、分級(jí)，得到復(fù)合結(jié)合劑；復(fù)合結(jié)合劑中氮化鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%，氮化鋁的質(zhì)量比是7:2；

（3）將步驟（1）處理后的立方氮化硼微粉與步驟（2）得到的復(fù)合結(jié)合劑混合后球磨，立方氮化硼微粉與復(fù)合結(jié)合劑的質(zhì)量比是9.5：0.5，球磨后的物料的粒徑為30微米，球磨時(shí)球料比4:1，轉(zhuǎn)速為800r/min，時(shí)間為3h；

（4）將步驟（3）中球磨后的物料在保護(hù)氣氛氬氣下進(jìn)行破碎，得到混合粉體，破碎后的混合粉體的粒徑是0-7微米；

（5）將步驟（4）得到的混合粉體冷壓成型，冷壓成型采用分布加壓法使坯體成型，先在低壓20mpa下壓制成坯體，然后加壓到100mpa得到塊體；

（6）將步驟（5）得到的塊體裝入石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，再依次把導(dǎo)電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入100℃烘箱中干燥30min，之后高溫高壓燒結(jié)制成聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料。高溫高壓燒結(jié)的條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為4.5gpa，溫度1600℃，合成時(shí)間2min。

實(shí)施例7

本實(shí)施例聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料的制備方法如下：

（1）將原料立方氮化硼微粉、鈦粉、碳化鉻分別經(jīng)化學(xué)酸堿處理、物理真空處理后，去除原料中的氧、水及雜質(zhì)；

（2）將步驟（1）處理后的鈦粉、碳化鉻混合后在1300℃下高溫熔煉，之后將熔煉物破碎、分級(jí)，得到復(fù)合結(jié)合劑；復(fù)合結(jié)合劑中碳化鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%，碳化鉻的質(zhì)量比是7:2；

（3）將步驟（1）處理后的立方氮化硼微粉與步驟（2）得到的復(fù)合結(jié)合劑混合后球磨，立方氮化硼微粉與復(fù)合結(jié)合劑的質(zhì)量比是9.5：0.5，球磨后的物料的粒徑為30微米，球磨時(shí)球料比4:1，轉(zhuǎn)速為800r/min，時(shí)間為3h；

（4）將步驟（3）中球磨后的物料在保護(hù)氣氛氬氣下進(jìn)行破碎，得到混合粉體，破碎后的混合粉體的粒徑是0-7微米；

（5）將步驟（4）得到的混合粉體冷壓成型，冷壓成型采用分布加壓法使坯體成型，先在低壓20mpa下壓制成坯體，然后加壓到100mpa得到塊體；

（6）將步驟（5）得到的塊體裝入石墨模具內(nèi)，然后裝入葉臘石腔體，再依次把導(dǎo)電鋼圈和金屬片裝入葉臘石腔體，裝配成合成塊放入100℃烘箱中干燥30min，之后高溫高壓燒結(jié)制成聚晶立方氮化硼燒結(jié)體材料。高溫高壓燒結(jié)的條件是采用六面頂壓機(jī)設(shè)備進(jìn)行合成，壓力為4.5gpa，溫度1600℃，合成時(shí)間2min。