СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКА КУБИЧЕСКОГО НИТРИДА БОРА, ВКЛЮЧАЮЩЕГО НЕ МЕНЕЕ 25% ФРАКЦИЙ С РАЗМЕРОМ ЧАСТИЦ МЕНЕЕ 100 нм

1. Способ получения порошка кубического нитрида бора, характеризующийся тем, что предварительно измельченные компоненты первичной смеси, состоящей из: порошка гексагонального нитрида бора, порошка катализатора и модифицирующей добавки, измельченной до наноразмерных фракций, смешивают до получения однородной порошковой массы, которую, после предварительного уплотнения в пресс-форме под давлением, помещают в камеру, где производят воздействие на уплотненный порошок давлением от 5,0 до 6,0 ГПа при температуре от 1300 до 1600°С в течение от 1 до 15 с, получая в результате термобарического воздействия спеченную массу с дисперсно распределенными в ней частицами кубического нитрида бора, образованными в результате кристаллизации частиц нитрида бора в расплаве модифицирующей добавки и катализатора, далее полученную в результате воздействия спеченную массу измельчают и извлекают из нее методами газовой или жидкостной классификации кубический нитрида бора в виде порошка, с размерами частиц менее 10 мкм, включающего не менее 25 масс.% фракций с размером частиц менее 100 нм.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют первичную смесь, состоящую из порошка гексагонального нитрида бора с размером частиц от 1,25 до 10 мкм, порошка катализатора с размером частиц от 40 до 165 мкм и модифицирующей добавки с размером частиц менее 200 нм.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что гексагональный нитрид бора перед введением в первичную смесь предварительно измельчают до размера частиц менее 10 мкм и сушат при температуре около 110°С в течение примерно 90 минут.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что модифицирующую добавку перед введением в первичную смесь предварительно отдельно от катализатора измельчают до размера частиц менее 200 нм.
5. Способ по п.2, отличающийся тем, что катализатор перед введением в первичную смесь отдельно от модифицирующей добавки измельчают до размера частиц менее от 40 до 165 мкм.
6. Способ по п.2, отличающийся тем, что доля катализатора в первичной смеси составляет до 10 масс %.
7. Способ по п.2, отличающийся тем, что доля модифицирующей добавки в первичной смеси составляет до 15 масс.%, а предпочтительно до 4 масс.%.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что доля гексагонального нитрида бора в первичной смеси составляет 75-86 масс %.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют измельченный оксид или смесь из нескольких измельченных оксидов.
2
3
2
2
3
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в качестве модифицирующей добавки используют СаО и/или MgO и/или FeO и/или SiO и/или AlO.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что модифицирующей добавкой является предварительно полученный кубический нитрид бора в виде порошка фракции с размером 10-20 нм, взятый в количестве 0,1-0,5 масс.% от массы компонентов первичной смеси.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что модифицирующая добавка включает предварительно полученный кубический нитрид бора в виде порошка фракции с размером 10-20 нм, взятый в количестве, не превышающем 0,5 масс.% от массы компонентов первичной смеси.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют нитрид щелочного или щелочноземельного металла.
14. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют борид щелочного или щелочноземельного металла.
15. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве нитридов металлов используют, предпочтительно, нитриды щелочных металлов.
16. Способ по п.13, отличающийся тем, что в качестве нитрида металла используют нитрид лития.
17. Способ по п.1, отличающийся тем, что первичную смесь смешивают в смесительном устройстве, типа смесителя Эйриха или V-образном смесителе, без использования мелющих тел, в защитной жидкостной или газовой среде.
18. Способ по п.17, отличающийся тем, что смешивание производят без использования мелющих тел и дополнительного измельчения в течение примерно 90 минут до высокой степени однородности не менее 99,95%.
19. Способ по п.17, отличающийся тем, что газовой средой является инертный газ, например, аргон.
20. Способ по п.17, отличающийся тем, что жидкостной средой является летучая жидкость, например, бензин или толуол.
21. Способ по п.20, отличающийся тем, что остатки летучей жидкости удаляют путем нагрева и сушки измельченной смеси в виде порошка в вакуумном сушильном шкафу в течение не менее 2 часов при температуре не менее 85°С.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что воздействие на уплотненный порошок производят давлением от 5,0 до 6,0 ГПа при температуре от 1 300 до 1600°С в течение от 1 до 15 с и осуществляют его путем помещения порошка в графитовый электронагреватель, который размещают в контейнере со стенками из каменного материала, причем собранный контейнер устанавливают в центральном углублении камеры высокого давления и подвергают сжатию и нагреву до указанных параметров воздействия в течение упомянутого промежутка времени.
23. Способ по п.21, отличающийся тем, что каменным материалом является известняк, или пирофиллит, или литографский камень.
24. Способ по п.1, отличающийся тем, что спеченную массу измельчают в щековой дробилке, после чего полученный порошок помещают в кислотную или щелочную жидкую среду и извлекают из него методами газовой или жидкостной классификации порошок кубического нитрида бора с размером частиц основной доли от 1,25 до 10 мкм, который включает не менее 25% массовой доли фракций с размером менее 200 нм.
25. Способ по п.1, отличающийся тем, что из спеченной массы извлекают до 50 масс.% кубического нитрида бора от исходной массы порошка гексагонального нитрида бора, использованного в первичной смеси.