[发明专利]一种六方氮化硼单晶生长方法在审
申请号: | 202111231875.9 | 申请日: | 2021-10-22 |
公开(公告)号: | CN113818072A | 公开(公告)日: | 2021-12-21 |
发明(设计)人: | 张相法;王大鹏;位星;王永凯;刘红伟;薛磊 | 申请(专利权)人: | 郑州中南杰特超硬材料有限公司 |
主分类号: | C30B1/12 | 分类号: | C30B1/12;C30B29/40;C30B29/66 |
代理公司: | 郑州联科专利事务所(普通合伙) 41104 | 代理人: | 张晓萍 |
地址: | 450000 河南省郑州*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氮化 硼单晶 生长 方法 | ||
1.一种六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,该方法包括如下步骤:
(一)原料预处理
以hBN为原料,以MxByNz系熔剂为触媒,将原料和触媒充分混合;
所述MxByNz系熔剂,其中M为Mg或Ca;
以质量比计,原料hBN:触媒MxByNz系熔剂=100:20~50;
(二)压制
将步骤(一)中混合均匀物料在压制成圆柱状,随后装入石墨加热体中,并一步装入叶腊石组装块中;
(三)合成
将步骤(二)中组装好的叶腊石块放入六面顶压机的高压腔体中进行合成,合成压力条件为2.0~4GPa、温度为1300℃~1800℃,保温时间为10~60min;
合成完毕后,进一步提纯处理得到六方氮化硼单晶。
2.如权利要求1所述六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,hBN原料质量标准要求为:粒度≤2μm、纯度≥98.5%,MxByNz系熔剂触媒要求为:粒度≤100目。
3.如权利要求1所述六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,所述MxByNz系熔剂具体为:Ca3B2N4或Mg3B2N4。
4.如权利要求3所述六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,步骤(一)中,以质量比计,原料hBN:触媒MxByNz系熔剂Mg3B2N4=100:20;
步骤(三)中,合成压力条件为2.5GPa、温度为1300℃,保温时间为10min。
5.如权利要求3所述六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,步骤(一)中,原料hBN:触媒MxByNz系熔剂Mg3B2N4=100:30;
步骤(三)中,合成压力条件为3GPa、温度为1400℃,保温时间为20min。
6.如权利要求3所述六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,步骤(一)中,原料hBN:触媒MxByNz系熔剂Ca3B2N4=100:50;
步骤(三)中,合成压力条件为4GPa、温度为1700℃,保温时间为50min。
7.如权利要求3所述六方氮化硼单晶生长方法,其特征在于,步骤(一)中,原料hBN:触媒MxByNz系熔剂Ca3B2N4=100:50;
步骤(三)中,合成压力条件为3GPa、温度为1600℃,保温时间为60min。
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