ГИДРОЛИЗ И ТЕРМОБАРИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ АМОРФНОГО BN: СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ОБРАЗОВАНИЕ КУБИЧЕСКОГО BN

Аннотация

Цель работы заключалась в изучении особенностей термобарического поведения рентгеноаморфного a-BN в состоянии поставки с выяснением р,Т-условий получения кубического BN без использования каких-либо традиционных катализаторов-растворителей, облегчающих фазовое превращение. Исходные порошки получены модифицированным карбамидным методом в сочетании с термомеханической обработкой шихты. Термобарическую обработку порошков выполняли в аппаратах тороидального типа при давлениях 6,5 и 8 ГПа и температурах из диапазона 1350–2200 °С. Для структурных исследований были привлечены рентгеновские методы (дифрактометр Ultima IV, Rigaku, Япония) и сканирующая электронная микроскопия (FEI Verios 400L XHR SEM, США). Установлено, что для а-BN присуща повышенная химическая активность, в результате чего при поглощении влаги из открытой атмосферы происходит частичный гидролиз соединения. Легкоплавкие продукты реакций, в том числе ортоборная кислота H₃BO₃, пентаборат аммония NH₄B₅O₈×4H₂O и нитраты аммония NH₄NO₃, играют ключевую роль в процессах структурных изменений и перекристаллизации а-BN®cBN. При давлении 6,5 ГПа полное превращение с формированием обширных сегрегаций наночастиц (кристаллов) cBN происходит даже при 1400 °С за 45 с р,Т-действия, что связывается с каталитическим эффектом флюидных фаз. С точки зрения научно-прикладного потенциала полученных результатов их можно рассматривать как определенную основу для разработки технологии синтеза нанодисперсных порошков cBN с последующим использованием их для спекания сверхтвердых материалов, в частности инструментального назначения.