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CBN的合成颜色成因

2021-06-02浏览量:1017

信息导读:

CBN单晶形成的过程中, 采用不同的触媒会产生不同的杂质,从而导致最终合成的CBN晶体的颜色和性质不同。

立方氮化硼中所含杂质种类及数量会影响晶体的颜色。触媒是一部分杂质的主要来源,还有一部分杂志来自于HBN原料。立方氮化硼晶体形态和颜色具有多样性,可控可调其发展方向。立方氮化硼晶体颜色越深,晶粒尺寸越大,晶体的晶形越完整。在HBN+Mg体系中,加入适量的MgO会让合成的立方氮化硼晶体颜色由黑色变成黄色。

杜勇慧等[杜勇慧,张铁臣,张伟森。 用不同合成体系制备黑色立方氮化硼的研究[J]. 高压物理学报,2011,25(3):242–246。]采用Mg +HBN、LiH +HBN、Li3N +HBN+B 和B +Li3N等四种管理体系进行分别通过合成研究出了一个黑色的CBN单晶,晶体结构粒径在10——100 μm。

对于立方氮化硼晶体颜色的形成机理有很多不同的看法。

有人认为晶体中含氧量的增加是引起晶体颜色改变的主要原因。也有人认为晶体生长过程中温度是导致晶体颜色变黑的原因。相同的体系中,随着温度的升高,晶体颜色会变深。

现在社会普遍认为,晶体颜色变深是由于CBN晶体中B和N原子结构比例关系失调问题所致。合成CBN过程中我们选用一些金属、氮化物、氮硼化物为触媒,在不同的温度和压力环境条件下,能成功合成出黑色、黄色、琥珀色和无色的CBN晶体。


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