Способ получения кусков карбида бора, заданной формы Советский патент 1945 года по МПК C01B31/36 

При проведении процесса плавки карбида бора в тиглях из нитрида бора в атмосфере азота происходит разрушение нитрида бора. Этим обстоятельством пользуются для повышения содержания бора в карбиде бора, подвергаемом расплавлению. Таким путем, особенно в атмосфере водорода, удается повысить содержание бора до 85% и выше. Однако для получения изделий заданной формы это обстоятельство является неблагоприятным, вследствие разрушения формы из нитрида бора и образования раковин в кусках карбида бора за счет выделяющихся газов при разложении нитрида бора. Это происходит в случае чрезмерного перегрева плавки карбида бора при проведении процесса получения карбида бора с плотной структурой. Для избежания этого явления, согласно изобретения, предлагается производить плавку карбида бора в спрессованных формах из нитрида бора в атмосфере азота под повышенным давлением, что повышает температуру разложения нитрида бора. Шихта карбида бора должна быть приготовлена строго определенного состава. Эту операцию рекомендуется производить путем применения карбида бора, не содержащего нитрида бора, или борного ангидрида с составом, близким к формуле (В-78,3%; С- 21%).

При необходимости пользоваться изделиями с повышенной вязкостью, но с меньшей износоустойчивостью, необходимо пользоваться шихтой с содержанием бора выше 78,3%. Напротив, при отсутствии отрицательных явлений при применении более крупных изделий, но с требуемой повышенной износоустойчивостью следует применять карбид бора состава 78,3%В. Можно применять карбид бора и на несколько процентов более низKdro состава, но не ниже 73-74% В. Для исправления состава исходной шихты карбида бора, в случае наличия в ней большого количества углерода, шихта, будучи измельченной, в соответствующей пропорции (с небольшим избытком на насыщение углеродом за счет углеводородов) смешивается с нитридом бора и подвергается прокалке в атмосфере водорода при температуре 2100° в течение двух часов или меньше, в зависимости от объема загрузки и содержания в ней нитрида бора, после чего для удобства плавки подвергается спеканию путем повышения температуры до 2370° и перемещается в холодильник. В описанном процессе, равно как ив последующих, необходимо предварительно тщательно очищать газ, являющийся атмосферой печи, от следов влаги, углекислоты и кислорода. Плавку необходимо проводить в герметической печи с резиновыми прокладками (фланцы возле прокладок охлаждаются водой). Давление можно производить в печи с помощью азотного баллона и редукционного вентиля.

Благоприятным фактором, влияющим на отсутствие разрущения наружных частей формы из нитрида бора в месте соприкосновения с угольной трубой (в случае проведения плавок не в высокочастотной печи, а в печах Таммана) является изолирующая прокладка, сделанная из жести тантала, из его карбида, или нитрида.

Проведенные опыты нагревания лодочки из нитрида бора, поставленной на изолирующую прокладку из танталовой жести, уложенной на нагреваемую угольную трубу, до температуры 2700° в атмосфере

азота, показали отсутствие взаимодействия танталовой жести с нитридом бора в атмосфере азота. Приготовленные формы из нитрида бора (для плавки карбида бора) должны бь1ть пористыми; формы могут быть сделаны путем прессования нитрида бора с добавками, которые впоследствии удаляются при медленном предварительном прокаливании этих форм.

Предмет изобретения

1.Способ получения кусков карбида бора заданной формы путем плавления в тиглях соответствующей формы в атмосфере азота, отличающийся тем, что для устранения разрущения формы, выполненной из нитрида бора, и образования раковин в кусках карбида бора, плавку в атмосфере азота производят под повыщенным давлением.

2.Прием выполнения способа по п. 1, отличающийся тем, что между формой из нитрида бора и угольной трубой печи помещают прокладку из тантала, карбида тантала или нитрида его.