Title

SÍNTESE DO NITRETO CÚBICO DE BORO NO SISTEMA NITRETO HEXAGONAL DE BORO-MAGNÉSIO

SYNTHESIS OF CUBIC BORON NITRIDE IN SYSTEM HEXAGONAL BORON NITRIDE-MAGNESIUM

Authorship

Júnior, Jorge Silva; Ramalho, Alan Monteiro; Bobrovinitchii, Guerold S.

Júnior, Jorge Silva

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Ramalho, Alan Monteiro

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Bobrovinitchii, Guerold S.

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DOI

10.5151/2594-5327-0066

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Abstract

O Nitreto Cúbico de Boro (cBN) é um material superado apenas pelo diamante em termos de dureza. Sua importância reside em processos de usinagem de materiais ferrosos de elevada dureza, onde é aplicado na forma de pastilhas sinterizadas. Nesse campo o cBN possui enormes vantagens sobre as ferramentas diamantadas, pois os cristais de diamante reagem quimicamente com o ferro sob temperaturas em torno de 700oC. Os cristais de cBN podem ser sintetizados a partir do Nitreto Hexagonal de Boro (hBN) utilizando altas pressões e altas temperaturas (HPHT) por um determinado tempo. Para facilitar os processos de difusão presentes na síntese, utiliza-se um ou mais catalisadores, tais como: magnésio (Mg), lítio e bário. Neste trabalho foram realizados experimentos com o objetivo de identificar os parâmetros de síntese HPHT e tempo que possibilitam a obtenção de cristais de cBN a partir da mistura reativa de hBN com 20% em peso de magnésio e de purificar os cristais obtidos, para que futuramente possa se produzir cBN em grande quantidade. Os resultados alcançados são apresentados em forma de micrografias e espectros de difração de raios-x (DR-X), que mostram o rendimento de cada síntese e a morfologia dos cristais nucleados.

Cubic Boron Nitride (cBN) is a material surpassed only for the diamond in hardness terms. Its importance is in processes of cutting of ferrous materials of raised hardness, where it is applied in the form of sintering inserts. In this field the cBN possess enormous advantages on the tools of diamond, therefore the diamond crystals react with the iron under temperatures around 700oC. The cBN crystals can be synthesized from the Hexagonal Boron Nitride (hBN) using high pressures and high temperatures (HPHT) during determined time. To facilitate to the diffusion processes gifts in the synthesis, it is used one or more catalytic, such as: magnesium, lithium and barium. In this work experiments with the objective had been carried through to identify to the parameters of synthesis HPHT and time that make possible the crystal attainment of cBN from the reactive mixture of hBN with 20% in weight of magnesium and clean gotten crystals, so that future cBN in great amount can be produced. The reached results are presented in form of micrographs and specters of diffraction of rays-x (DR-X), that they show to the income of each synthesis and the morphology of formed crystals.

Keywords

Síntese; Nitreto cúbico de boro; Altas pressões; Altas temperaturas.

Synthesis; Cubic boron nitride; High pessures; High tmperatures.