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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-06-20
(45)【発行日】2023-06-28
(54)【発明の名称】立方晶窒化硼素焼結体
(51)【国際特許分類】
C04B 35/5831 20060101AFI20230621BHJP
B23B 27/14 20060101ALI20230621BHJP
C23C 28/04 20060101ALI20230621BHJP
【ＦＩ】
C04B35/5831
B23B27/14 B
C23C28/04
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2022520776
(86)(22)【出願日】2021-10-01
(86)【国際出願番号】 JP2021036415
【審査請求日】2022-04-04
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】503212652
【氏名又は名称】住友電工ハードメタル株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】000002130
【氏名又は名称】住友電気工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】諸口 浩也
(72)【発明者】
【氏名】堤内 勇貴
(72)【発明者】
【氏名】松川 倫子
(72)【発明者】
【氏名】植田 暁彦
(72)【発明者】
【氏名】久木野 暁
【審査官】神▲崎▼ 賢一
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０２１／０２４７３７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１４－１９８６３７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１６－５２８１３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－１８２２３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２００７／０１０６７０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０４Ｂ ３５／５８３１
Ｂ２３Ｂ ２７／１４
Ｃ２３Ｃ ２８／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、の一方又は両方を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項2】
前記空隙の円相当径の平均は、３ｎｍ以上６０ｎｍ以下である、請求項１に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項3】
前記立方晶窒化硼素焼結体は、複数の前記空隙を含み、前記空隙間の距離の平均は、１．５μｍ以上１５μｍ以下である、請求項１又は請求項２に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項4】
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、４０体積％以上７５体積％以下である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【請求項5】
前記結合材は、ＴｉＮ、ＡｌＮ、ＴｉＢ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＮ、Ｗ２Ｎ、ＶＮ、Ｎｉ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴｉＣＮ、ＴａＮ、ＮｂＮ、Ｍｏ２Ｎ、ＨｆＮ、および、Ｃｒ２Ｎからなる群より選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の立方晶窒化硼素焼結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、立方晶窒化硼素焼結体に関する。
【背景技術】
【0002】
切削工具等に用いられる高硬度材料として、立方晶窒化硼素焼結体（以下、「ｃＢＮ焼結体」ともいう。）がある（特許文献１、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－１０７３９６号公報
【文献】国際公開第２００７／０１０６７０号
【発明の概要】
【0004】
本開示は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体である。
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体である。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【発明を実施するための形態】
【0006】
［本開示が解決しようとする課題］
近年、高能率加工への要求が高まっている。立方晶窒化硼素を用いた工具で高能率加工を行った場合、欠損により工具寿命が短くなる場合がある。よって、工具材料として用いた場合、該工具が高能率加工においても長い工具寿命を有することができる立方晶窒化硼素焼結体が求められている。
近年、高能率加工への要求が高まっている。立方晶窒化硼素を用いた工具で高能率加工を行った場合、欠損により工具寿命が短くなる場合がある。よって、工具材料として用いた場合、該工具が高能率加工においても長い工具寿命を有することができる立方晶窒化硼素焼結体が求められている。
【0007】
そこで、本開示は、工具材料として用いた場合、該工具が高能率加工においても長い工具寿命を有することができる立方晶窒化硼素焼結体を提供することを目的とする。
【0008】
［本開示の効果］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても長い工具寿命を有することができる。
本開示の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても長い工具寿命を有することができる。
【0009】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体である。
最初に本開示の実施態様を列記して説明する。
（１）本開示は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
前記結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、
前記立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体である。
【0010】
本開示の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても長い工具寿命を有することができる。
【0011】
（２）前記空隙の円相当径の平均は、３ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。
【0012】
（３）前記立方晶窒化硼素焼結体は、複数の前記空隙を含み、
前記空隙間の距離の平均は、１．５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。
前記空隙間の距離の平均は、１．５μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。
【0013】
（４）前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、４０体積％以上７５体積％以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。
【0014】
［本開示の実施形態の詳細］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本開示の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。
本開示の立方晶窒化硼素焼結体の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。本開示の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものである。
【0015】
本明細書において「Ａ～Ｂ」という形式の表記は、範囲の上限下限（すなわちＡ以上Ｂ以下）を意味し、Ａにおいて単位の記載がなく、Ｂにおいてのみ単位が記載されている場合、Ａの単位とＢの単位とは同じである。
【0016】
本明細書において化合物などを化学式で表す場合、原子比を特に限定しないときは従来公知のあらゆる原子比を含むものとし、必ずしも化学量論的範囲のもののみに限定されるべきではない。たとえば「ＴｉＡｌＮ」と記載されている場合、ＴｉＡｌＮを構成する原子数の比は、従来公知のあらゆる原子比が含まれる。
【0017】
［実施形態１：立方晶窒化硼素焼結体］
本開示の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す。）の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
該立方晶窒化硼素焼結体の該立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
該結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、
該立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体である。
本開示の一実施形態（以下、「本実施形態」とも記す。）の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、
該立方晶窒化硼素焼結体の該立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、
該結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、
該立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である、立方晶窒化硼素焼結体である。
【0018】
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体を工具材料として用いた場合、該工具は高能率加工においても長い工具寿命を有することができる。この理由は、以下（ｉ）～（ｉｉｉ）の通りと推察される。
【0019】
（ｉ）本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、優れた強度及び靱性を有する立方晶窒化硼素粒子を３０体積％以上８０体積％以下含む。このため、立方晶窒化硼素焼結体も優れた強度及び靱性を有することができる。従って、該立方晶窒化硼素焼結体は、優れた耐摩耗性及び耐欠損性を有し、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、長い工具寿命を有することができる。
【0020】
（ｉｉ）本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体に含まれる結合材は、立方晶窒化硼素粒子に対する結合力が特に高い。従って、該立方晶窒化硼素焼結体は、優れた耐摩耗性及び耐欠損性を有し、該立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、長い工具寿命を有することができる。
【0021】
（ｉｉｉ）立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具を高能率加工に用いた場合、刃先温度が高くなる。立方晶窒化硼素粒子と結合材とは熱膨張係数が異なるため、熱サイクルにより亀裂が発生しやすく、欠損が生じやすい。立方晶窒化硼素焼結体中に空隙が存在すると、該空隙が立方晶窒化硼素粒子と結合材との熱膨張係数の差を吸収するため、亀裂の発生が抑制される。一方、立方晶窒化硼素焼結体中の空隙の含有率が大きすぎると、該空隙自体が亀裂の起点となる傾向がある。
【0022】
立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率が０．００１体積％以上０．２０体積％以下であると、空隙による上記の熱膨張係数の差の吸収効果を得られるとともに、空隙自体が亀裂の起点となることを抑制できる。すなわち、立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率が０．００１体積％以上０．２０体積％以下であると、亀裂の発生が効果的に抑制される。よって、空隙の含有率が０．００１体積％以上０．２０体積％以下である本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体を用いた工具は、耐欠損性に優れ、長い工具寿命を有することができる。これは、本発明者らが鋭意検討の結果、新たに見出した知見である。
【0023】
＜立方晶窒化硼素粒子、空隙及び結合材の含有率＞
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、３０体積％以上８０体積％以下の立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材とからなることができる。なお立方晶窒化硼素焼結体は、使用する原材料、製造条件等に起因する不可避不純物を含み得る。立方晶窒化硼素焼結体の不可避不純物の含有率（質量％）は、１質量％以下とすることができる。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、不可避不純物とからなることができる。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、３０体積％以上８０体積％以下の立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材とからなることができる。なお立方晶窒化硼素焼結体は、使用する原材料、製造条件等に起因する不可避不純物を含み得る。立方晶窒化硼素焼結体の不可避不純物の含有率（質量％）は、１質量％以下とすることができる。本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、不可避不純物とからなることができる。
【0024】
立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の下限は、強度及び靭性向上の観点から、３０体積％以上であり、４０体積％以上が好ましく、５０体積％以上がより好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の上限は、耐摩耗性及び耐欠損性向上の観点から、８０体積％以下であり、７８体積％以下が好ましく、７５体積％以下が好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、４０体積％以上７８体積％以下が好ましく、５０体積％以上７５体積％以下が更に好ましい。
【0025】
立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である。立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率の下限は、立方晶窒化硼素粒子と結合材との熱膨張係数の差の吸収効果を得るという観点から、０．００１体積％以上であり、０．０１体積％以上が好ましく、０．０３体積％以上が好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率の上限は、空隙が亀裂の起点となることを抑制するという観点から、０．２０体積％以下であり、０．１１体積％以下が好ましく、０．０９体積％以下が好ましい。立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下であり、０．０１体積％以上０．１１体積％以下が好ましく、０．０３体積％以上０．０９体積％以下が好ましい。
【0026】
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体全体の体積は、立方晶窒化硼素粒子、結合材及び空隙の体積の合計とすることができる。従って、立方晶窒化硼素焼結体の結合材の含有率（体積％）は、立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）から、上記の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）及び上記の空隙の含有率（体積％）を減じた値とすることができる。例えば、立方晶窒化硼素粒子の含有率が７０体積％であり、空隙の含有率が０．０１体積％の場合、結合材の含有率は、２９．９９体積％である。
【0027】
立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、空隙の含有率（体積％）及び結合材の含有率（体積％）は、以下の方法で測定される。
【0028】
（Ａ１）立方晶窒化硼素焼結体の任意の位置を切断し、立方晶窒化硼素焼結体の断面を含む試料を作製する。断面の作製には、集束イオンビーム装置又はクロスセクションポリッシャ装置等を用いる。
【0029】
（Ｂ１）次に、上記断面をＳＥＭにて１００００倍で観察して、反射電子像及び二次電子像を得る。観察倍率を１００００倍とすることにより、立方晶窒化硼素焼結体中の空隙を明確に特定することができる。反射電子像においては、空隙の存在する領域が黒色領域となり、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域が濃い灰色領域となり、結合材の存在する領域が薄い灰色領域または白色領域となる。二次電子像では、空隙が存在する領域は凹部領域となる。反射電子像における黒色領域（空隙の存在する領域）と、二次電子像における凹部領域（空隙の存在する領域）とを照合することにより、反射電子像において空隙の存在する領域を特定する。
【0030】
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の反射電子像を図１に示す。図１において、符号１で示される黒色領域が空隙に該当する。図１において、符号２で示される濃い灰色領域が立方晶窒化硼素粒子に該当し、符号３で示される薄い灰色領域または白色領域が結合材に該当する。
【0031】
（Ｃ１）次に、上記反射電子像に対して画像解析ソフト（三谷商事（株）の「ＷｉｎＲＯＯＦ」）を用いて第１の二値化処理を行う。第１の二値化処理では、上記反射電子像の撮影の際に、画像輝度値を２５６に分割し（低輝度：０，高輝度：２５５）、上記で特定した空隙の存在する領域の輝度値が０以上３０以下の範囲内となり、立方晶窒化硼素粒子の存在する領域の輝度値が３０超になるように設定する。これにより、空隙の存在する領域を抽出することができる。第１の二値化処理後の画像中に１２μｍ×９μｍの測定領域を任意に設定する。該測定領域において、空隙の存在する領域の面積比率を算出する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率（体積％）を求めることができる。上記の第１の二値化処理での閾値設定を行うと、同一視野を測定する限りでは、空隙の含有率にばらつきは生じない。
【0032】
（Ｄ１）次に、上記反射電子像に対して上記の画像解析ソフトを用いて、該画像解析ソフトに予め設定された条件で、第２の二値化処理を行う。第２の二値化処理後の画像において、明視野に由来する画素は、結合材の存在する領域を示す。すなわち、第２の二値化処理によって、結合材の存在する領域を抽出することができる。第２の二値化処理後の画像中に１２μｍ×９μｍの測定領域を設定する。該測定領域において、結合材の存在する領域の面積比率を算出する。算出された面積比率を体積％とみなすことにより、立方晶窒化硼素焼結体の結合材の含有率（体積％）を求めることができる。上記の第２の二値化処理を行うと、同一視野を測定する限りでは、結合材の含有率にばらつきは生じない。
【0033】
（Ｅ１）立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）から、空隙の含有率及び結合材の含有率を減じることにより、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）を求めることができる。
【0034】
上記（Ａ１）～（Ｅ１）を異なる１０の測定領域で行い、各測定領域において、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、空隙の含有率（体積％）及び結合材の含有率（体積％）を測定する。１０の測定領域の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）とする。１０の測定領域の空隙の含有率（体積％）の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率（体積％）とする。１０の測定領域の結合材の含有率（体積％）の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体の結合材の含有率（体積％）とする。
【0035】
同一の試料で上記の測定を行う限り、測定領域の選択個所を変更して複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどなく、任意に測定領域を設定しても恣意的にはならないことが確認されている。
【0036】
＜空隙の円相当径＞
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、空隙の円相当径の平均は、３ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。この理由は、立方晶窒化硼素焼結体中に存在する空隙の数が多くなり、亀裂の発生が更に効果的に抑制されるためと推察される。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体において、空隙の円相当径の平均は、３ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。この理由は、立方晶窒化硼素焼結体中に存在する空隙の数が多くなり、亀裂の発生が更に効果的に抑制されるためと推察される。
【0037】
空隙の円相当径の下限は、立方晶窒化硼素粒子と結合材との熱膨張係数の差の吸収効果の向上の観点から、３ｎｍ以上が好ましく、３．５ｎｍ以上が好ましく、４ｎｍ以上が好ましく、５ｎｍ以上が好ましく、１０ｎｍ以上が好ましい。空隙の円相当径の上限は、空隙数の増加の観点から、６０ｎｍ以下が好ましく、５５ｎｍ以下が好ましく、５０ｎｍ以下が好ましい。空隙の円相当径は、３ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましく、３ｎｍ以上５５ｎｍ以下が好ましく、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、３．５ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましく、３．５ｎｍ以上５５ｎｍ以下が好ましく、３．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、４ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましく、４ｎｍ以上５５ｎｍ以下が好ましく、４ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上５５ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上６０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上５５ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下が好ましい。
【0038】
本明細書において、空隙の円相当径とは、立方晶窒化硼素焼結体の断面に観察される空隙の円相当径を意味する。該空隙の円相当径は、以下の方法で測定される。まず、上記の立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率の測定方法の（Ａ１）～（Ｃ１）と同様の手順で、立方晶窒化硼素焼結体の断面の反射電子像と二次電子像とを照合することにより、反射電子像において空隙の存在する領域（以下、「空隙領域」とも記す。）を特定し、更に、反射電子像に対して上記第１の二値化処理を行うことにより、空隙領域を抽出する。二値化処理後の画像中に測定領域（１２μｍ×９μｍ）を設定する。該測定領域において、上記画像処理ソフトを用いて各空隙領域の円相当径（等面積円の直径）を算出する。空隙領域の形状から、２つ以上の空隙領域がつながっていると考えられる場合は、該空隙領域は１つと見做して、円相当径を算出する。測定領域内の全空隙領域の円相当径の平均を、該測定領域における空隙の円相当径とする。ここで、円相当径の平均とは、円相当径の個数基準の算術平均径を意味する。該測定領域中に存在する空隙が１つの場合は、該１つの空隙の円相当径を円相当径の平均と見做す。該円相当径の平均の測定を異なる１０の測定領域で行う。１０の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における空隙の円相当径の平均とする。
【0039】
同一の試料で上記の測定を行う限り、測定領域の選択個所を変更して複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどなく、任意に測定領域を設定しても恣意的にはならないことが確認されている。
【0040】
＜空隙間の距離＞
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、複数の空隙を含み、空隙間の距離の平均は、１．５μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。この理由は、立方晶窒化硼素焼結体において空隙が分散して存在し、立方晶窒化硼素焼結体の全領域で略均一に亀裂の発生が抑制されるためと推察される。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、複数の空隙を含み、空隙間の距離の平均は、１．５μｍ以上１５μｍ以下が好ましい。これによると、工具寿命が更に向上する。この理由は、立方晶窒化硼素焼結体において空隙が分散して存在し、立方晶窒化硼素焼結体の全領域で略均一に亀裂の発生が抑制されるためと推察される。
【0041】
空隙間の距離の下限は、空隙の分散性向上の観点から、１．５μｍ以上が好ましく、３μｍ以上が好ましく、５μｍ以上が好ましい。空隙間の距離の上限は、亀裂発生抑制効果を得るという観点から、１５μｍ以下が好ましく、１４μｍ以下が好ましく、１３μｍ以下が好ましい。空隙間の距離は、１．５μｍ以上１５μｍ以下が好ましく、３μｍ以上１４μｍ以下がより好ましく、５μｍ以上１３μｍ以下が更に好ましい。
【0042】
本明細書において、空隙間の距離は、以下の方法で測定される。上記の立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率の測定方法の（Ａ１）～（Ｃ１）と同様の手順で、立方晶窒化硼素焼結体の断面の反射電子像と二次電子像とを照合することにより、反射電子像において空隙の存在する領域（以下、「空隙領域」とも記す。）を特定し、更に、反射電子像に対して上記第１の二値化処理を行うことにより、空隙領域を抽出する。二値化処理後の画像中に測定領域（１２μｍ×９μｍ）を設定する。該測定領域において、上記画像処理ソフトを用いて各空隙領域の重心位置を導出する。求めた重心座標を母点とみなし、ボロノイ分割処理を行って各ボロノイ領域を計算する。１つのボロノイ領域（以下、第１のボロノイ領域）と、該第１のボロノイ領域に隣接するボロノイ領域（以下、第２のボロノイ領域）とについて、母点の重心座標同士を結ぶ線分の長さを計算する。該線分の長さを、第１ボロノイ領域と第２ボロノイ領域との距離とする。第１のボロノイ領域に複数のボロノイ領域が隣接する場合は、第１のボロノイ領域と、それに隣接する複数のボロノイ領域のそれぞれとについて、上記線分の長さを計算する。測定視野中の全てのボロノイ領域について、同様の方法で、隣接するボロノイ領域間の上記線分の長さを計算する。測定視野中の全てのボロノイ領域間の線分の長さの平均を、上記測定領域における空隙間の距離の平均とする。該空隙間の距離の平均の測定を異なる１０の測定領域で行う。１０の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における空隙間の距離の平均とする。
【0043】
同一の試料で上記の測定を行う限り、測定領域の選択個所を変更して複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどなく、任意に測定領域を設定しても恣意的にはならないことが確認されている。
【0044】
＜立方晶窒化硼素粒子＞
立方晶窒化硼素粒子は、硬度、強度、靱性が高く、立方晶窒化硼素焼結体中の骨格としての役割を果たす。立方晶窒化硼素粒子の平均粒径（円相当径のＤ５０）は、工具寿命向上の観点から、０．４μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上６μｍ以下が更に好ましい。
立方晶窒化硼素粒子は、硬度、強度、靱性が高く、立方晶窒化硼素焼結体中の骨格としての役割を果たす。立方晶窒化硼素粒子の平均粒径（円相当径のＤ５０）は、工具寿命向上の観点から、０．４μｍ以上１０μｍ以下が好ましく、０．５μｍ以上６μｍ以下が更に好ましい。
【0045】
立方晶窒化硼素粒子の平均粒径は、以下の方法で測定される。上記の立方晶窒化硼素焼結体の立方晶窒化硼素粒子の含有率の測定方法の（Ａ１）～（Ｄ１）と同様の手順で、反射電子像において空隙領域及び結合材の存在する領域（以下、「結合材領域」とも記す。）を抽出し、全領域から空隙領域及び結合材領域を除いた領域を立方晶窒化硼素粒子の存在する領域（以下、「立方晶窒化硼素粒子領域」とも記す）として特定する。二値化処理後の画像中に測定領域（１２μｍ×９μｍ）を設定する。該測定領域において、各立方晶窒化硼素粒子領域の円相当径を算出する。測定領域内の全ての立方晶窒化硼素粒子領域の円相当径の平均を、該測定領域における立方晶窒化硼素粒子の平均粒径とする。ここで、円相当径の平均とは、円相当径のメジアン径Ｄ５０（個数基準の頻度の累積が５０％となる円相当径）を意味する。該平均粒径の測定を異なる１０の測定領域で行う。１０の測定領域の測定値の平均を、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体における立方晶窒化硼素粒子の平均粒径とする。
【0046】
同一の試料で上記の測定を行う限り、測定領域の選択個所を変更して複数回行っても、測定結果のばらつきはほとんどなく、任意に測定領域を設定しても恣意的にはならないことが確認されている。
【0047】
＜結合材＞
結合材は、難焼結性材料である立方晶窒化硼素粒子を工業レベルの圧力温度で焼結可能とする役割を果たす。また、鉄との反応性がｃＢＮより低いため、高硬度焼入鋼の切削において、化学的摩耗及び熱的摩耗を抑制する働きを付加する。また、ｃＢＮ焼結体が結合材を含有すると、高硬度焼入鋼の高能率加工における耐摩耗性が向上する。
結合材は、難焼結性材料である立方晶窒化硼素粒子を工業レベルの圧力温度で焼結可能とする役割を果たす。また、鉄との反応性がｃＢＮより低いため、高硬度焼入鋼の切削において、化学的摩耗及び熱的摩耗を抑制する働きを付加する。また、ｃＢＮ焼結体が結合材を含有すると、高硬度焼入鋼の高能率加工における耐摩耗性が向上する。
【0048】
本開示のｃＢＮ焼結体において、結合材は、
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、該第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
該第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、該化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。すなわち、結合材は、下記の（ａ）～（ｆ）のいずれかの形態とすることができる。
周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、該第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は
該第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、該化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。すなわち、結合材は、下記の（ａ）～（ｆ）のいずれかの形態とすることができる。
【0049】
（ａ）第２群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｂ）第２群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｃ）第４群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｄ）第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｅ）第２群より選ばれる少なくとも１種、並びに、第４群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｆ）第２群より選ばれる少なくとも１種、並びに、第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｂ）第２群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｃ）第４群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｄ）第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。
（ｅ）第２群より選ばれる少なくとも１種、並びに、第４群より選ばれる少なくとも１種からなる。
（ｆ）第２群より選ばれる少なくとも１種、並びに、第４群より選ばれる少なくとも１種を含む。
【0050】
ここで、周期表の第４族元素は、例えば、チタン（Ｔｉ）、ジルコニウム（Ｚｒ）及びハフニウム（Ｈｆ）を含む。第５族元素は、例えば、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）及びタンタル（Ｔａ）を含む。第６族元素は、例えば、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）及びタングステン（Ｗ）を含む。以下、第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群に含まれる元素を「第１元素」とも記す。
【0051】
第１元素の合金は、例えばＴｉ－Ｚｒ、Ｔｉ－Ｈｆ、Ｔｉ－Ｖ、Ｔｉ－Ｎｂ、Ｔｉ－Ｔａ、Ｔｉ－Ｃｒ、Ｔｉ－Ｍｏが挙げられる。第１元素の金属間化合物は、例えば、ＴｉＣｒ２、Ｔｉ３Ａｌ、Ｃｏ－Ａｌが挙げられる。
【0052】
上記の第１元素と窒素とを含む化合物（窒化物）としては、例えば、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）、窒化ハフニウム（ＨｆＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、窒化ニオブ（ＮｂＮ）、窒化タンタル（ＴａＮ）、窒化クロム（Ｃｒ２Ｎ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化コバルト（ＣｏＮ）、窒化ニッケル（ＮｉＮ）、窒化チタンジルコニウム（ＴｉＺｒＮ）、窒化チタンハフニウム（ＴｉＨｆＮ）、窒化チタンバナジウム（ＴｉＶＮ）、窒化チタンニオブ（ＴｉＮｂＮ）、窒化チタンタンタル（ＴｉＴａＮ）、窒化チタンクロム（ＴｉＣｒＮ）、窒化チタンモリブデン（ＴｉＭｏＮ）、窒化チタンタングステン（ＴｉＷＮ）、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ、Ｔｉ２ＡｌＮ、Ｔｉ３ＡｌＮ）、窒化ジルコニウムハフニウム（ＺｒＨｆＮ）、窒化ジルコニウムバナジウム（ＺｒＶＮ）、窒化ジルコニウムニオブ（ＺｒＮｂＮ）、窒化ジルコニウムタンタル（ＺｒＴａＮ）、窒化ジルコニウムクロム（ＺｒＣｒＮ）、窒化ジルコニウムモリブデン（ＺｒＭｏＮ）、窒化ジルコニウムタングステン（ＺｒＷＮ）、窒化ハフニウムバナジウム（ＨｆＶＮ）、窒化ハフニウムニオブ（ＨｆＮｂＮ）、窒化ハフニウムタンタル（ＨｆＴａＮ）、窒化ハフニウムクロム（ＨｆＣｒＮ）、窒化ハフニウムモリブデン（ＨｆＭｏＮ）、窒化ハフニウムタングステン（ＨｆＷＮ）、窒化バナジウムニオブ（ＶＮｂＮ）、窒化バナジウムタンタル（ＶＴａＮ）、窒化バナジウムクロム（ＶＣｒＮ）、窒化バナジウムモリブデン（ＶＭｏＮ）、窒化バナジウムタングステン（ＶＷＮ）、窒化ニオブタンタル（ＮｂＴａＮ）、窒化ニオブクロム（ＮｂＣｒＮ）、窒化ニオブモリブデン（ＮｂＭｏＮ）、窒化ニオブタングステン（ＮｂＷＮ）、窒化タンタルクロム（ＴａＣｒＮ）、窒化タンタルモリブデン（ＴａＭｏＮ）、窒化タンタルタングステン（ＴａＷＮ）、窒化クロムモリブデン（ＣｒＭｏＮ）、窒化クロムタングステン（ＣｒＷＮ）、窒化モリブデンクロム（ＭｏＣｒＮ）を挙げることができる。
【0053】
上記の第１元素と炭素とを含む化合物（炭化物）としては、例えば、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭化ハフニウム（ＨｆＣ）、炭化バナジウム（ＶＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化タンタル（ＴａＣ）、炭化クロム（Ｃｒ３Ｃ２）、炭化モリブデン（ＭｏＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭化タングステン－コバルト（Ｗ２Ｃｏ３Ｃ）を挙げることができる。
【0054】
上記の第１元素と硼素とを含む化合物（硼化物）としては、例えば、硼化チタン（ＴｉＢ２）、硼化ジルコニウム（ＺｒＢ２）、硼化ハフニウム（ＨｆＢ２）、硼化バナジウム（ＶＢ２）、硼化ニオブ（ＮｂＢ２）、硼化タンタル（ＴａＢ２）、硼化クロム（ＣｒＢ）、硼化モリブデン（ＭｏＢ）、硼化タングステン（ＷＢ）、硼化アルミニウム（ＡｌＢ２）、硼化コバルト（Ｃｏ２Ｂ）、硼化ニッケル（Ｎｉ２Ｂ）を挙げることができる。
【0055】
上記の第１元素と酸素とを含む化合物（酸化物）としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タングステン（ＷＯ３）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）を挙げることができる。
【0056】
上記の第１元素と炭素と窒素とを含む化合物（炭窒化物）としては、例えば、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、炭窒化ジルコニウム（ＺｒＣＮ）、炭窒化ハフニウム（ＨｆＣＮ）、炭窒化チタンニオブ（ＴｉＮｂＣＮ）、炭窒化チタンジルコニウム（ＴｉＺｒＣＮ）、炭窒化チタンハフニウム（ＴｉＨｆＣＮ）、炭窒化チタンタンタル（ＴｉＴａＣＮ）、炭窒化チタンクロム（ＴｉＣｒＣＮ）を挙げることができる。
【0057】
上記の第１元素と酸素と窒素とからなる化合物（酸窒化物）としては、例えば、酸窒化チタン（ＴｉＯＮ）、酸窒化ジルコニウム（ＺｒＯＮ）、酸窒化ハフニウム（ＨｆＯＮ）、酸窒化バナジウム（ＶＯＮ）、酸窒化ニオブ（ＮｂＯＮ）、酸窒化タンタル（ＴａＯＮ）、酸窒化クロム（ＣｒＯＮ）、酸窒化モリブデン（ＭｏＯＮ）、酸窒化タングステン（ＷＯＮ）、酸窒化アルミニウム（ＡｌＯＮ）、酸窒化ケイ素（ＳｉＡｌＯＮ）を挙げることができる。
【0058】
上記化合物の固溶体とは、２種類以上のこれらの化合物が互いの結晶構造内に溶け込んでいる状態を意味し、侵入型固溶体や置換型固溶体を意味する。
【0059】
上記化合物は、１種類を用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【0060】
結合材の上記第２群より選ばれる少なくとも１種及び上記第４群より選ばれる少なくとも１種の合計含有量（以下、「第２群及び第４群の合計含有量」）の下限は、５０体積％以上が好ましく、６０体積％以上がより好ましく、７０体積％以上が更に好ましい。結合材の第２群及び第４群の合計含有量の上限は、８０体積％以下が好ましく、９０体積％以下がより好ましく、１００体積％が最も好ましい。結合材の第２群及び第４群の合計含有量は５０体積％以上８０体積％以下が好ましく、６０体積％以上９０体積％以下がより好ましく、７０体積％以上１００体積％以下が更に好ましい。
【0061】
結合材の第２群及び第４群の合計含有量は、ＸＲＤによるＲＩＲ法（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｒａｔｉｏ）により測定される。
【0062】
結合材は、上記の第２群及び第４群の他に、他の成分を含んでいてもよい。他の成分を構成する元素としては、例えば、マンガン（Ｍｎ）、レニウム（Ｒｅ）を挙げることができる。
【0063】
ｃＢＮ焼結体に含まれる結合材の組成は、ＸＲＤ（Ｘ線回折測定、Ｘ－ｒａｙ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ）により特定することができる。
【0064】
＜用途＞
本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、切削工具、耐摩工具、研削工具などに用いることが好適である。
本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、切削工具、耐摩工具、研削工具などに用いることが好適である。
【0065】
本開示の立方晶窒化硼素焼結体を用いた切削工具、耐摩工具および研削工具はそれぞれ、その全体が立方晶窒化硼素焼結体で構成されていても良いし、その一部（たとえば切削工具の場合、刃先部分）のみが立方晶窒化硼素焼結体で構成されていても良い。さらに、各工具の表面にコーティング膜が形成されていても良い。
【0066】
切削工具としては、ドリル、エンドミル、ドリル用刃先交換型切削チップ、エンドミル用刃先交換型切削チップ、フライス加工用刃先交換型切削チップ、旋削加工用刃先交換型切削チップ、メタルソー、歯切工具、リーマ、タップ、切削バイトなどを挙げることができる。
【0067】
耐摩工具としては、ダイス、スクライバー、スクライビングホイール、ドレッサーなどを挙げることができる。研削工具としては、研削砥石などを挙げることができる。
【0068】
［実施形態２：立方晶窒化硼素焼結体の製造方法］
本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、例えば、下記の方法で作製することができる。
本開示の立方晶窒化硼素焼結体は、例えば、下記の方法で作製することができる。
【0069】
＜原料準備工程＞
まず、立方晶窒化硼素粉末（以下、「ｃＢＮ粉末」ともいう。）と、結合材原料粉末とを準備する。
まず、立方晶窒化硼素粉末（以下、「ｃＢＮ粉末」ともいう。）と、結合材原料粉末とを準備する。
【0070】
ｃＢＮ粉末とは、ｃＢＮ焼結体に含まれる立方晶窒化硼素粒子（以下、「ｃＢＮ粒子」ともいう。）の原料粉末である。ｃＢＮ粉末は、特に限定されず、公知のｃＢＮ粉末を用いることができる。中でも、ｃＢＮ粉末は、六方晶窒化硼素粉末を、触媒であるＬｉＣａＢＮ２の存在下で立方晶窒化硼素の熱力学的安定領域内で保持して、立方晶窒化硼素粉末に変換させて得られたものであることが好ましい。
【0071】
ｃＢＮ粉末のＤ５０（平均粒径）は特に限定されず、例えば、０．１～１２．０μｍとすることができる。
【0072】
上記ｃＢＮ粉末を結合材の成分で被覆することが好ましい。例えば、ｃＢＮ粉末の表面に、スパッタリング又はイオンプレーティングにより、ＴｉＮ、ＴｉＡｌＮ、Ａｌ又はＡｌ２Ｏ３等の結合材の成分からなる被膜を形成することが好ましい。これによると、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率が低減する。これは、焼結時に立方晶窒化硼素粒子間の空隙が埋まりやすいためと推察される。
【0073】
上記被膜は、ｃＢＮ粉末の表面の全面に設けられていても良い。また、上記被膜は、ｃＢＮ粉末の表面の少なくとも一部に設けられていても良い。
【0074】
上記被膜の膜厚は、例えば、０．１５μｍ以上０．２５ｍ以下が好ましい。これによると、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率が更に低減する。該被膜の膜厚は、粉末断面のＳＥＭ－ＥＤＸにより測定される。
【0075】
結合材原料粉末とは、ｃＢＮ焼結体に含まれる結合材の原料粉末である。結合材原料粉末は、結合材を構成する成分の少なくとも一部と同一の組成とすることができる。結合材原料粉末としては、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、コバルト及びニッケルからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素の単体、又は、該元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる化合物を用いることができる。例えば、結合材原料粉末として、実施形態１に結合材として記載される各種化合物からなる粉末を用いることができる。より具体的には、ＴｉＮ粉末、ＺｒＮ粉末、Ｗ２Ｎ粉末、ＶＮ粉末、Ｎｉ粉末、Ｓｉ３Ｎ４粉末、ＴｉＣＮ粉末、ＴａＮ粉末、ＮｂＮ粉末、Ｍｏ２Ｎ粉末、ＨｆＮ粉末、Ｃｒ２Ｎ粉末等を用いることができる。結合材原料粉末は、特に限定されず、従来公知の方法で準備することができる。
【0076】
＜混合工程＞
次に、上記で準備した結合材原料粉末を混合して粉砕する（以下、「１次混合」とも記す。）。１次混合の方法は特に制限されないが、例えば、ボールミル又はジェットミルを用いることができる。各混合、粉砕方法は、湿式でもよく乾式でもよい。１次混合の混合時間は、ボールミルの場合は、例えば、１０時間以上１５時間以下とすることができる。ジェットミルの場合は、例えば、１時間以上２時間以下とすることができる。
次に、上記で準備した結合材原料粉末を混合して粉砕する（以下、「１次混合」とも記す。）。１次混合の方法は特に制限されないが、例えば、ボールミル又はジェットミルを用いることができる。各混合、粉砕方法は、湿式でもよく乾式でもよい。１次混合の混合時間は、ボールミルの場合は、例えば、１０時間以上１５時間以下とすることができる。ジェットミルの場合は、例えば、１時間以上２時間以下とすることができる。
【0077】
次に、１次混合により粉砕した結合材原料粉末をエタノールやアセトン等の溶媒に分散させて分散液を得る。該分散液に上記で準備したｃＢＮ粉末を添加して混合して混合粉末を得る（以下、「２次混合」とも記す。）。２次混合の方法は特に制限されないが、例えば、ボールミル又はジェットミルを用いることができる。２次混合の混合時間は、ボールミルの場合は、例えば、１０時間以上１５時間以下とすることができる。ジェットミルの場合は、例えば、１時間以上２時間以下とすることができる。溶媒は、混合後に自然乾燥により除去される。その後、熱処理を行うことにより、混合粉末の表面に吸着した水分などの不純物を揮発させ、混合粉末の表面を清浄化する。
【0078】
従来の混合方法では、はじめから、結合材原料粉末及びｃＢＮ粉末を溶媒中に分散させて混合していた。このため、ｃＢＮ粉末の混合時間が長く（例えば、ボールミルでは２０時間以上３０時間以下、ジェットミルでは２時間超４時間以下）、ｃＢＮ粉末に歪みが導入されやすかった。ｃＢＮ粉末中の歪みは、立方晶窒化硼素焼結体中の空隙の一因である。
【0079】
一方、本実施形態の混合工程は、結合材原料粉末のみを混合して粉砕する１次混合と、１次混合後の結合材原料粉末の分散液にｃＢＮ粉末を添加して混合する２次混合とを含む。これにより、ｃＢＮ粉末に対するボールミルやジェットミルによる混合時間が低減し、ｃＢＮ粉末の歪みが低減される。よって、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率が低減する。なお、従来は、製造時間の増加という不都合があるため、混合工程を１次工程と２次工程とに分けて行うことは採用されなかった。本実施形態のように、混合工程を１次混合と２次混合とに分ける方法は、本発明者等が新たに見出したものである。
【0080】
＜焼結工程＞
上記の混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、圧力５ＧＰａ以上７ＧＰａ以下に加圧した後、温度１３００℃以上１５００℃以下に加熱し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で１５分以上３０分以下保持して焼結させる。これにより、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体が作製される。
上記の混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、圧力５ＧＰａ以上７ＧＰａ以下に加圧した後、温度１３００℃以上１５００℃以下に加熱し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で１５分以上３０分以下保持して焼結させる。これにより、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体が作製される。
【0081】
本発明者等は、加圧後の圧力が低い程、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率が低減することを新たに見出した。これは、加圧後の圧力が低いと、ｃＢＮ粉末の破砕が生じ難いためと推察される。また、加熱後の温度が高いと、空隙含有率が低減することを新たに見出した。これは、加熱後の温度が高いと、粒成長するためと推察される。よって、加熱加圧後の圧力及び温度条件を適宜調整することにより、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率を所望の範囲に低減させることができる。
【0082】
上記の焼結工程は、加熱加圧工程をそれぞれ２段階に分けて行うこともできる。具体的には、上記のＴａ製容器に充填された混合粉末を、１次圧力２ＧＰａ以上４ＧＰａ以下に加圧（１次加圧）した後、１次温度５００℃以上１０００℃以下に加熱（１次加熱）して、加熱加圧後の圧力及び温度条件下で３分以上３０分以下保持する（１次保持）。続いて、該圧力から２次圧力５ＧＰａ以上７ＧＰａ以下に加圧（２次加圧）した後、２次温度１３００℃以上１５００℃以下に加熱（２次加熱）し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で１５分以上３０分以下保持（２次保持）して焼結させる。これにより、本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体が作製される。
【0083】
本発明者等は、上記の通り、加圧加熱工程をそれぞれ２段階に分けて行うことにより、立方晶窒化硼素焼結体の空隙含有率が低減することを新たに見出した。これは、加圧工程を２段階に分けることにより、１次加圧及び２次加圧のそれぞれにおいてｃＢＮ粉末に加えられる圧力の増加量が小さくなり、ｃＢＮ粉末の破砕が生じ難いためと推察される。なお、従来は、製造時間の増加という不都合があるため、加熱加圧工程を２段階に分けて行うことは採用されなかった。
【0084】
［付記１］
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、３０体積％以上８０体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．２０体積％以下の空隙及び残部の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、３０体積％以上８０体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．２０体積％以下の空隙及び１９．８体積％以上６９．９９体積％以下の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、４０体積％以上７８体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．１１体積％以下の空隙及び残部の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、４０体積％以上７８体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．１１体積％以下の空隙及び２１．８９体積％以上５９．９９体積％以下の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、５０体積％以上７５体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０３体積％以上０．０９体積％以下の空隙及び残部の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、５０体積％以上７５体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０３体積％以上０．０９体積％以下の空隙及び２４．９１体積％以上４９．９４体積％以下であることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、３０体積％以上８０体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．２０体積％以下の空隙及び残部の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、３０体積％以上８０体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．２０体積％以下の空隙及び１９．８体積％以上６９．９９体積％以下の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、４０体積％以上７８体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．１１体積％以下の空隙及び残部の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、４０体積％以上７８体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０１体積％以上０．１１体積％以下の空隙及び２１．８９体積％以上５９．９９体積％以下の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、５０体積％以上７５体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０３体積％以上０．０９体積％以下の空隙及び残部の結合材からなることが好ましい。
本実施形態の立方晶窒化硼素焼結体は、５０体積％以上７５体積％以下の立方晶窒化硼素粒子、０．０３体積％以上０．０９体積％以下の空隙及び２４．９１体積％以上４９．９４体積％以下であることが好ましい。
【実施例】
【0085】
本実施の形態を実施例によりさらに具体的に説明する。ただし、これらの実施例により本実施の形態が限定されるものではない。
【0086】
［実施例１］
＜立方晶窒化硼素焼結体の作製＞
試料１～試料３６、試料１－１～試料１－３の立方晶窒化硼素焼結体を以下の手順で作製した。
＜立方晶窒化硼素焼結体の作製＞
試料１～試料３６、試料１－１～試料１－３の立方晶窒化硼素焼結体を以下の手順で作製した。
【0087】
（原料準備工程）
まず、平均粒径３μｍの立方晶窒化硼素粉末を準備した。該立方晶窒化硼素粉末に対して、表１の「被膜形成方法」欄に記載の方法を用いて、表１の「被膜組成」欄に記載の組成及び表１の「膜厚［μｍ］」欄に記載の膜厚を有する被膜を形成して、Ｎｏ．Ａ～Ｉの立方晶窒化硼素粉末を作製した。例えばＮｏ．Ｂの立方晶窒化硼素粉末では、スパッタリングにより、膜厚０．１μｍのＴｉＮ膜が形成されている。
まず、平均粒径３μｍの立方晶窒化硼素粉末を準備した。該立方晶窒化硼素粉末に対して、表１の「被膜形成方法」欄に記載の方法を用いて、表１の「被膜組成」欄に記載の組成及び表１の「膜厚［μｍ］」欄に記載の膜厚を有する被膜を形成して、Ｎｏ．Ａ～Ｉの立方晶窒化硼素粉末を作製した。例えばＮｏ．Ｂの立方晶窒化硼素粉末では、スパッタリングにより、膜厚０．１μｍのＴｉＮ膜が形成されている。
【0088】
【表1】
【0089】
各試料の原料として、表２の「ｃＢＮ粉末Ｎｏ．」欄に記載の立方晶窒化硼素粉末（ｃＢＮ粉末Ｎｏ．は表１のｃＢＮ粉末Ｎｏ．に対応する。）、及び、結合材原料粉末を準備した。結合材原料粉末としては、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、コバルト及びニッケルからなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる群より選ばれる少なくとも１種の元素と、からなる化合物を準備した。該化合物は、１種類又は２種類以上を組み合わせた。各結合材原料粉末の平均粒径は１μｍである。
【0090】
ｃＢＮ粉末及び結合材原料粉末の量を、作製される立方晶窒化硼素焼結体のｃＢＮ粒子の含有率が表３の「ｃＢＮ粒子［体積％］」欄に記載の百分率となるように準備した。
【0091】
【表2】
【0092】
（混合工程）
次に、準備した結合材原料粉末を表２の「混合方法」欄に記載の方法で、「１次混合［ｈｒ］」欄に記載の時間混合して粉砕した（１次混合）。
次に、準備した結合材原料粉末を表２の「混合方法」欄に記載の方法で、「１次混合［ｈｒ］」欄に記載の時間混合して粉砕した（１次混合）。
【0093】
次に、１次混合により粉砕した結合材原料粉末をエタノールに分散させて分散液を得た。該分散液に上記で準備したｃＢＮ粉末を添加して表２の「混合方法」欄に記載の方法で、「２次混合［ｈｒ］」欄に記載の時間混合して混合して混合粉末を得た（「２次混合」）。その後自然乾燥で溶媒を除去した。
【0094】
例えば、試料１では、結合材原料粉末をボールミルで１２時間混合して粉砕した（１次混合）。次に、結合材原料粉末をエタノールに分散させて分散液を得て、該分散液にｃＢＮ粉末を添加して、ボールミルで１２時間混合して混合粉末を得た（２次混合）。その後自然乾燥で溶媒を除去した。
【0095】
（焼結工程）
上記の混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、表２の「焼結圧力［ＧＰａ］」欄に記載の圧力まで加圧した後、「焼結温度［℃］」欄に記載の温度まで加熱し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「焼結時間［ｍｉｎ］」欄に記載の時間保持して焼結し、立方晶窒化硼素焼結体を得た。
上記の混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、表２の「焼結圧力［ＧＰａ］」欄に記載の圧力まで加圧した後、「焼結温度［℃］」欄に記載の温度まで加熱し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「焼結時間［ｍｉｎ］」欄に記載の時間保持して焼結し、立方晶窒化硼素焼結体を得た。
【0096】
例えば、試料１では、混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、７ＧＰａまで加圧した後、１５００℃まで加熱し、該圧力温度で１５分間保持して焼結して立方晶窒化硼素焼結体を得た。
【0097】
＜評価＞
得られた立方晶窒化硼素焼結体について、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合材の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）、結合材組成、空隙の円相当径の平均並びに空隙間距離の平均を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３の「ｃＢＮ粒子［体積％］」、「結合材［体積％］」、「結合材組成」、「空隙［体積％］」、「空隙円相当径平均［ｎｍ］」、「空隙間距離平均［μｍ］」欄に示す。「結合材［体積％］」欄の「残り」とは、立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）からｃＢＮ粒子の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）を減じた残りが、結合材の含有率であることを意味する。
得られた立方晶窒化硼素焼結体について、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合材の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）、結合材組成、空隙の円相当径の平均並びに空隙間距離の平均を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表３の「ｃＢＮ粒子［体積％］」、「結合材［体積％］」、「結合材組成」、「空隙［体積％］」、「空隙円相当径平均［ｎｍ］」、「空隙間距離平均［μｍ］」欄に示す。「結合材［体積％］」欄の「残り」とは、立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）からｃＢＮ粒子の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）を減じた残りが、結合材の含有率であることを意味する。
【0098】
【表3】
【0099】
＜切削試験＞
作製された各試料のｃＢＮ焼結体を用いて切削工具（基材形状：ＣＮＧＡ１２０４０８）を作製した。これを用いて、以下の切削条件下で切削試験を実施した。下記の切削条件は、焼結合金の切削に該当する。
被削材：浸炭材ＳＣＭ４１５（ＨＲＣ６０）径１００ｍｍの丸棒
切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．５ｍｍ
クーラント：ＷＥＴ
切削方法：外径連続切削
評価方法：欠損に至るまでの切削距離（ｋｍ）を導出する。切削距離が長いほど、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。
結果を表３の「切削試験」欄に示す。
作製された各試料のｃＢＮ焼結体を用いて切削工具（基材形状：ＣＮＧＡ１２０４０８）を作製した。これを用いて、以下の切削条件下で切削試験を実施した。下記の切削条件は、焼結合金の切削に該当する。
被削材：浸炭材ＳＣＭ４１５（ＨＲＣ６０）径１００ｍｍの丸棒
切削速度：１５０ｍ／ｍｉｎ．
送り速度：０．１５ｍｍ／ｒｅｖ．
切込み：０．５ｍｍ
クーラント：ＷＥＴ
切削方法：外径連続切削
評価方法：欠損に至るまでの切削距離（ｋｍ）を導出する。切削距離が長いほど、耐欠損性に優れ、工具寿命が長いことを示す。
結果を表３の「切削試験」欄に示す。
【0100】
＜考察＞
試料１～試料３６の立方晶窒化硼素焼結体は実施例に該当し、試料１－１～試料１－３の立方晶窒化硼素焼結体は比較例に該当する。試料１～試料３６（実施例）は、試料１－１～試料１－３（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。
試料１～試料３６の立方晶窒化硼素焼結体は実施例に該当し、試料１－１～試料１－３の立方晶窒化硼素焼結体は比較例に該当する。試料１～試料３６（実施例）は、試料１－１～試料１－３（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。
【0101】
［実施例２］
＜立方晶窒化硼素焼結体の作製＞
試料５０～試料６０の立方晶窒化硼素焼結体を以下の手順で作製した。
＜立方晶窒化硼素焼結体の作製＞
試料５０～試料６０の立方晶窒化硼素焼結体を以下の手順で作製した。
【0102】
（原料準備工程）
実施例１と同様の方法で、Ｎｏ．Ａ～Ｉの立方晶窒化硼素粉末及び結合材原料粉末を準備した。ｃＢＮ粉末及び結合材原料粉末の量を、作製される立方晶窒化硼素焼結体のｃＢＮ粒子の含有率が表５の「ｃＢＮ粒子［体積％］」欄に記載の百分率となるように準備した。
実施例１と同様の方法で、Ｎｏ．Ａ～Ｉの立方晶窒化硼素粉末及び結合材原料粉末を準備した。ｃＢＮ粉末及び結合材原料粉末の量を、作製される立方晶窒化硼素焼結体のｃＢＮ粒子の含有率が表５の「ｃＢＮ粒子［体積％］」欄に記載の百分率となるように準備した。
【0103】
【表4】
【0104】
（混合工程）
次に、準備した結合材原料粉末を表４の「混合方法」欄に記載の方法で、「１次混合［ｈｒ］」欄に記載の時間混合して粉砕した（１次混合）。
次に、準備した結合材原料粉末を表４の「混合方法」欄に記載の方法で、「１次混合［ｈｒ］」欄に記載の時間混合して粉砕した（１次混合）。
【0105】
次に、１次混合により粉砕した結合材原料粉末をエタノールに分散させて分散液を得た。該分散液に上記で準備したｃＢＮ粉末を添加して表４の「混合方法」欄に記載の方法で、「２次混合［ｈｒ］」欄に記載の時間混合して混合して混合粉末を得た（「２次混合」）。その後自然乾燥で溶媒を除去した。
【0106】
例えば、試料５０では、結合材原料粉末をボールミルで１２時間混合して粉砕した（１次混合）。次に、結合材原料粉末をエタノールに分散させて分散液を得て、該分散液にｃＢＮ粉末を添加して、ボールミルで２４時間混合して混合粉末を得た（２次混合）。その後自然乾燥で溶媒を除去した。
【0107】
（焼結工程）
上記の混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、表４の「１次圧力［ＧＰａ］」欄に記載の圧力まで加圧した（１次加圧）後、「１次温度［℃］」欄に記載の温度まで加熱し（１次加熱）、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「１次保持時間［ｍｉｎ］」欄に記載の時間保持した（１次保持）。続いて、表４の「２次圧力［ＧＰａ］」欄に記載の圧力まで加圧した（２次加圧）後、「２次温度［℃］」欄に記載の温度まで加熱（２次加熱）し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「２次保持時間［ｍｉｎ］」欄に記載の時間保持して（２次保持）、立方晶窒化硼素焼結体を得た。
上記の混合粉末をＷＣ－６％Ｃｏの超硬合金製円盤とＣｏ（コバルト）箔とに接した状態で、Ｔａ（タンタル）製の容器に充填して真空シールする。Ｔａ製容器に充填された混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、表４の「１次圧力［ＧＰａ］」欄に記載の圧力まで加圧した（１次加圧）後、「１次温度［℃］」欄に記載の温度まで加熱し（１次加熱）、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「１次保持時間［ｍｉｎ］」欄に記載の時間保持した（１次保持）。続いて、表４の「２次圧力［ＧＰａ］」欄に記載の圧力まで加圧した（２次加圧）後、「２次温度［℃］」欄に記載の温度まで加熱（２次加熱）し、加圧加熱後の圧力及び温度条件下で「２次保持時間［ｍｉｎ］」欄に記載の時間保持して（２次保持）、立方晶窒化硼素焼結体を得た。
【0108】
例えば、試料５０では、混合粉末を、ベルト型超高圧高温発生装置を用いて、３ＧＰａまで加圧した（１次加圧）後、１０００℃まで加熱（１次加熱）し、該圧力温度で１５分間保持した（１次保持）。続いて、５ＧＰａまで加圧した（２次加圧）後、１３００℃まで加熱（２次加熱）し、該圧力温度で１５分間保持して（２次保持）、立方晶窒化硼素焼結体を得た。
【0109】
＜評価＞
得られた立方晶窒化硼素焼結体について、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合材の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）、結合材組成、空隙の円相当径の平均並びに空隙間距離の平均を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表５の「ｃＢＮ粒子［体積％］」、「結合材［体積％］」、「結合材組成」、「空隙［体積％］」、「空隙円相当径平均［ｎｍ］」、「空隙間距離平均［μｍ］」欄に示す。「結合材［体積％］」欄の「残り」とは、立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）からｃＢＮ粒子の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）を減じた残りが、結合材の含有率であることを意味する。
得られた立方晶窒化硼素焼結体について、立方晶窒化硼素粒子の含有率（体積％）、結合材の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）、結合材組成、空隙の円相当径の平均並びに空隙間距離の平均を測定した。具体的な測定方法は実施形態１に示されているため、その説明は繰り返さない。結果を表５の「ｃＢＮ粒子［体積％］」、「結合材［体積％］」、「結合材組成」、「空隙［体積％］」、「空隙円相当径平均［ｎｍ］」、「空隙間距離平均［μｍ］」欄に示す。「結合材［体積％］」欄の「残り」とは、立方晶窒化硼素焼結体全体（１００体積％）からｃＢＮ粒子の含有率（体積％）及び空隙の含有率（体積％）を減じた残りが、結合材の含有率であることを意味する。
【0110】
【表5】
【0111】
＜切削試験＞
作製された各試料のｃＢＮ焼結体を用いて実施例１と同一条件で切削試験を行った。結果を表５の「切削試験」欄に示す。
作製された各試料のｃＢＮ焼結体を用いて実施例１と同一条件で切削試験を行った。結果を表５の「切削試験」欄に示す。
【0112】
＜考察＞
試料５０～試料６０の立方晶窒化硼素焼結体は実施例に該当する。試料５０～試料６０（実施例）は、実施例１で作製された試料１－１～試料１－３（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。
試料５０～試料６０の立方晶窒化硼素焼結体は実施例に該当する。試料５０～試料６０（実施例）は、実施例１で作製された試料１－１～試料１－３（比較例）に比べて、工具寿命が長いことが確認された。
【0113】
以上のように本開示の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせたり、様々に変形することも当初から予定している。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態および実施例ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0114】
１ 空隙、２ 立方晶窒化硼素粒子、３ 結合材、４ 立方晶窒化硼素焼結体
【要約】
立方晶窒化硼素粒子と、結合材と、を備える立方晶窒化硼素焼結体であって、前記立方晶窒化硼素焼結体の前記立方晶窒化硼素粒子の含有率は、３０体積％以上８０体積％以下であり、前記結合材は、周期表の第４族元素、第５族元素、第６族元素、アルミニウム、珪素、鉄、コバルト及びニッケルからなる第１群より選ばれる１種の元素の単体、並びに、前記第１群より選ばれる２種以上の元素からなる合金及び金属間化合物、からなる第２群より選ばれる少なくとも１種を含み、又は前記第１群より選ばれる１種の元素と、窒素、炭素、硼素及び酸素からなる第３群より選ばれる少なくとも１種の元素とからなる化合物、及び、前記化合物の固溶体、からなる第４群より選ばれる少なくとも１種を含み、前記立方晶窒化硼素焼結体の空隙の含有率は、０．００１体積％以上０．２０体積％以下である。
【図1】
