立方氮化硼是人工合成的一種超硬材料

立方氮化硼是硬度僅次于金剛石的超硬材料。同時(shí)也能夠讓整個(gè)金屬器材在打磨的過程中有更好的質(zhì)量，所以在使用的過程中，它的利用率是非常高的。它不但具有金剛石的許多優(yōu)良特性，而且有更高的熱穩(wěn)定性和對(duì)鐵族金屬及其合金的化學(xué)惰性。它作為工程材料，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于黑色金屬及其合金材料加工工業(yè)。同時(shí)，它又以其優(yōu)異的熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和聲學(xué)等性能，在一系列高科技領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為一種具有發(fā)展前景的功能材料。

立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、拋光和超精加工，以達(dá)到高精度的加工表面。適用于樹脂、金屬、陶瓷等結(jié)合劑體系，亦可用于生產(chǎn)聚晶復(fù)合片燒結(jié)體，還可用做松散磨粒、研磨膏。

CBN由于具有優(yōu)異的化學(xué)物理性能，如具有僅次于金剛石的高硬度、高熱穩(wěn)定性和化學(xué)惰性，作為超硬磨料在不同行業(yè)的加工領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，汽車、航天航空、機(jī)械電子、微電子等工業(yè)不可或缺的重要材料，也得到各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的極大重視。

合成CBN除靜高壓觸媒法還有多種方法，如靜高壓直接轉(zhuǎn)化法、動(dòng)態(tài)沖擊法、氣相沉積法等，其中有些方法如氣相沉積法發(fā)展很快。但迄今為止工業(yè)合成CBN主要方法還是靜高壓觸媒法，CBN的合成研究也主要集中于這方面。

人造金剛石聚晶復(fù)合片

立方氮化硼聚晶刀具是由許多細(xì)晶粒CBN聚結(jié)而成的CBN聚集體的一類超硬材料產(chǎn)品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，還具有高韌性、化學(xué)惰性、紅硬性等特點(diǎn)，并可用金剛石砂輪修磨。在磨削作業(yè)中，由于被加工材質(zhì)的不同，選擇的磨料結(jié)合性質(zhì)也不盡相同。在切削加工的各個(gè)方面都表現(xiàn)出優(yōu)異的切削性能，能夠在高溫下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定切削，特別適合加工各種淬火鋼、工具鋼、冷硬鑄鐵等難加工材料。刀具切削鋒利、保形性好、耐磨性能高、單位磨損量小、修正次數(shù)少、利于自動(dòng)加工，適用于從粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在數(shù)控切削行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，是一種具有良好發(fā)展前景的刀具材料。

人造金剛石聚晶復(fù)合片是在高溫高壓情況下由許多細(xì)晶粒金剛石和硬質(zhì)合金襯底聯(lián)合燒結(jié)而成的塊狀聚結(jié)體。它和PCBN一樣具有高強(qiáng)度、高硬度、高耐磨性、特別是具有高的抗沖擊韌性。合金磨頭現(xiàn)已成為鉗工及修理工的工具，主要是因?yàn)樗哂泻芏鄡?yōu)點(diǎn)，它不僅可以加工鑄鐵、鑄鋼、碳素鋼、合金鋼、不銹鋼、銅、鋁等各種金屬以及大理石、玉、骨等非金屬，且加工硬度可達(dá)HRA≥85。作為加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地質(zhì)鉆頭、擴(kuò)孔器等，其鉆進(jìn)速度及時(shí)效均為天然金剛石的許多倍，同時(shí)鉆進(jìn)過程中還可以有效保持孔徑。人造金剛石復(fù)合片還可以用來切削非鐵金屬及其合金、硬質(zhì)合金以及非金屬材料。切削速度為硬質(zhì)合金刀具的上百倍，耐用度為硬質(zhì)合金的上千倍。

金剛石鍍附鉆的構(gòu)造

金剛石鍍附鉆的構(gòu)造

頂角從鉆頭的中心到邊緣有三個(gè)變化，這樣就減小了鉆頭外刃在鉆削時(shí)的軸向力，把CFRP材料分層降到了低。螺旋角和溝槽外形設(shè)計(jì)之間得到了優(yōu)化處理，切削刃帶有三個(gè)頂角且長度得到了縮短處理；這種設(shè)計(jì)使鉆削深孔時(shí)的溫度得到了控制，不至于過高。

金剛石鍍附薄膜的表面。通過改善金剛石的微結(jié)構(gòu)并對(duì)鍍附預(yù)處理技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，解決了金剛石鍍附薄膜和硬質(zhì)基體很難結(jié)合在一起的問題。金剛石是目前世界上已知的硬工業(yè)材料，它不僅具有硬度高、耐磨、熱穩(wěn)定性能好等特性，而且以其抗壓強(qiáng)度、散熱速率、傳聲速率、電流阻抗、防蝕能力、透光、低熱脹率等物理性能，成為工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域不可替代的新材料，現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的瑰寶。圖10所示為CRFP鉆削用SDC型鉆頭。加工出的孔質(zhì)量準(zhǔn)確、沒有分層和未切割纖維。金剛石鍍覆層耐磨性好，提高了工具壽命，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定鉆削。