除了金刚石/您还知道哪些超硬材料？

cBN 的硬度略低于金刚石，颜色多样，晶体颜色与所含杂质种类、 数量有关。cBN 具有独特的光电特性，合成大尺寸、高质量 cBN 单晶是获得功能器件应用的必然选择，可是 cBN 晶体的大尺寸化远没有金刚石做得成功，这也许是因为合成大颗粒cBN的条件更苛刻，其应用也没有找到合适领域的缘故。

超硬材料的应用

1、超硬材料制品的主要品种

超硬材料及其制品工具在工业中已经获得广泛应用，不仅解决了用传统工具无法加工或难以加工的难题，还明显提高了传统加工效率，明显降低消耗及废物排放。

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几种超硬材料制品及工具（a.刀片；b.砂轮；c.锯片；d.钻头）

超硬材料制品及工具主要品种有锯切工具、 磨具（包括固结磨具、涂附磨具和松散磨具）、切削刀 具、钻探工具、修整工具、拉丝模具、其他工具及不同 的功能元器件。

2、天然钻石和人造钻石

（1）天然钻石

采用天然金刚石得到的钻石称天然钻石。天然钻石璀璨、华丽、稀有、珍贵，被人们 视为珍爱之物。有一句广告语“钻石恒久远，一颗永流传”在我国妇孺皆知。

天然金刚石除用作为饰品以外，更多的是工业应用。金刚石的工业用途长期以来是利用其特别高的硬度，切割玻璃的金刚石刀使我们联想到：采用金刚石来制备钻头用于地质勘探和石油、煤炭开采。金刚石在高温下会与氧发生不同程度的氧化反应，特别 是与铁亲和性好，不适合用于黑色金属加工。

（2）人造钻石

人造钻石，行业内又常称为实验室合成钻石，或培育钻石。大颗粒或大单晶的人造金刚石已经用于加工合成钻石饰品。

人造钻石也是货真价实的钻石，成分、结构与天然钻石完全相同。两者只能通过非常特殊的方式区分，比如在阴极发光仪下，前者的生长纹理呈几何状，而后者呈环带状。从2006 年开始，GIA 等珠宝机构开始提供鉴定服务并发放证书，主要为了防止商家用价格较低的合成钻石冒充天然钻石销售。

过去，钻石行业的研究人员一直在寻找高效合成人造钻石的方法，但一直未有突破性进展，其两大主要障碍来自于成本和生产两方面的因素。经过数十年的研究，现在静态触媒条件下超高压高温法合成金刚石大单晶技术已经成熟。

我国在超高压高温法合成的人造钻石大单晶，以及采用微波等离子体CVD法合成人造钻石的技术开发和应用方面都取得了快速的发展，已经有合成钻石饰品在市场上销售，并初具市场规模。

3、cBN 的主要应用

cBN 与金刚石相比有独有的优点，如高热稳定性，与铁族系元素化学惰性。

cBN 的用途目前主要有两个方面，一是制造磨具，二是制成聚晶立方氮化硼用作刀具材料。因此，cBN 加工黑色金属材料有独到之处，为硬而韧的难加工铁基材料提供了新的加工工具。

cBN 的主要应用如下：

（１）用作磨具材料。既能用于铁基材料的加工，也能用于非铁金属材料的加 工。

（２）用作刀具材料。用于刀具的一般是聚晶立方氮化硼， PcBN 是由 cBN 单晶制备的微粉，通过添加碳化钛、 钴等粘接剂，再用六面顶压机经高压高温烧结制得 的。对铁族金属及其合金的加工特别有效，特别适合于高速切削和干式切削，并实现了以车代磨， 以铣代磨，大幅度提高了生产效率。

（３）用作功能材料。高导热性 cBN 可以应用在光电功能器件上。

超硬材料是众多不同材料中的一个小品种，但它却是一种不可替代材料，并将可能逐步部分代替其他一些材料。