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超硬材料简介

超硬材料简介

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【摘要】:
超硬材料简介

  金刚石,也称钻石,有天然金刚石和人造金刚石两种。金刚石是目前世界上已知的最硬工业材料,它不仅具有硬度高、耐磨、热稳定性能好等特性,而且以其优秀的抗压强度、散热速率、传声速率、电流阻抗、防蚀能力、透光、低热胀率等物理性能,成为工业应用领域不可替代的新材料,现代工业和科学技术的瑰宝。

  人造金刚石是加工业最硬的磨料,电子工业最有效的散热材料,半导体最好的晶片,通讯元器件最高频的滤波器,音响最传真的振动膜,机件最稳定的抗蚀层等等,已经被广泛应用于冶金、石油钻探、建筑工程、机械加工、仪器仪表、电子工业、航空航天以及现代尖端科学领域。

  立方氮化硼(CBN)是硬度仅次于金刚石的超硬材料。它不但具有金刚石的许多优良特性,而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。它作为工程材料,已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。同时,它又以其优异的热学、电学、光学和声学等性能,在一系列高科技领域得到应用,成为一种具有发展前景的功能材料。

  立方氮化硼微粉,用在精密磨削、研磨、抛光和超精加工,以达到高精度的加工表面。适用于树脂、金属、陶瓷等结合剂体系,亦可用于生产聚晶复合片烧结体,还可用做松散磨粒、研磨膏。

  立方氮化硼聚晶(PCBN)刀具是由许多细晶粒(0.1~100)CBN聚结而成的CBN聚集体的一类超硬材料产品。它除了具有高硬度、高耐磨性外,还具有高韧性、化学惰性、红硬性等特点,并可用金刚石砂轮开刃修磨。在切削加工的各个方面都表现出优异的切削性能,能够在高温下实现稳定切削,特别适合加工各种淬火钢、工具钢、冷硬铸铁等难加工材料。刀具切削锋利、保形性好、耐磨性能高、单位磨损量小、修正次数少、利于自动加工,适用于从粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在数控切削行业已得到广泛应用,是一种具有良好发展前景的刀具材料。

  人造金刚石聚晶(PCD)复合片是在高温高压情况下由许多细晶粒金刚石和硬质合金衬底联合少结而成的块状聚结体。它和PCBN一样具有高强度、高硬度、高耐磨性、特别是具有高的抗冲击韧性。作为加工工具,PCD主要用于石油、冶金、地质钻头、扩孔器等,其钻进速度及时效均为天然金刚石的许多倍,同时钻进过程中还可以有效保持孔径。人造金刚石复合片还可以用来切削非铁金属及其合金、硬质合金以及非金属材料。切削速度为硬质合金刀具的上百倍,耐用度为硬质合金的上千倍。

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