超硬材料是指以金剛石為代B的具有很高物質(zhì)的總稱,超硬材料的范疇雖沒有一個嚴格的規(guī)定,但是人們習(xí)慣上把金剛石和硬度接近于金剛石硬度的材料統(tǒng)稱為超硬材料。
超硬材料的分類:
1、按存在方式分類
超硬材料可分為天然以及人造兩種,前者主要包括天然的鉆石(金剛石)、黑鉆石,后者則包括聚合鉆石納米棒(ADNR)、化學(xué)氣相沉積金剛石(CVDD),以及現(xiàn)在研究較多的多晶立方氮化硼(PCBN)等。
2、按結(jié)構(gòu)性質(zhì)分類
分為單晶超硬材料和聚晶超硬材料(也稱為“復(fù)合超硬材料”)及金剛石薄膜三類。
單晶超硬材料的特點為硬度更高、耐熱性更好,但尺寸較小,多用于制造鋸片等切割工具;聚晶超硬材料是指以金剛石或者立方氮化硼微粉等單晶超硬材料為主要原料,添加金屬或非金屬粘結(jié)劑通過超高壓高溫?zé)Y(jié)工藝制成的聚晶復(fù)合材料。巨鯨超硬材料的特點是硬度、耐熱性略遜于單晶材料,但是由于聚晶超硬材料是內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊密的致密體,可以增加工具的切割面積,同時克服了單晶超硬材料由于粘結(jié)面積小造成的輕易從鋸片表面脫落的弊端,具有更高的耐磨性。
金剛石薄膜是用化學(xué)氣相沉積(CVD)法或其它方法在非金剛石襯底上制備出的超硬薄膜。它不但可用于制作各種金剛石刀具,還可作為功能材料用于制作聲傳感器、揚聲器振動膜、紅外窗口、X光檢測窗口等,應(yīng)用領(lǐng)域十分廣。