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超硬材料，可以與金剛石相比擬的材料
發(fā)布時(shí)間：2022-07-26
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超硬材料指硬度可以與金剛石相比擬的材料
超硬材料是一種重要的工程材料，通常是指硬度達(dá)到莫氏硬度最高值10或接近10的材料，主要應(yīng)用于復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料、硬質(zhì)合金的加工，作為一種重要的 功能材料。目前常見的超硬材料有金剛石（天然金剛石和人造金剛石）、立方氮化硼等。
目前常見的超硬材料有金剛石（天然金剛石和人造金剛石）、立方氮化硼(PCBN) 等。其中PCBN具有高硬度、高耐磨性且高溫下表現(xiàn)穩(wěn)定，主要用于制造各類刀具；金剛石又分為單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)和CVD金剛石，單晶金剛石應(yīng)用于砂輪、鋸片等，PCD應(yīng)用于刀具、石油鉆頭，CVD金剛石應(yīng)用于拉絲模、刀具等，高端 CVD金剛石應(yīng)用于電子器件、航天等領(lǐng)域。超硬材料也可以分類為單晶超硬材料和聚晶超硬材料(也稱“復(fù)合超硬材料”)，單晶超硬材料包含單晶金剛石、單晶立方氮化硼等，特點(diǎn)是硬度高但尺寸??；聚晶金剛石/立方氮化硼是用單晶金剛石/立方氮化硼為主要原料，添加金屬和非金屬粘接劑在高溫高壓環(huán)境下制成的復(fù)合材料，復(fù)合超硬材料雖然硬度和耐熱度稍差，但其切割面積較大、耐磨性更好。
復(fù)合超硬材料主要用于石油天然氣、煤田礦山、汽車等。石油天然氣用聚晶金剛 石是由小金剛石顆粒和粘接劑混合組成的切削層和硬質(zhì)合金襯底層在高溫高壓下燒 結(jié)合成，該材料具有很高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，將該材料鑲嵌于石油、天然氣鉆頭上，是鉆頭上起到切削和掘進(jìn)的核心部件，在鉆頭掘進(jìn)的過程中，金剛石復(fù)合片逐漸消耗。在煤田礦山開采過程中，金剛石復(fù)合片起到同樣的作用。PCD刀具的耐用度較硬質(zhì)合金刀具壽命高幾十倍，主要加工對(duì)象為有色金屬、非金屬材料等。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的群部、銷孔和化油器等部件含硅量一般在10%以上，硬度較大，且大多采用流水線批量生產(chǎn)，這使得合金刀具的性價(jià)比較低，金剛石刀具適用性良好。
超硬材料是一種重要的工程材料，通常是指硬度達(dá)到莫氏硬度最高值10或接近10的材料，主要應(yīng)用于復(fù)合材料、無機(jī)非金屬材料、硬質(zhì)合金的加工，作為一種重要的 功能材料。目前常見的超硬材料有金剛石（天然金剛石和人造金剛石）、立方氮化硼等。
目前常見的超硬材料有金剛石（天然金剛石和人造金剛石）、立方氮化硼(PCBN) 等。其中PCBN具有高硬度、高耐磨性且高溫下表現(xiàn)穩(wěn)定，主要用于制造各類刀具；金剛石又分為單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)和CVD金剛石，單晶金剛石應(yīng)用于砂輪、鋸片等，PCD應(yīng)用于刀具、石油鉆頭，CVD金剛石應(yīng)用于拉絲模、刀具等，高端 CVD金剛石應(yīng)用于電子器件、航天等領(lǐng)域。超硬材料也可以分類為單晶超硬材料和聚晶超硬材料(也稱“復(fù)合超硬材料”)，單晶超硬材料包含單晶金剛石、單晶立方氮化硼等，特點(diǎn)是硬度高但尺寸??；聚晶金剛石/立方氮化硼是用單晶金剛石/立方氮化硼為主要原料，添加金屬和非金屬粘接劑在高溫高壓環(huán)境下制成的復(fù)合材料，復(fù)合超硬材料雖然硬度和耐熱度稍差，但其切割面積較大、耐磨性更好。
復(fù)合超硬材料主要用于石油天然氣、煤田礦山、汽車等。石油天然氣用聚晶金剛 石是由小金剛石顆粒和粘接劑混合組成的切削層和硬質(zhì)合金襯底層在高溫高壓下燒 結(jié)合成，該材料具有很高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，將該材料鑲嵌于石油、天然氣鉆頭上，是鉆頭上起到切削和掘進(jìn)的核心部件，在鉆頭掘進(jìn)的過程中，金剛石復(fù)合片逐漸消耗。在煤田礦山開采過程中，金剛石復(fù)合片起到同樣的作用。PCD刀具的耐用度較硬質(zhì)合金刀具壽命高幾十倍，主要加工對(duì)象為有色金屬、非金屬材料等。由于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的群部、銷孔和化油器等部件含硅量一般在10%以上，硬度較大，且大多采用流水線批量生產(chǎn)，這使得合金刀具的性價(jià)比較低，金剛石刀具適用性良好。
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