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为什么说超硬材料就想到了金刚石与立方氮化硼? 当我们谈论超硬材料时,金刚石和立方氮化硼(CBN)通常是最先被想到的。这主要是因为它们在硬度、耐磨性、化学稳定性和热稳定性方面表现出色,并且在工业应用中具有不可替代的地位。以下是详细的分析: 1. 硬度极高 金刚石: 金刚石是自然界中已知最硬的材料,其莫氏硬度为10。这意味着它能够切割、研磨和抛光几乎所有其他材料,包括金属、陶瓷和玻璃。 人造金刚石通过高温高压技术合成,其硬度与天然金刚石相当,广泛应用于工业切割和磨削工具。 立方氮化硼(CBN): CBN的硬度仅次于金刚石,莫氏硬度约为9.5。它在高温下表现出优异的化学惰性和热稳定性。 由于其高硬度,CBN常用于加工黑色金属及其合金,如铁、钢等,这些材料在高温下容易与金刚石发生化学反应。 2. 耐磨性和耐用性 金刚石和CBN都具有极高的耐磨性,这使得它们在制造切削工具和磨料时非常理想。它们能够在长时间使用中保持锋利,减少工具更换频率,提高生产效率。 3. 化学稳定性 金刚石: 在常温下,金刚石对酸、碱和有机溶剂具有极高的化学稳定性。 然而,在高温下,金刚石容易与铁、钴等金属发生化学反应,这限制了其在某些高温加工中的应用。 立方氮化硼(CBN): CBN在高温下具有优异的化学惰性,不易与铁族金属发生反应,因此非常适合用于加工钢铁材料。 4. 热稳定性 金刚石: 金刚石具有极高的热导率,是铜的五倍。这使得它在高温应用中能够有效地散热。 然而,金刚石在高温下容易发生石墨化,这限制了其在某些高温环境中的应用。 立方氮化硼(CBN): CBN的热稳定性优于金刚石,能够在更高的温度下保持其物理和化学性质。这使得CBN在高温加工中具有更广泛的应用。 5. 工业应用广泛 金刚石和CBN广泛用于制造切削工具、磨料、钻头和耐磨零件等。 在电子和光学领域,金刚石的高导热性和光学性能使其成为制造散热片和光学元件的理想材料。 CBN在加工钢铁材料方面具有独特的优势,广泛应用于汽车工业、航空航天和机械制造等领域。 6. 经济性和可获得性 虽然金刚石和CBN的生产成本较高,但它们的高效性和耐用性使得其在长期使用中具有较高的经济效益。 人造金刚石和CBN的生产技术已经相对成熟,市场供应充足,这进一步促进了它们的应用。 结论 金刚石和立方氮化硼之所以成为超硬材料的代表,主要是因为它们在硬度、耐磨性、化学稳定性和热稳定性方面
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