一、概述

自1955年美國GE公司采用高溫高壓的方法獲得人造金剛石以來,引起全世界的關(guān)切,尤其是對缺乏天然金剛石礦藏的國家具有巨大的吸引力晋挑。1957年以高溫高壓的方法合成了立方氮化硼(CBN)。這些人造材料大大地豐富了材料寶庫,特別有利于切削工具的發(fā)展铭能。當(dāng)時這些材料在機(jī)械加工領(lǐng)域的主要用途是作磨料肄寻。經(jīng)過20多年的努力,1977年GE公司又成功地開發(fā)了金剛石燒結(jié)體(PCD)和CBN燒結(jié)體(PCBN),并制造成刀片,使人造超硬材料的用途進(jìn)一步擴(kuò)展,由磨削擴(kuò)展到了切削。

更可喜的是大顆粒的單晶金剛石和單晶CBN的合成,為取代天然金剛石創(chuàng)造了條件励螺。據(jù)資料表明,當(dāng)前已經(jīng)合成的人造單晶金剛石中,最大的竟重達(dá)34.2克拉,但是要實(shí)際應(yīng)用尚有待進(jìn)一步的研究串锁、探索,而且現(xiàn)在的成本也昂貴。

我國在人造金剛石方面的發(fā)展也十分迅速,據(jù)統(tǒng)計,1993年全世界的產(chǎn)量為9億克拉,而我國已達(dá)到2.1～2.3億克拉,居世界首位邪蛔。這表明我國在這個領(lǐng)域的潛力相當(dāng)大急黎。這門技術(shù)的發(fā)展為推動超硬材料在我國的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了前提。

化學(xué)氣相沉積(CVD)侧到、物理氣相沉積(PVD)技術(shù)的突破,對切削工具的發(fā)展來說是一次革命,先是涂復(fù)各種陶瓷材料,而今發(fā)展到了類金剛石膜勃教、金剛石膜、和CBN膜的超硬材料的涂層。這種發(fā)展幾乎使所有切削工具相應(yīng)地提高了表面硬度故源。而今氣相沉積技術(shù)依然在發(fā)展,就金剛石而言,已從薄膜向厚膜擴(kuò)展,其沉積的速度由一般的每小時數(shù)微米發(fā)展到了最大每小時0.93mm污抬。

今天科技在飛速發(fā)展,新材料大量涌現(xiàn),其中相當(dāng)一部分是高合金鋼、高硅鋁合金绳军、高強(qiáng)度的復(fù)合材料印机、這些都屬于難切削材料,如宇航工業(yè)常用的Inconel718鎳基合金即為一例。由于超硬材料的發(fā)展,便大大緩解了這些材料難加工的局面门驾。

當(dāng)前,工業(yè)發(fā)達(dá)的國家已將這些新材料的研究成果迅速地應(yīng)用到了制造行業(yè),從而提高了生產(chǎn)率,特別是歐美和日本射赛。我國雖然在這方面有了長足的進(jìn)步,但是在提高和應(yīng)用上存在著相當(dāng)大的差距。面對21世紀(jì)的挑戰(zhàn),人造金剛石奶是、人造CBN等超硬材料必將發(fā)揮出巨大的作用,人們可以拭目以待楣责。

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