本文介紹了我國(guó)超硬材料的發(fā)展及在機(jī)械加工中的應(yīng)用情況。說(shuō)明了人造金剛石、立方氮化硼的性能特點(diǎn)、適用范圍及應(yīng)用于機(jī)械加工的實(shí)例，指出了進(jìn)一步加強(qiáng)超硬材料制品研究開(kāi)發(fā)及推廣應(yīng)用的重要性。

　　一、概　述

　　人造金剛石和立方氮化硼（CBN）統(tǒng)稱(chēng)超硬材料。1963年鄭州磨料磨具磨削研究所在兄弟院所的通力協(xié)作下，研制成功我國(guó)第一顆人造金剛石，1966年完成中間試驗(yàn)并投入批量生產(chǎn)，當(dāng)年生產(chǎn)人造金剛石10000克拉。同年，該所又研制成功我國(guó)第一顆立方氮化硼（CBN）。從此我國(guó)具有了批量生產(chǎn)超硬材料的能力。

　　我國(guó)超硬材料從誕生到八十年代末，產(chǎn)量增加緩慢，經(jīng)歷了一個(gè)從無(wú)到有，不斷完善生產(chǎn)工藝和逐步提高產(chǎn)品質(zhì)量的階段。八十年代末，隨著中國(guó)石材加工業(yè)需求的急劇增長(zhǎng)，超硬材料進(jìn)入了高速發(fā)展階段，1997年年產(chǎn)量達(dá)到5億克拉左右，已躍居世界超硬材料生產(chǎn)大國(guó)之首。

　　金剛石是世界上已知的最硬物質(zhì)，并具有高導(dǎo)熱性、高絕緣性、高化學(xué)穩(wěn)定性、高溫半導(dǎo)體特性等多種優(yōu)良性能，可用于高效優(yōu)質(zhì)加工鋁、銅等有色金屬，非凡適合于加工硬脆非金屬材料。立方氮化硼是硬度僅次于金剛石的超硬材料，具有高硬度、高熱穩(wěn)定性、高化學(xué)穩(wěn)定性等優(yōu)異性能，非凡適合于加工硬、韌、難加工的金屬材料。金剛石和立方氮化硼還具有良好的紅外透過(guò)性和較寬的禁帶寬度，近年來(lái)已作為功能材料制作透明窗口、高溫半導(dǎo)體等高技術(shù)產(chǎn)品，廣泛用于電子、航天等尖端工業(yè)領(lǐng)域。

　　超硬材料除少部分直接用于研磨、拋光、涂層等工藝外，絕大部分制成各種工具用于不同的工業(yè)領(lǐng)域（見(jiàn)表1）。

　　表1　超硬材料制品的種類(lèi)及應(yīng)用領(lǐng)域

　　二、我國(guó)超硬材料的發(fā)展

　　1．人造金剛石

　　我國(guó)第一個(gè)人造金剛石及其制品的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)——第六砂輪廠(chǎng)于1969年投產(chǎn)，標(biāo)志著我國(guó)人造金剛石進(jìn)入了工業(yè)化生產(chǎn)階段。1970年我國(guó)人造金剛石產(chǎn)量為46萬(wàn)克拉，1980年產(chǎn)量達(dá)到450萬(wàn)克拉，10年間增長(zhǎng)了近10倍；1990年產(chǎn)量為3500萬(wàn)克拉，比1980年又增長(zhǎng)了約8倍。進(jìn)入九十年代后，我國(guó)金剛石生產(chǎn)進(jìn)入了迅猛發(fā)展時(shí)期（見(jiàn)圖1）。這種發(fā)展勢(shì)頭主要受石材加工行業(yè)蓬勃發(fā)展的帶動(dòng)，此外，鉆探及切削用PCD復(fù)合片和磨削用金剛石砂輪的大量使用也起到了較大推動(dòng)作用。我國(guó)1990～1997年間人造金剛石產(chǎn)量增加了14倍，成為世界人造金剛石生產(chǎn)大國(guó)，也推動(dòng)了石材、玻璃、耐火材料、地質(zhì)鉆探等行業(yè)的發(fā)展，為中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn)。