立方氮化硼(以下简称CBN)作为一种超硬材料,在机械加工领域占据着重要地位。其独特的原子结构,与金刚石中的碳原子结构相似,赋予了它超高的硬度和密度。以下是关于CBN的详细解析:
基本特性
CBN的莫氏硬度达到9.7,是仅次于金刚石(莫氏硬度10)的超硬材料。这种硬度使得CBN在多种机械加工应用中具有显著优势。
合成方法与分类
合成方法:CBN单晶主要通过静态高压触媒法合成。合成过程中使用的触媒超过50种,包括碱金属、碱土金属及其氮化物等。分类:根据触媒的不同,CBN可分为Mg基、Li基等多种类型。目前,Li基多元触媒是市场上的主流。
颜色与形貌
颜色:CBN的颜色受多方面因素影响。由于触媒材料选择不同,在晶体合成过程中会引入不同的杂质缺陷,缺陷形式有间隙缺陷、置换缺陷等,改变了晶体的光学性质,使得晶体呈现不同的颜色。纯净的CBN应该是无色透明的。研究人员通过拉曼光谱测试的方法,分析CBN呈现黑色是因为晶体中多余B原子的存在造成的。研究实验表明CBN颜色的差异主要影响因素是不同添加剂造成的B和N的原子比例不同。形貌:添加剂还会影响不同晶面上的生长速度,从而使得CBN的晶体呈现不同形貌,例如厚板状、类球形、四面体、六八面体、长条状等形貌。
性能与应用
性能:因为晶体的各向异性,不同形貌的CBN存在硬度和强度的差异。形貌越规则,晶面完整的CBN具有更高的强度和硬度。形状不规则,表面有缺陷的CBN单晶强度较低,但其锋利性更好。
不同颜色CBN单晶在微观结构上不一样,在显微硬度和韧性上有细微的差别,而在砂轮应用中,对砂轮性能影响更大的是CBN单晶的TI值和TTI值,以及粒度和晶型,大量的应用实践也证明了以上情况,因此不要在CBN单晶的颜色耿耿于怀、念念不忘,更应该关注CBN单晶的内在特性。应用:在砂轮制造方面,选择CBN磨粒时主要考量其冲击韧性、热冲击韧性和形貌等因素,以确保选择最适合的磨粒。
市场与技术发展
CBN经过数年研究发展,现有合成CBN的触媒和添加剂成熟配方有许多种。由于各家研究方向有所不同,后期存在彼此的技术交流,从而衍生出许多新的配方合成的新品牌CBN单晶。通过TI及TTI等检测方式,不难看出现有的各品牌CBN是有明显差异的,不同品牌CBN单晶形貌、强度、价格不尽相同,应用范围也有不同。
氮硼 DL-8500
氮硼科技推出的DL-8500牌号亮黑色CBN单晶是一个典型的产品实例。该产品具有完整的晶面和分明的棱角,粒度范围70/80~325/400。DL-8500拥有行业内同种产品中最高的冲击强度和良好的热稳定性。根据选型不同,DL-8500分为A型和B型两种,分别具有不同的形貌和性能特点,以满足不同应用需求。欢迎咨询合作!
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