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氮化硼是由氮原子和硼原子所構成的晶體。化學組成為43.6%的硼和56.4%的氮，具有四種不同的變體：六方氮化硼（HBN)、菱方氮化硼（RBN）、立方氮化硼（CBN）和纖鋅礦氮化硼（WBN）。其中最常見的是立方和六方氮化硼。 1、六方氮化硼（h-BN）：其結構類似于石墨，又被稱為“白色石墨”，層狀結構使其具有優異的潤滑性、電導率和高溫穩定性，因此應用最為廣泛。

氮化硼的化學結構式是 BN，由硼元素和氮元素兩種元素組成。氮化硼具有四種不同的晶體結構，主要有六方氮化硼（hBN）、立方氮化硼（cBN）、菱方氮化硼 （rBN）和密集六方氮化硼（wBN）。其 中 hBN 和 rBN 中 氮原子和硼原子以 SP2 方式雜 化 ， 而 cBN 和 wBN 中 氮原子和硼原子以 SP3 方式雜 化。　　　　

此外，和金剛石和立方氮化硼相比，碳化硼制造容易、成本低廉，因而使用更加廣泛，在某些地方可以取代價格昂貴的金剛石、常見在磨削、研磨、鉆孔等方面的應用。2.自蔓延高溫合成法自蔓延高溫合成法，又常被稱為SHS技術。這一方法是前蘇聯物理化學研究所的Merzhahov等發明的。

氮化硅磨介環因為硬度高，硬度僅次于金剛石和立方氮化硼，其研磨效率高，降低了高純石英砂、超細石英粉的生產成本。氮化硅磨介環24小時的磨耗只有百萬分之一，氮化硅磨介環因磨耗低導致其使用壽命長，盡管氮化硅磨介環價格不低，但是相對氮化硅磨介環近20年正常使用工作時間來講，還算是非常非常物美價廉。

選擇刀具的標準： 1）直徑（根據工件幾何尺寸、精度） 2）類型（粗加工、精加工、開槽、3D輪廓、邊緣加工…） 3）形狀（球刀、圓鼻刀、多刃銑刀 ..) 4）材料（高速鋼、硬質合金、金屬陶瓷、金剛石、立方氮化硼CBN） 5）刀具涂層 （TiN、TiCN、TiAlN …） 6）品質（徑向跳動,形狀精度, 動平衡, 剛性） （2）高速主軸

例如Zhang等將片狀六方氮化硼和球形立方氮化硼2種導熱填料復配填充環氧樹脂。當二者體積比為2:1時，在較低的填充量下（6 vol%）復合材料的導熱系數相比純環氧基體提高了116.14%，優于相同含量下單一填料的填充效果。

█展品范圍：工業鉆石、超硬材料及制品展區1、工業鉆石應用端：培育鉆石、金剛石晶體、金剛石復合材料、金剛石微粉及磨料、金剛線、金剛石薄膜和厚膜 /DLC 涂層、氧化鋁、石墨負極材料、硅碳負極、碳納米管、碳納米管纖維、碳纖維及碳纖維復合材料、炭/炭復合材料、活性炭、超級電容炭、多孔碳、碳氣凝膠、碳分子篩、碳化硅半導體材料、富勒烯、立方氮化硼及其微粉、PDC、PCD、PCBN、CVD 金剛石、

對于此類材料淬火零件的加工，可以采用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次于金剛石，硬度可達7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優點是耐熱性比金剛石高得多，可達1200℃，可承受很高的切削溫度。此外其化學惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時也不起化學作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質合金或陶瓷刀具的幾十倍。

▲氧化鋯珠與氮化硅珠磨介常見物理性能對比表對比傳統高純度粉體超細研磨與分散氧化鋯微珠磨介優勢之一——氮化硅微珠研磨效率高氮化硅微珠維氏硬度14-18Gpa,氧化鋯微珠維氏硬度10-13Gpa，氮化硅材料硬度位居世界材料前三位，硬度僅次于金剛石和立方氮化硼。氮化硅微珠比氧化鋯微珠維氏硬度高，在對粉體材料切割及粉粹時研磨效率更高。

4、粉體制備行業氮化硅球干法超細研磨與分散技術優勢氧化鋯球維氏硬度10-13Gpa，氮化硅球維氏硬度14-18Gpa,氮化硅球比氧化鋯球硬度高，氮化硅陶瓷磨介的硬度位居世界材料前三位，硬度僅次于金剛石和立方氮化硼；氮化硅球在維氏硬度、彈性模量、抗壓強度、斷裂模量、熱膨脹系數、比熱、使用上限溫度、抗沖擊能力等研磨介質的維度參數上，都全面優于氧化鋯珠。

對于此類材料淬火零件的加工，可以采用CBN（立方氮化硼）刀片，CBN硬度僅次于金剛石，硬度可達7000～8000HV，因此耐磨性很高，與金剛石相比，CBN突出優點是耐熱性比金剛石高得多，可達1200℃，可承受很高的切削溫度。此外其化學惰性很大，與鐵族金屬在1200～1300℃時也不起化學作用，因此非常適合加工不銹鋼材料。其刀具壽命是硬質合金或陶瓷刀具的幾十倍。

三維有限元模型如下： FSW過程需要工具所用材料比焊接工件所用材料更硬，過去，FSW所用的軟質工件材料一般為鋁，現在隨著超抗磨材料如聚晶立方氮化硼（PCBN）的發展，FSW能夠應用于不銹鋼這種高溫材料。 平行于焊縫線的工件兩端限制所有方向的自由度，模擬夾持狀態，工件底面約束Z方向的平動，模擬底部的支撐。在模型所有面上均考慮熱量損失，所有邊界條件均相對于焊接中心線對稱。

1.1.1 金剛石 金剛石晶體屬等軸晶系，原子晶格為面心正立方，原子間距為0.154nm，是碳的同素異構體中原子排列最緊密的一種。金剛石是莫氏硬度值為10，絕對硬度約為10000kgf/mm。