市場上聚晶立方氮化硼（PCBN刀具按成分和制造方法可分為3種：整體聚晶立方氮化硼刀具、聚晶立方氮化硼復合片以及電鍍立方氮化硼刀具。具有極高的硬度與耐磨性，   目前。具有很高的耐熱性，具有良好的化學穩定性和導熱性，摩擦系數也較低，PCBN與PCDPDC刀具資料有著相似的結構與性質，但耐磨性比PCDPDC要差。然而PCBN具有良好的抗化學腐蝕性，且在1200℃的高溫下，表示出良好的熱穩定性。目前50％的PCBN刀具用于汽車制造業，包括用于加工汽車發動機箱體、剎車盤、傳動軸、氣缸孔、發動機進出氣閥座等，另外，約20％用于重型設備（如軋輥）加工。近年來，隨著計算機加工技術的迅猛發展以及數控機床普遍使用，可實現高效率、高穩定性、短命命加工的PCBN刀具的應用也日益普及，同時還引入了許多先進的切削加工概念，如高速切削、硬態加工、以車代磨、干式切削等。PCBN刀具資料已成為現代切削加工中不可缺少的重要的刀具資料。

一、超硬刀具資料發展概況

   超硬刀具材料是指天然金剛石及硬度、性能與之相近的人造金剛石和CBN立方氮化硼）由于天然金剛石價格比較高貴，一、超硬刀具資料發展概況 <   超硬刀具材料是指天然金剛石及硬度、性能與之相近的人造金剛石和CBN立方氮化硼）由于天然金剛石價格比較高貴。所以生產上大多采用人造聚晶金剛石（PCD聚晶立方氮化硼（PCBN以及它復合資料。

美國就利用人造金剛石微粉和CBN微粉在高溫、高壓、觸媒和結合劑的作用下燒結成尺寸較大的聚晶塊作為刀具資料。之后，   早在20世紀50年代。南非戴比爾斯（DEBEEM公司、前蘇聯和日本也相繼研制勝利。20世紀70年代初又推出了金剛石或CBN和硬質合金的復合片，硬質合金基體上燒結或壓制一層0.5MM1MMPCD或PCBN而成，從而解決了超硬刀具資料抗彎強度低、鑲焊困難等問題，使超硬刀具的應用進入實用階段。

并于1970年在貴陽建造了國第一座超硬資料及制品的專業生產廠第六砂輪廠，   國超硬刀具材料的研究與應用開始于上個世紀70年代。從19701990年整整20年中，超硬資料年產量從僅46萬克拉增至3500萬克拉。上個世紀90年代前后，不少超硬資料生產專業廠從國外引進成套的超硬資料合成設備及技術，使產量得以迅速提高，至1997年，國人造金剛石年產量就已達到5億克拉左右，CBN年產量達800萬克拉，躍居世界超硬資料生產大國之首。

其顯微硬度可達10000HV刀具資料中最硬的資料。同時它摩擦系數小，   金剛石具有極高的硬度和耐磨性。與非鐵金屬無親和力，切屑易流出，熱導率高，切削時不易發生積屑瘤，加工外表質量好，能有效地加工非鐵金屬資料和非金屬資料，如銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、末燒結的硬質合金、各種纖維和顆粒加強的復合資料、塑料、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨的木材（尤其是實心木和膠合板等復合材料）

熱穩定性低。700一800℃時容易碳化，   金剛石的缺點是韌性差。故不適于加工鋼鐵資料。因為在高溫下鐵原子容易與碳原子作用而使其轉化為石墨結構。此外，用它切削鎳基合金時，同樣也會迅速磨損。

   二、超硬刀具的主要品種及應用

世界上已經應用或正在試驗中的超硬刀具材料的主要品種有以下幾種。   目前。

   1天然和人工合成大單晶金剛石

其顯微硬度可達10000HV耐磨性好，   單晶金剛石有天然金剛石（ND和人工合成金剛石兩種。單晶金剛石用于制作切削刀具必需是大顆粒的質量大于0.1G最小徑長不得小于3MMND目前已知礦物中最硬的物質。而且切削刃非常鋒利，刃部粗糙度值小，摩擦因數低，抗黏結性好，熱導率高，切削時不易黏刀及發生積屑瘤，加工外表質量好。天然金剛石的硬度、抗磨損與抗腐蝕性和化學穩定性保證了刀具的超長壽命，能保證繼續持久的正常切削，并減少由于刀具磨損對被加工零件的影響；其較高的導熱系數又可降低切削溫度和零件的熱變形。天然大單晶金剛石的優良特性可滿足精密及超精密切削對刀具材料的大多數要求，雖然其價格高貴卻仍被公認為是理想的精密及超精密切削工具資料。可廣泛地應用于加工原子核反應堆及其它高技術領域的各種反射鏡、導彈和火箭中的地航陀螺、計算機硬盤基片，加速器電子槍的超精密加工以及激進手表零件、首飾、制筆、有色金屬裝飾件的精密加工等。此外，還可以用于制造醫用刀具。ND缺點主要是與鐵族元素接觸時有化學反應，700800℃時將碳化（即石墨化）一般不適于加工鋼鐵資料。

   2聚晶金剛石和聚晶金剛石復合刀片

高溫、高壓下，   PCD又稱金剛石燒結體。通過鈷等金屬結合劑將許多金剛石單晶粉聚晶成的多晶體資料。雖其硬度稍低于天然單晶金剛石，但它隨機取向的金剛石晶粒的聚合，屬各向同性，無解理面。因而它不像大單晶金剛石那樣在不同晶面上的強度、硬度及耐磨性有很大的差異，以及因解理面的存在而呈脆性。切削時，切削刃對意外損壞不很敏感，抗磨損能力也較強，可長時間保持鋒利的切削刃，加工時可采用很高的切削速度和較大的背吃刀量，使用壽命一般高于WC基硬質合金刀具1050倍，而且PCD原料來源豐富，其價格只有ND幾十分之一至十幾分之一，PCD刀具具有極高的硬度及壽命、很低的摩擦系數、鋒利的刀刃、優異的導熱性和低膨脹系數等特點，現已成為保守WC基硬質合金刀具的高性能替代品。聚晶金剛石復合片（PDC刀具資料是PCD研究的基礎上發展起來的硬質合金作為PCD基體資料既有好的韌性和一定的硬度，同時又具有可焊性以及與PCD某種兼容性。所以它既具有金剛石的硬度和耐磨性，又具有硬質合金的韌性和可焊性之優點。

   3CVD金剛石

而PCDPDC高溫高壓下合成的CVD金剛石包括三類：第一種是適當基體上沉積的CVD金剛石涂層（包括類金剛石DLC涂層）第二種是堆積厚度達1MM無支撐的CVD金剛石厚膜；第三種是金剛石晶種上外延生長的CVD金剛石單晶膜或準單晶膜。CVD金剛石由于是不含任何金屬催化劑的純金剛石，   CVD金剛石是低壓下制備的不同于大單晶金剛石。因此它熱穩定性接近天然金剛石。同高溫高壓人工合成聚晶金剛石一樣，CVD聚晶金剛石晶粒也呈無序排列，無脆性解理面而呈各向同性。CVD涂層刀具與PCDPDC刀具相比，具有刀具形狀復雜、利息低、一片多刀刃等優點。然而，也存在金剛石涂層與基體之間結合強度低以及對有CVD金剛石涂層的刃口進行研磨處置時容易分層剝落的缺陷。

CVD金剛石的應用市場還不大；CVD金剛石厚膜與PDC相比，   目前為止。主要優點是其熱穩定性好，缺點是晶粒間的內聚強度低，內應力大、相對脆性大和不導電性。特別是缺乏導電性，阻礙了電火花（EDM切割、拋光加工技術中的應用。而該項技術在金剛石刀具加工業，尤其是木材加工用刀具的生產和修整上得到廣泛應用。

   4聚晶立方氮化硼