金剛石材料刀具具有極高的硬度和耐磨性，能有效地加工銅、鋁等有色金屬及其合金、陶瓷、末燒結(jié)的硬質(zhì)合金、各種纖維和顆粒加強(qiáng)的復(fù)合材料等。金剛石俗稱(chēng)“金剛鉆兒”，也就是我們常說(shuō)的鉆石。天然金剛石礦藏都是史前就已經(jīng)形成的，且無(wú)生長(zhǎng)規(guī)律可循。“人造金剛石主要應(yīng)用于軍工業(yè)和航空航天業(yè)。因?yàn)樗透邷?、高壓，宇航員的頭盔膜、航空飛船的隔熱板、高鐵的軌枕等都需要它。”河南省金剛石及制品工程技術(shù)研究中心總工程師、該項(xiàng)目主持人王秦生教授介紹說(shuō)，人造金剛石還廣泛應(yīng)用于先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代加工業(yè)，從牙科的修牙鑲牙刀、整容醫(yī)院的磨骨刀，到汽車(chē)的軸承、電子元件都用得到它。而人造金剛石鑲嵌的大型波紋片，可用來(lái)切割巨大的石料和公路水泥，在地質(zhì)勘探和石油開(kāi)采中也發(fā)揮了重要的作用。
金剛石產(chǎn)業(yè)鏈簡(jiǎn)介：金剛石產(chǎn)業(yè)鏈自上而下分別為石墨、單晶、微粉、聚晶復(fù)合片、金剛石制品。目前，我國(guó)50%左右的單晶用于生產(chǎn)鋸切工具。根據(jù)聚晶制品應(yīng)用領(lǐng)域的不同，聚晶復(fù)合片又分為：石油開(kāi)采用、礦山開(kāi)采用、刀具用、拉絲模坯。金剛石制品分為單晶制品(磨具、鋸切工具)、聚晶制品(地質(zhì)鉆頭、刀具、拉絲模)。下游應(yīng)用領(lǐng)域介紹：磨具主要應(yīng)用于電子信息領(lǐng)域IC芯片加工、汽車(chē)領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)加工、空調(diào)及冰箱壓縮機(jī)加工、刀具加工等;鋸切工具主要應(yīng)用于石材工業(yè)、建筑工業(yè);鉆進(jìn)工具主要應(yīng)用于礦山、石油開(kāi)采;刀具主要應(yīng)用于車(chē)床加工。
立方氮化硼與聚晶金剛石一樣，也是在高溫高壓下人工合成的，其多晶結(jié)構(gòu)和性能也與金剛石類(lèi)似，具有很高的硬度，很好的導(dǎo)熱性，很小的熱膨脹，較小的密度，較低的斷裂韌性。此外，立方氮化硼還具有卓越的化學(xué)和熱穩(wěn)定性，同鐵族元素幾乎不發(fā)生反應(yīng)，這一點(diǎn)要優(yōu)于金剛石。立方氮化硼與金剛石相比，熱穩(wěn)定性更高，對(duì)鐵族元素化學(xué)惰性大，抗粘結(jié)能力強(qiáng)，更適于加工各種淬硬鋼、熱噴涂材料、冷硬鑄鐵和HRC35以上的鈷基和鎳基等難切削材料。
在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，立方氮化硼刀具已廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、重型機(jī)械等機(jī)械加工行業(yè)。立方氮化硼刀具適合于高速干切削，可以用2000m/min以上的速度高速加工灰鑄鐵。立方氮化硼刀具在高速硬切削方面的應(yīng)用也比較廣泛，尤其是精加工汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的合金鋼零件，如HRC60~65之間的齒輪、軸、軸承，而這些零部件過(guò)去是靠磨削來(lái)保證尺寸精度和表面質(zhì)量的。”眾所周知，硬質(zhì)合金刀片主要成分為碳化鎢，而鎢是一種稀缺資源，盡管我國(guó)是富鎢的國(guó)家，但照目前這種開(kāi)發(fā)和使用程度，碳化鎢資源會(huì)迅速減少，有專(zhuān)家預(yù)測(cè)，未來(lái)幾十年后，也許將會(huì)枯竭。那么新的超硬材料刀具將會(huì)在未來(lái)切削領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。