鉆石和立方氮化硼合金

立方氮化硼具有優(yōu)秀的化學(xué)惰性，但其硬度卻只有鉆石的一半。為了研制一種適用于工業(yè)上各種材料的超硬材料，中國(guó)四川大學(xué)的研究者們?cè)诓豢紤]立方氮化硼價(jià)格的基礎(chǔ)上，制造出了一種鉆石和立方氮化硼的合金，這種合金結(jié)合了兩種材料的優(yōu)良屬性。

“鉆石和立方氮化硼是很容易形成合金來(lái)填補(bǔ)彼此性能上的缺陷的，因?yàn)槎咴诰Ц窠Y(jié)構(gòu)和共價(jià)健特點(diǎn)方面比較類似，” 四川大學(xué)原子與分子物理研究所（Sichauan University‘s Institute of Atomic and Molecular Physics）教授賀端威說(shuō)。“但是，這個(gè)想法卻從未得到證實(shí)，因?yàn)橐郧把芯恐兴@得的樣品太小以至于無(wú)法測(cè)試其實(shí)際性能。”如果假設(shè)得到證實(shí)，這一項(xiàng)成就無(wú)疑會(huì)在一定的程度上影響立方氮化硼價(jià)格的走勢(shì)，從而使得更多精細(xì)化工廠商擴(kuò)大立方氮化硼生產(chǎn)，在一定時(shí)間內(nèi)，立方氮化硼價(jià)格將會(huì)出現(xiàn)波動(dòng)。

賀教授和美國(guó)內(nèi)華達(dá)大學(xué)（University of Nevada）以及中國(guó)科學(xué)院（Chinese Academy of Sciences）的合作者們將這項(xiàng)研究發(fā)表在本周由美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)出版的《應(yīng)用物理快報(bào)》中。

為了合成鉆石立方氮化硼合金，研究者們將鉆石和立方氮化硼的粉末均勻混合， 放入真空爐內(nèi)在1300開(kāi)爾文溫度下煅燒兩個(gè)小時(shí)，然后在15吉帕斯卡以上的壓力條件和2000開(kāi)爾文以上的高溫條件下將材料壓制成直徑為3.5毫米的小球。小球經(jīng)過(guò)打磨和削尖成為切割工具。

研究人員在計(jì)算機(jī)數(shù)控車床上測(cè)試了該合金切割硬化鋼和花崗巖條的性能。他們發(fā)現(xiàn)鉆石立方氮化硼合金在切割硬化鋼樣品時(shí)，其磨損性能和刀具壽命可媲美多晶立方氮化硼，并且在切割花崗巖時(shí)表現(xiàn)出明顯較少的磨損。 此外，這種合金還表現(xiàn)出了更好的高速切割性能，這一點(diǎn)超過(guò)了任何多晶立方氮化硼或者商業(yè)用的多晶鉆石。

但由于立方氮化硼價(jià)格問(wèn)題，使得立方氮化硼沒(méi)有得到很好的推廣，真正廣泛使用也就近十年的時(shí)間，隨著產(chǎn)品質(zhì)量的要求不斷提高，立方氮化硼價(jià)格的不斷上漲，和廉價(jià)勞動(dòng)力的優(yōu)勢(shì)逐漸減弱。越來(lái)越多的制造商在看重質(zhì)量的同時(shí)，效率和立方氮化硼價(jià)格也成為了他們所關(guān)注的事項(xiàng)，賀教授和他的合作者們下一步將開(kāi)發(fā)制造厘米尺寸的鉆石立方氮化硼合金的技術(shù)，進(jìn)而降低立方氮化硼價(jià)格，為工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)鋪路。

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