立方氮化硼单晶：超硬材料领域的多面手

立方氮化硼（CBN）单晶作为一种人工合成的超硬材料，凭借其独特性能在多个工业领域展现出不可替代的价值，成为推动制造业升级的关键材料。

磨削加工领域的“利器”

CBN单晶在磨削加工中表现卓越，尤其擅长处理黑色金属等难加工材料。其金属磨除率是金刚石的10倍，能显著提升加工效率。例如，在高速钢滚刀齿形磨削中，CBN砂轮可精准维持刀具形状，效率较传统刚玉砂轮提升30%以上；凸轮轴加工时，工作速度突破160m/s，大幅缩短加工周期。此外，CBN砂轮在钻头、铣刀、拉刀及汽车传动轴等部件的磨削中，凭借高精度和长寿命优势，成为精密制造的首选工具。

刀具材料的“革命者”

微米级CBN单晶微粉经高温高压烧结后，可制成聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具。这类刀具兼具高硬度、耐磨损、高韧性及化学惰性，能在高温环境下稳定切削硬钢、工具钢、铸铁等高硬度材料。在汽车制造中，PCBN刀具可直接切削淬硬后的变速箱齿轮，加工表面粗糙度达Ra0.4μm以下，刀具寿命是硬质合金刀具的50倍以上；模具行业里，用于加工硬度HRC55以上的冷作模具型腔，实现“以车代磨”工艺，效率提升40%；轴承加工时，对轴承套圈的硬面车削能保证IT5级尺寸精度，大幅减少后续磨削工序。

电子领域的“潜力股”

作为宽禁带半导体材料，CBN单晶的禁带宽度达6.4eV，本征吸收限约193nm，同时具备高热导率、高电阻率、强抗氧化和抗高能粒子辐射能力。这些特性使其成为制作真空紫外光电探测器的理想材料。尽管目前合成的CBN晶体存在尺寸较小、杂质和缺陷较多的问题，但科研人员正积极研发以其为基底的高性能MSM型真空紫外光电探测器，未来有望在国防、天文学、航空航天等领域发挥重要作用。