一、资料收录国际、国内金刚石钻探工具制备技术和工艺及产品应用

    新技术、信息量大，配方全，是金刚石生产与研制、应用厂家提

    高产品质量，新产品开发必备资料

一、资料收录国际、国内金刚石切削刀具制备技术和工艺及产品应用

    新技术、信息量大，配方全，是金刚石生产与研制、应用厂家提

    高产品质量，新产品开发必备资料

各位读者：大家好！

          立方氮化硼是由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的，是继人造金刚石问世后出现的又一种新型高新技术产品。它具有很高的硬度、热稳定性和化学惰性，以及良好的透红外形和较宽的禁带宽度等优异性能，它的硬度仅次于金钢石，但热稳定性远高于金钢石，对铁系金属元素有较大的化学稳定性。立方氮化硼磨具的磨削性能十分优异，不仅能胜任难磨材料的加工，提高生产率，还能有效地提高工件的磨削质量。立方氮化硼的使用是对金属加工的一大贡献，导致磨削发生革命性变化，是磨削技术的第二次飞跃。

      工业生产的立方氮化硼有黑色、琥珀色和表面镀金属的，颗粒尺寸通常在1毫米以下。它具有优于金刚石的热稳定性和对铁族金属的化学惰性，用以制造的磨具，适于加工既硬又韧的材料，如高速钢、工具钢、模具钢、轴承钢、镍和钴基合金、冷硬铸铁等。用立方氮化硼磨具磨削钢材时，大多可获得高的磨削比和加工表面质量。

           2017新版《立方氮化硼切削刀具制造工艺配方精选汇编》

   立方氮化硼刀具,cBN烧结体配方,cBN涂层刀具  国内外著名公司、科研院校技术

【资 料 内 容】立方氮化硼切削刀具制造工艺

【资料形式一】纸质合订本（共８４２页，含上下册）

【资料形式二】电子版：光盘（PDF文档）

        （电子版：电脑用可阅读、打印、存档）

【电子邮箱】3137420280@QQ.com

【资料价格】

合订本：RMB1480元     电子版：RMB1360元

免收邮寄费

　　CBN具有较高的硬度、化学惰性及高温下的热稳定性，因此作为磨料CBN砂轮广泛用于磨削加工中。PCBN刀具有很高的硬度及耐磨性，能在高切削速度下长时间地加工出高精度零件（尺寸分散性小），大大减少换刀次数和刀具磨损补偿停机所花费的时间。因此，很适合于数控机床及自动化程度较高的加工设备，并且能使设备的高效能得到充分发挥。立方氮化硼烧结体具有高的强度，同时保持立方氮化硼的原有理化性能，可制成直径达16毫米的圆片，切割加工成适当形状后，作为车刀和镗刀的刀头，适于切削淬火钢、铸铁和镍基合金等。因此，在加工中，大力推广CBN刀（磨）具是提高制造技术的有力措施。CBN材料无论制作刀具或制作磨具，应用于高速切削或磨削，都可收到提高产品质量、提高加工效率、缩短加工周期和降低加工成本等显著效果。

　　立方氮化硼（简称CBN）利用超高温高压技术制成的一种无机超硬材料。具有仅次于金刚石的高硬度（8000~9000HV）和耐磨性，能在高速切削下保持精度；具有比金刚石更好的热稳定性，高温硬度高于陶瓷，在1300~1400℃高温下，其主要性能保持不变；化学稳定性好，在1000℃以下时不发生氧化现象，与铁系金属在1200~1300℃时也不易起化学反应。在高速下切削淬火钢、冷硬铸铁时，粘结和扩散磨损比较小；热导率较高，摩擦系数较小，热导率虽比金刚石小（约为金刚石的1/2），但远高于陶瓷刀具。

　　随着我国各大科研院所和生产单位的不断研发和技术积累，国内立方氮化硼刀具的制造已经达到国际先进水平。为了让生产企业及时掌握国内外新技术发展、制造工艺配方资料情报，做好新技术产品优化和开发新产品工作，北京恒志信科技发展公司组织有关专家收集整理的本篇新技术汇编专集。

　　本篇是为了配合国家产业政策向广大企业、科研院校提供的我国及国外最新立方氮化硼刀具制备技术工艺配方专利汇编技术资料。资料中每个项目包含了详细的技术制造方法,现有技术问题及解决方案、产品生产工艺、配方、产品性能测试，对比分析。信息量大,实用性强,是从事新产品开发、参与市场竞争的必备工具。

　　资料分为为精装合订本和光盘版，内容相同，用户可根据自己需求购买。欢迎新老客户选购。特快专递邮寄。资料分为上、下两册，A4纸大，共842页现货发行，欢迎订购！

【资 料 内 容】立方氮化硼切削刀具制造工艺

【资料形式一】纸质合订本（共８４２页，含上下册）

【资料形式二】 电子版：光盘（PDF文档）

合订本：RMB1480元     电子版：RMB1360元

《立方氮化硼切削刀具制造工艺配方精选汇编》

立方氮化硼刀具,cBN烧结体配方,cBN涂层刀具  国内外著名公司、科研院校技术

 内容描述

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１    采用所述表面粗糙化处理方法处理所得的改性立方氮化硼基体及立方氮化硼涂层刀具制作技术

        刀具硬度及断裂韧度高，具有良好的切削性能和耐磨性，质量稳定，使用寿命长，适合推广使用。解决了涂层和刀具基体之间

        的结合力不强，导致涂层材料脱落，导致切削时刀具整体性能差，不能很好的满足使用的要求的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．１

２    燕山大学研制的立方氮化硼聚晶及立方氨化硼聚晶刀具复合材料的制造工艺

        用来制作加工浮硬钢、冷硬铸铁、超高强度铁族合金、铁合金等难加工金属，解决传统的ＰｃＢＮ结合剂包括金属、陶瓷复合

        结合剂，其中金属结合剂易氧化，质软，耐热性差；陶瓷结合剂烧结温度高，韧性低；而金属陶瓷复合结合剂单元素金属或合

        金物质残留会降低ＰｃＢＮ的高强度、硬度及耐热性的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１

３    镀镍立方氮化硼复合刀具材料的制备技术

        解决现有ｃＢＮ粉体与结合剂之间无界面结合力，仅靠结合剂对ｃＢＮ颗粒的机械镶嵌作用制备复合材料所造成的加工效率低、

        使用寿命短，存在着样品尺寸小、设备难以维护调整等诸多问题。适用于铁系合金的加工磨削，钢铁制品的精密加工研磨工艺．．．．．．１９

４    苏州科技学院研制高颇感应加热钎焊聚晶立方氮化硼刀具的制作技术工艺

        改进的配方钎料中含有一定的ＴＩ粉，能够提高钎焊润湿性，促进聚晶立方氮化硼中的立方氮化硼、各种陶瓷相与钎料发生界

        面反应，钎焊效果好，且成本低。解决ｃＢＮ和粘结剂的化学惰性，普通钎料对ＰｃＢＮ较难实现润湿的技术问题．．．．．．．．．．．２９

５    聚晶立方氮化硼刀具的真空钎焊技术

        制造的刀具可用于高效加工高韧性的金属材料。解决现有技术由于ｃＢＮ和粘结剂的化学惰性，普通钎料中的大多数金属对聚

        晶立方氮化硼的湿性较差，很难实现聚晶立方氮化硼的钎焊的技术工艺问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３４

６    日本住友电工硬质合金株式会社研制表面被覆氮化硼烧结体刀具制品制备技术

        是一种优化ｃＢＮ颗粒的粒度分布，则即使当进行浮火钢等的加工时，也能够防止复合烧结体破损。改善耐磨性和耐破损性的

        技术。能够稳定并延长工具的使用寿命。抑制复合烧结体内月牙洼磨损的发生，从而能够保持复合烧结的切削刃的强度．．．．．．．．．４０

７    聚晶立方氮化硼刀具表面复合硬质涂层制备方法

        增强基体与功能层间的结合力，提高刀具的切削性能并延长其使：用寿命。用于高速钢、硬质合金、陶瓷的主要硬质成分是碳

        化物、氮化物和氧化物等现代工程材料加工，解决涂层与刀具间的结合力变差，在实际切削加工中常见涂层脱落失效的问题．．．．．．．６１

８    低融结合剂ｃＢＮ复合材料的制备方法

        使成型坯体在较低的温度下，尤其是在６５０～８００℃的低温范围内即可达到致密烧结，低温常压放电等离子体烧结能避免

        立方氮化硼的六方转化，放电等离子体使烧结体内部各个颗粒均匀的自发产生焦耳热，并活化颗粒表面，有效利用颗粒间的自

        身发热作用而进行烧结，得到的ｃＢＮ复合刀具材料具有较高质量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６８

９    无结合剂聚晶氨化硼复合体制备技术及用途

        比现有技术（大于９．０ＧＰａ、２２００～２４００℃）更加温和，在较低温度（低至１５００℃）和压力（低至５Ｇｐａ）

        下合成ＰｃＢＮ聚晶体，对设备要求低，推广性好：硬度高（３５～４５Ｇｐａ）、抗弯强度高（０．９７～１．６ＧＰａ）

        的特点，可以经过后续加工作为超硬刀具的刀头，解决合成的ＰｃＢＮ刀具韧性差、抗冲击性能低。ＰｃＢＮ的硬度、韧性都

        会受到影响的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７６

１０ Ｎｉ－Ｐ纳米立方氮化硼复合镀层的制备技术及在刀具制品中的应用

        解决常规化学镀方法中存在的制备工艺繁琐，复合镀层表面粗糙，孔隙率高的问题。制备的纳米立方氮化珊的复合镀层表面均

        匀致密，结合力好，硬度耐磨性提高了近４倍，且具有优异的耐腐蚀性，拓宽了超硬材料的应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．８２

１１ 美国戴蒙得创新股份有限公司技术复合刀具制造和它们在用于加工铸铁、硬化钢和其它金属的高性能加工中的用途

        解决制造更高切削速度的切削工具硬度、耐磨性、高温稳定性和对化学磨损的抵抗力等技术问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．９３

１２ 含有立方氮化硼、纤特矿型氮化硼、陶瓷、金属的切削刀具材料的制备技术

        它适用于切削，适用于抵抗磨损和冲击。制得的切削材料可以在更低的压力和温度条件下烧结，提高了最终产品的硬度。解决

        在高速切削、在切削黑色金属材料时，在切削刃上容易出现缺陷和裂纹，缩短了工具使用寿命的问题．．．．．．．．．．．．．．．．１０４

１３ 国内研制新氮化硼超硬材料制备技术和用途

        具有高硬度和刚性的氮化硼材料可以制成各种切削工具、拉丝工具和研磨工具，满足了现代机械行业对刀具越来越高的硬度要

        求。解决刀具在高速切削、尤其在切削黑色金属材料时，在切削刃上容易出现缺陷和裂纹，这缩短了工具的寿命的问题．．．．．．．．１１１

１４ 郑州大学研制的结合剂配方、聚晶立方氮化硼刀具制备技术

        是对钛合金、高温合金等难加工材料用聚晶立方氮化硼（ＰｃＢＮ）刀具进行加工的技术，结合剂为金属陶瓷结合剂，兼具金

        属结合剂和陶瓷结合剂的优点，克服金属结合剂的缺点：解决陶瓷结合剂韧性差的难题，制备的聚晶ｃＢＮ刀具，其弯曲强度

        可达３５０－４５０ＭＰａ，硬度可达４５－５５ＧＰａ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１１６

１５ 使用纳米金属助剂制成的ｃＢＮ多晶烧结体配方及其立方氮化硼刀具材制备技术

        它可作为整体ｃＢＮ聚晶切削刀具，可用于铸铁、淬硬钢，耐热钢合金等难加工的半精车、精车和铣削。针对国内生产制造多

        晶立方氮化硼刀具产品种类较少，质量较差，整体实力依然薄弱的问题而研制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２２

１６ 日本住友电气工业株式会社研制适用作铁基材料的切削工具、耐磨工具和研磨工具用的立方氮化硼多晶体材料的制备技术

        解决ｃＢＮ烧结体中由于粘合剂造成烧结体的强度、耐热性和热扩散性降低，特别是在高速切削铁系材料时，热负荷增大且切

        削刃容易崩裂和产生裂纹，从而缩短工具寿命的问题。立方氮化硼多晶体包含具有微细晶粒尺寸的立方氮化硼，工具可用于涉

        及大负荷的高速微加工．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１２８

１７ 四川大学研制金刚石－立方氮化硼万能型超硬材料和刀具制备技术

        兼具金刚石与立方氮化硼两种特性而研制的高硬度与高热稳定性新型超硬材料。作为车削淬硬钢和非含铁族元素材料，硬度高

        达７４ＧＰａ优于立方氮化硼单晶与天然的金刚石单晶的硬度。刀具材料具有高达７９７℃的热稳定性，对淬硬钢和花岗岩的

        切削性能优于传统人造立方氮化硼聚晶和金刚石聚晶．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１４３

１８ 欧洲六号元素有限公司技术，ＰｃＢＮ刀具材料制备、工具元件制造及用途

        延长了ＰｃＢＮ刀具材料在使用的时候具有良好的工作寿命。材料通过混合ｃＢＮ晶粒和Ａｌ晶粒并且在至少１５００摄氏度

        和４．５ＧＰａｒ烧结来制备立方氮化硼陶瓷。解决现有技术所存在的技术问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５３

１９ 日本住友电工硬质合金株式会社技术资料

        一种切削工具制备技术，在高负荷和高效切削条件下，该切削工具仍允许稳定地加工，其包括基材和形成于该基材上的覆膜制

        造内容。解决提高使用立方氮化硼烧结体等作为基材的如何延长切削工具的使用寿命问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１６５

２０ 日本住友电工硬质合金株式会社技术资料

        有优异的耐磨性和抗断裂性的高ｃＢＮ含量立方氮化硼烧结体制备技术，适用于由热冲击导致的损坏占主要的铸铁的切削，由

        机械摩擦导致的损坏占主要的烧结合金的切削。解决现有工件变得更加竖硬、更加难以切削、且形状更加复杂，切削复杂的形

        状常常涉及到断续切削，这增加了以下情况的出现次数：机械磨损和边缘断裂导致工具使用寿命缩短的问题．．．．．．．．．．．．．１８１

２１ 广东工业大学研制的改善自润滑聚晶立方氮化硼（ＰｃＢＮ）刀具配方制备技术

        刀具既可以保证硬度、韧性，又降低了刀具与铸铁材料的摩擦系数，延长了刀具的寿命。适合切削高性能铸铁（球墨铸铁、蠕

        墨铸铁、可锻铸铁）高速干切削的ＰｃＢＮ刀具材料，针对现有技术的不足提出一种新型刀具的制备技术和工艺．．．．．．．．．．．１９５

２２ 东北大学研制一种Ａｌ２０３－Ｔｉ（Ｃ，Ｎ）－ｃＢＮ陶瓷刀具材料及其制备技术

        解决现有生产技术和工艺均不同程度存在原料成本高、反应条件苛刻、操作复杂、成本高、性能不够理想等问题。在材料中添

        加少量ｃＢＮ可以增强材料的硬度和刀具的切削性能。该材料可用于加工，诸如淬火钢、镍基合金、钴基合金、铁基合金等＂

        难加工＂材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２００

２３ 中国北京地质大学研制，强化聚晶立方氮化硼复合超硬刀具材料的制备技术，

        是根据市场需求而研制的一种高温高压烧结合成超硬复合材料的新技术，制备的强化ＰｃＢＮ复合超硬材料兼具有ＰｃＢＮ的

        韧性，和媲美天然金刚石材料的超高硬度，解决了现代机械加工行业对刀具越来越高的要求以及某些极超硬材料在应用方面的

        技术问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１２

２４ 美国戴蒙得创新股份有限公司技术

        使用不同ＰｃＢＮ层制造的多晶立方氮化硼（ＰｃＢＮ）体的技术。涉及制造多晶立方氮化硼（ＰｃＢＮ）体的方法，其通过

        使用穿过不同堆叠层的不同浓度的ｃＢＮ粉末和陶瓷粉末丽改进所述ＰｃＢＮ体的焊接特征，从而充分地消除了由于相关技术

        的限制和不足而导致的一种或多种问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１９

２５ 瑞典山特维克知识产权股份有限公司研制的ｃＢＮ材料制造的技术工艺及刀切工具用途

        解决当制造包含ＴｉＮ和／或ＴｉＣＮ的粘结剂基质的ｃＢＮ工具时，形成粘结相的粉末ＴｉＮ或ＴｉＣＮ是亚化学计量的，

        这些类型的粉末难以在均质组成下产生，并且因此是昂贵的的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２３５

２６ 欧洲山高刀具公司研制改进的耐磨性能用于涂覆该刀片的方法和用于在加工不锈钢、超合金和硬化钢上的用途

       在高温下的金属切削应用中提高的耐磨性和刀刃完整性，延长工具使用寿命。是在操作过程中改进工具寿命的新材料技术．．．．．．．２５１

２７ 中原工学院研制一种具有高耐磨性和足够韧性的聚晶立方氮化硼刀具材料制备技术

        采用六面顶压机超高压高温烧结制备成细粒度聚晶立方氮化硼刀具材料，具有高耐磨性和足够韧性。刀具用于以下的材料，如

        各种（硼）铸铁、浮硬钢、高温合金、高钻硬质合金、表面喷涂材料、黑色粉末烧结金属等高硬度、耐磨等难以用普通刀具进

        行加工的工件材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２６３

２８ 南京航空航天大学研制立方氮化硼涂层刀具制备技术工艺

        适用于加工各种淬硬钢、冷硬钢等难加工材料。是大功率高温电子器件的首选材料。主要针对硬质合金基底与金刚石过渡层结

        合力差，以及无法用一般直流偏压系统对不导电衬底及金刚石过渡层施加偏压的问题而研制的使用直流等离子体喷射化学气相

        沉积法在Ｓｉ３Ｎ４衬底上以掺硼金刚石为过渡层沉积立方氮化硼刀具涂层的制备方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２７３

２９ 高韧性的聚晶立方氮化硼复合材料制备及切削刀具技术

        改善了立方氮化硼的表面化学结构和组成，提高了烧结的聚晶立方氮化硼复合刀具材料的抗冲击韧性和切削效率，解决使用过

        程中容易出现＂崩刀＂现象，不仅破坏被加工工件，甚至出现对设备的损害或操作者的伤害事故，停止加工过程，更换新的刀

        片，成本增加的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２８１

３０ 氧化锆纤维增韧立方氮化硼聚晶复合材料及其金属加工刀具材料技术

        产品性能优良，具有断裂韧性好、抗冲击性能高等特点，可以大大避免崩刀现象，加工成的刀具可用于加工硬度ＨＲＣ４５以

        上的工件材料，如，各种灰铸铁、淬硬钢、高温合金、高钴硬质合金、表面喷涂材料、黑色粉末烧结金属、铁合金、纯镍、纯

        钨等高硬度、耐磨等难以用普通刀具进行加工的工件材料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２８９

３１ 日本三菱综合材料株式会社技术

        在由合金钢、轴承钢等淬火材构成的高硬度钢的断续切削加工中，能够抑制崩碎或缺损的发生，并且能够经长期使用过程中维

        持优异的切削性能的ｃＢＮ烧结体切削工具，解决在通常的条件下进行切削时并无特别的障碍，但是在进行要求更负荷的切削

        条件的断续切削加工时，韧性不充分而容易发生工具刀尖的崩碎或缺损，存在无法长期使用而维持充分的切削性能问题．．．．．．．．２９６

３２ 燕山大学研制一种设备简单、操作简便、烧结速度快、能防止向六方氮化硼转变的立方氮化硼烧结体制备技术用途

        能够完全反应掉ＳＰＳ烧结过程中ｃＢＮ转化成的ｈＢＮ，且生成坚硬的化合物，使ＣＢＮ烧结体的弯曲强度极大的提高，烧

        结速度快，可烧结出较大尺寸的烧结体，弯曲强度可达３５０～４６０ＭＰａ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３０８

３３ 美国戴蒙得创新股份有限公司技术

        用于制造切削工具的烧结复合片制备技术及立方氮化硼（ｃＢＮ）切削工具和制造具有改进的耐磨性和韧度的ｃＢＮ切削工具

        的方法，与目前可得的材料相比，由ｃＢＮ加上一定量的石墨烯的组合物形成的工具能够以更高的速度操作并且耐用时间更长。

        解决ＰＣＢＮ复合片在机械加工应用中由于断裂而更易于破坏的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３１４

３４ 日本住友电气工业株式会社技术，立方氮化硼复合多晶体制造技术

        可用于切削黑色金属材料用切削工具和耐磨工具的立方氮化硼复合多晶体、包含在多晶体的切削工具、拉丝模具和研磨工具的

        应用，解决烧结体中粘合剂影响烧结体的强度、耐热性和热扩散性，在切削黑色金属材料时，在切削刃上容易出现缺陷和裂纹，

        这缩短了工具的寿命问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３２７

３５ 欧洲六号元素有限公司研制包含氯化物盐化合物的立方氮化硼（ｃＢＮ）晶体或多个晶体，适用于电镀的磨削工具

        具有维持粗糙晶体表面和减少使用中的晶体的碎片尺寸的效果，延长使用该材料的研磨工具的总寿命．．．．．．．．．．．．．．．．３４４

３６ 日本技术，立方氮化硼烧结体工具的制备技术

        提高了ｃＢＮ烧结体和接合层之间的接合力，ｃＢＮ结体被牢固并且高刚性地接合至工具基材，使得其可以承受近些年来所要

        求的严苛条件。解决ｃＢＮ烧结体与工具基材之间粘结力的不充分，使得ｃＢＮ烧结体在加工过程中脱落，从而导致工具无法

        使用的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３６２

３７ 立方氮化硼复合钳子工具制作方法

        具有硬度强、耐磨性好的优点。解决现代建筑、机械材料的硬度和强度提高，采用普通的钢合金钳子己剪不断某些特殊金属合

        金或钳子的钳口磨损较大，再加上有些普通钳子中铁含量高的话，时间长了氧化生锈较严重的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．３８５

３８ 河北燕山大学研制的立方氮化硼聚晶（ＰｃＢＮ）复合材料的制备方法

        修改的结合剂制备的立方氮化硼聚晶中，是ＴｉＮ、ＡＩＮ、ＴｉＣ和ＴｉＢ２，均属于高硬度难熔化合物，其耐热温度均在

       １４００℃以上。聚晶复合材料（ＰｃＢＮ）硬度达到３８－５５ＧＰａ，断裂韧性达３．３１－４．１２ＭＰａ•ｍ１／２．．．．．．３９２

３９ 立方氮化硼复合材料配方及由其制备的螺杆和制造方法

        解决高温特种工程塑料的行业不断的发展，塑料填料的硬度很高，对普通不锈钢螺杆的磨损很大，严重影响了螺杆的使用寿命

        的问题。螺杆比普通不锈钢螺杆更硬、更耐磨，使用寿命是普通不锈钢螺杆的５～６倍，能够长期用于高填充的材料加工．．．．．．．３９９

４０ 吉林大学开发的一种高效耐磨切削工具制造技术工艺

        适用于各种碎岩钻头用的切削齿，也涉及到金属切屑刀头用的复合切削工具应用到切削岩石钻头中，可以提高钻头的切削岩石

        效率和使用寿命；切削面产生的沟槽形结构能够改善了切削工具的抗冲击性、局部水力学状态、切削条件和排屑环境，可以提

        高机械钻速和使用寿命．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４１４

４１ 纳米金属结合剂配方及使用该结合剂制成的聚晶ｃＢＮ复合片技术

        聚晶ｃＢＮ复合片通过在聚晶层配方中采用纳米金属结合剂，突破ＰｃＢＮ复合片高抗冲击韧性和高抗弯强度的技术瓶颈，增

        加了刀具的抗冲击性能，延长的刀具的使用寿命，其可用于铸铁、淬火钢，粉末冶金，耐热钢等难工的半精车、精车和铣削．．．．．．４２２

４２ 吉林师范大学研制聚晶立方氮化硼（ｐｃｂｎ）复合片的制备技术

        其烧结体组织结构均匀致密，并与硬质合金基体形成高强度的复合，提高了基体韧性。可以消除粉末混料工序引入的污染，合

        成的ｐｃｂｎ产品稳定性高，适用于冷硬铸铁、耐热合金及淬硬钢等材料的精密加工领域，解决烧结组织结构不均匀＂架桥＂、

       ＂团聚＂现象，产品稳定重复性差等问题，严重的影响ＰｃＢＮ工具的性能等问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４２８

４３ 山东大学开发的立方氮化硼刀具材料快速制备技术

        按烧结温度和烧结压力低，烧结过程可控性强，烧结后的立方氮化硼刀具材料成分均匀，性能优异，弯曲强度、断裂韧性大大

        提高，解决国内生产的立方氮化硼刀具材料性能较低，难以满足使用要求，高性能的立方氮化硼刀具材料主要依赖进口的问题．．．．．４３４

４４ 南京航空航天大学研制出具有超硬膜涂层的刀具制备技术

        制备的复合涂层表面光滑、摩擦系数低、硬度高、耐磨性高，且与刀具基体附着良好。该涂层刀具不仅适合加工有色金属、非

        铁合金、非金属材料，也适合加工钢铁等材料；不仅适合用于半精加工，也适合用于精加工，解决硬质合金刀具中钴等铁系金

        属对金刚石成核和生长的不利影响，提高了膜的附着力的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．４４２

４５ 使用射频磁控溅射法以微／纳米金刚石为过渡层沉积立方氮化硼刀具涂层的制备技术

        提高ｃＢＮ涂层与基体的结合强度３０％以上，提高ｃＢＮ涂层刀具应用范围，解决涂层与硬质合金基底结合性能较差的问题．．．．．４５０

４６ 美国钴碳化钨硬质合金公司技术，ＣＶＤ涂覆的多晶立方氮化硼切削刀具制造技术工艺

        涂覆的切削刀具在３５００ｓｆｍ的切削速度下表现出的切削使用寿命比现有技术切削刀具的使用寿命增加了１７７％．．．．．．．．４６２

４７ 日本研制具有通过接合部接合的ｃＢＮ制切削刃部和ＷＣ基硬质合金制刀片主体的具有更加优异的接合强度的ｃＢＮ刀片制造

        技术解决ｃＢＮ本身加工困难且高价，而且韧性较低且容易折损，在高负荷加工中切削刃部脱落的问题．．．．．．．．．．．．．．．４８０

４８ 日本著名企业研制的表面被覆立方氮化硼烧结体材料制备技术

        解决在立方氮化硼烧结体上形成硬质覆盖层时，所述硬质覆盖层往往具有较差的韧性。特别是，当硬质覆盖层受到强的冲击负

        荷或变动负荷时，硬质覆盖层可能会脱落，这导致工具寿命缩短的问题，适合制作由硬质合金形成的基材接合切削工具．．．．．．．．４９２

４９ 欧洲技术，自烧结的多晶立方氮化硼（ＰＣＢＮ）切割元件和形成自烧结ＰＣＢＮ切割元件的制作技术方法

        自烧结的ＰＣＢＮ复合片具有足以通过放电机加工可切割的电导率。解决用于形成自烧结的ＰＣＢＮ复合片的粘结剂材料以前

        典型地是不导电的，不能通过ＥＤＭ切割，市场存在对具有导电或半导电啕瓷粘结剂相的高ｃＢＮ含量的自烧结ＰＣＢＮ复合

        片的需求的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５１７

５０ 低于１３５０℃的烧结温度下不施加压力烧结包含立方氮化硼颗粒和硬质合金粉末的混合物来进行制备烧结复合体的技术工艺

        用已减低现有制造技术的成本．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５３０

５１ 欧洲六号元素有限公司研制具有增强的抗断裂性的ＰＣＢＮ材料以及包含该ＰＣＢＮ材料的工具元件

        特别地用于对难加工的铁和钢材料进行加工，具有良好热硬度、良好耐磨性和足够韧性的特征，延长且工作寿命．．．．．．．．．．．５３６

５２ 日本住友电工硬质合金株式会社技术，具有优异的耐热性和耐崩裂性的立方氮化硼烧结体工具制造技术

        立方氮化硼烧结体的耐热性与耐崩裂性之间达到高度平衡，从而使立方氮化硼烧结体工具实现长使用寿命，解决当ｃＢＮ烧结

        体的表面被金属氮化物层包覆时，ｃＢＮ颗粒之间结合不充分，因此导致容易发生崩裂的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５４４

５３ 日本技术，立方氮化硼的含量高的立方氮化硼烧结体制备技术

        使用粗粒ｃＢＮ时，也可以同时提高韧性和强度，并且获得了优异的耐崩裂性和耐磨性。适合在铸铁／烧结合金的粗加工条件

        下进行连续切削和断续切削，解决现有技术使用粗粒ｃＢＮ来增强韧性，则耐崩裂性降低工具不能够承受断续切削过程中的冲

        击的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５５８

５４ 立方氮化硼烧结体切削刀具的制备技术和在其表面上形成的表面覆盖层工艺

        提高基材与硬质覆盖层间的粘附力，解决当在立方氮化硼烧结体上形成硬质覆盖层时，硬质覆盖层往往表现出较差的韧性。特

        别地，当硬质覆盖层受到大的冲击负荷、变动负荷等时，硬质覆盖层可能会脱落，这导致工具的寿命缩短的问题．．．．．．．．．．．５７０

５５ 国内技术，立方氮化硼聚晶金属加工刀具复合材料制备技术

        提高立方氮化硼聚晶复合材料耐磨和耐崩损性，磨损磨耗比为１１２００～１１９００抗弯强度为８００～１１５０ＭＰａ，

        立方氮化硼聚晶复合材料的ｋｎｏｏｐ硬度依然保持在３０－３８ＧＰａ的硬度水平，气孔率为２～５％，解决目前的立方氮

        化硼材料制造的刀具，其硬度、耐磨性能、耐崩损性能己无法满足要求的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．５９３

５６ 聚晶立方氮化硼复合刀片制备技术

        复合层厚度达１～２ｍｍ，可以适应加工条件的更加恶劣化，切削深度进一步增加，抗冲击性能更好，切削刃更多，更耐高温，

        不存在脱焊现象。解决的技术问题是：聚晶立方氮化硼复合片使用寿命短、切屑效率低，聚晶立方氮化硼复合片在使用过程中

        因冷热交替会导致聚晶立方氮化硼和硬质合金基体之间产生裂纹，缩短了聚晶立方氮化硼复合片的使用寿命．．．．．．．．．．．．．６００

５７ 中原工学院研制高韧性聚晶立方氮化硼复合片配方制备及应用

        制备的聚晶立方氮化石朋复合片聚晶层与基体材料相似相容性好，具有断裂韧性好、抗冲击性能高，可以大大避免崩刀现象，

        减少换刀次数，延长使用寿命，提高刀具的加工效率和加工精度，解决硬质合金基体与聚晶层化学成分差异大，热膨胀系数不

        同，复合片容易开裂、脱层，使用时受到极大地限制的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６０８

５８ 切削加工的立方氮化硼刀具制造方法

        在刀具的本体上涂有多层涂层，通过两种涂层的结合，在多个第一涂层中通过多次ＰＶＤ技术的沉积，能充分利ＰＶＤ涂层的

        精细度和应力引入，同时也能利用ＣＶＤ技术进行第二涂层的沉积，以提高整个涂层的厚度，从而避免了涂层脱落、碎的可能，

        增加了刀具的寿命，改进了刀具的抗磨损性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６１９

 ５９ 日本一种由立方氮化硼烧结体制成的刀具制品技术

        其在切削和塑性加工的任何应用中均稳定地具有长寿命。解决由ｃＢｎ一烧结体制成的工具应用于切削近来具有低延性特性的

        难削材料时，由于ｃＢＮ烧结体具有高导热率，切削时在加工部位产生的摩擦热会扩散至ｃＢＮ烧结体。无法在保持高温的同

        时进行切削，因此切削效率显著降低的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６２５

６０ 瑞典山高刀具公司技术，一种在高温下产生在金属切削应用中改进性能的刀刃完整性的涂覆切削工具

        用于产生高温的金属切削应用技术工艺，例如钢、铸铁、超合金和硬化钢的高速加工，刀片以５０－２０００米／分钟、优选

       ５０－１５００米／分钟的切削速度以及取决于切削操作的０．０１－１．０毫米／转、优选０．０１　－　０．６毫米的平

        均进给量用于钢、铸铁、超合金和硬化铜加工的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６４５

６１ 河南工业大学研制的硬态材料切削和干式切削的高韧性超硬复合材料刀具表面镀镍Ｓｉ３Ｎ４晶须增韧聚晶立方氮化硼复合片技术

        提高了ＰｃＢＮ刀具的耐冲击性能，聚晶立方氮化硼（ＰｃＢＮ）刀具的加工的范围比较广泛，可以用在高级数控机床、多用

        途的全自动机床等，还有在加工淬火钢、冷硬铸铁、模具钢以及淬硬锻造钢件等柔性的生产系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．６５６

６２ 立方氮化硼／碳化钛复合烧结刀具材料配方制备技术

        刀具材料硬度ＨＶ５５００～６５００、抗弯强度１０００－１５００ＭＰａ，刀具应用于齿轮浮火之后的加工，可以在线速

        度３００米左右的条件下使用，加工效率是传统刀具的１．５倍以上，使用寿命是传统刀具（陶瓷刀具，硬质合金涂层刀具）

        的２倍以上，用于切削力日工各类硬度４５ＨＲＣ以上的硬钢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６６４

６３ 立方氮化硼（ｃＢＮ）和各种陶瓷添加剂、切削工具用复合材料和用途

        美国技术，解决铸铁加工应用中，切削点产生的高温会导致铸铁和ｃＢＮ之间发生化学磨损。常常导致切削工具过早失效问题．．．．．６７２

６４ 高耐磨度的整体聚晶立方氮化硼烧结体刀片制备技术

        所获得的刀片的ｋｎｏｏｐ硬度（努氏硬度）可在３７～３９．８ＧＰａ之间。解决在精加工的高速切削中，要求立方氮化硼

        刀具具有较高的耐磨性能，防止过早磨损导致刀具寿命下降，进而影响工件的加工精度。目前市场上的聚晶立方氮化硼刀具，

        耐磨度不够，无法完全满足切削加工要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６８３

６５ 用于切削工具的聚晶立方氮化硼的制备方法

        需要的压力小，烧结温度低，操作条件易达到：设备简单、操作易控制，成本低，适宜ＰｃＢＮ的大规模化生产。ＰｃＢＮ呈

        灰色，为致密块体。所得的聚晶立方氮化硼ＰｃＢＮ　具有硬度高、磨削效率高、抗冲击韧性好、容易修整、磨削质量好等优

        越性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６９２

６６ 日本技术，具有优异的强度、韧性和耐磨性的立方氮化硼烧结体切削工具制造技术

        含有ｃＢＮ颗粒以及陶瓷粘结剂。与陶瓷粘结剂相比，　ｃＢＮ颗粒的硬度、强度以及韧性较高，因此ｃＢＮ颗粒起到烧结体

        骨架的作用并承担起维持材料强度的功能，从而使该材料能够经受对高硬度评硬钢的切削．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７０５

６７ 日本技术，涉及用于加工极难切削的离心铸铁的ｃＢＮ烧结体制备技术以及由该ｃＢＮ烧结体制成的工具

        针对难以切削的离心铸铁进行加工具有优异的抗断裂性和耐磨性。与由ｃＢＮ烧结体制成的常规工具相比，切削部位中含有的

        ｃＢＮ烧结体的工具在对难以切削的离心铸铁进行加工时获得改善的性能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７２４

６８ 高的硬度、耐磨性、韧性与强度的纳米无钻硬质合金立方氮化硼聚晶复合刀片技术

        解决立方氮化硼聚晶复合片刀具材料现有技术存在的问题，提高了立方氮化硼聚晶的致密性，使刀具材料的刃口锋利．．．．．．．．．７４３

６９ 日本三菱麻铁里亚尔株式会社研制的技术

        由表面涂覆的立方氮化硼基超高压烧结材料制成的切削工具制造技术，具有优异高温硬度、高温强度、耐热性和耐刀刃缺口性

        能的硬质涂层，能在长的时间内甚至在硬质钢例如合金钢或硬化轴承钢的高速切削操作中，显现出优异耐刀刃缺口性能并保持

        优异的表面光洁度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７５１

７０ 高速、高效率切削铁基高硬度难切削材料时具有优良耐磨性和抗崩刃性的高强度、高耐磨ｃＢＮ烧结体配方制备技术

        日本优秀技术，用于ｃＢＮ烧结体制造的切削工具，解决传统ｃＢＮ烧结体切削工具会发生异常磨损或突然崩刃，不能连续加

        工的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７７２

７１ 由具有表面涂层的立方氮化硼基超高压烧结材料制备的切削工具制造技术

        包括切削刀片主体和蒸镀在所述主体上的硬涂层，其主体通过由氮化钛、铝和／或氧化铝、和氮化硼组成的坯体的超高压烧结

        形成。主体具有含有立方氮化硼、氮化钛和反应产物的织构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．７９３

７２ 浙江大学研制纳米晶立方氮化硼薄膜的制备技术及用途

        工艺、设备简单，原料易得，薄膜纯度高、残留压应力低，晶粒尺度小于５０纳米，表面粗糙度低、硬度高，适用于制备加工

        铁基合金的刀具和磨具等，也可以用在光学元件的保护膜，高温电子器件等领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８１４

７３ 吉林大学研制立方氮化硼复合刀具材料技术

        是将立方氮化硼颗粒与合金钎料粉末及粘结剂混合均匀后涂覆在钢基体表面上，通过真空钎焊加热，在钢基体的表面形成一立

        方氮化硼耐磨复合层，所制备的立方氮化硼复合层，与钢基体的结合强度较高，可承载更高的工作温度并具有较高的综合机械

        性能，制造成本低廉．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８２０

７４ 采用表面活化处理技术制作电镀立方氮化硼工具的方法

        包括立方氮化硼的预处理，工具基体的预处理和电镀液的配制及ｃＢＮ工具的电镀，ｃＢＮ的预处理采用了敏化和活化处理，

        优点在于，在ｃＢＮ的预处理工序中提高了ｃＢＮ颗粒的表面活性化状态，在ｃＢＮ表面形成分散的钯质点，增强ｃＢＮ与镀

        层之间的结合力，提高电镀ｃＢＮ工具的加工效率和使用寿命，可节省大量昂贵的ｃＢＮ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８２６

７５ 改进型材料的刀具配方及其制造方法

        采用包括整体多晶立方氮化硼超高压烧结密实体刀具的材料，制备的整体多晶立方氮化硼超高压烧结密实体刀具的实用效果试

        验的切削参数很高，切削效果非常优秀．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８３４

优秀工艺配方 生产高性能立方氮化硼切削刀具 必备资料

                《立方氮化硼切削刀具制造技术工艺配方精选汇编》收录了国内外著名生产企业、研究单位、科研院校的新技术工艺配方

            例如：

　　 ★  苏州科技学院研制聚晶立方氮化硼的真空钎焊方法，钎料中的Ti能够与聚晶立方氮化硼中的氮化硼、陶瓷相发生化学冶金结合，实现了良好的

            润湿，钎缝中生成了高熵合金，因此制造的刀具可用于高效加工高韧性的金属材料。

       ★  郑州大学研制结合剂、聚晶立方氮化硼刀具及其制备方法，结合剂为金属-陶瓷结合剂，克服了金属结合剂的缺点；有很好的增韧效果，解决

            了陶瓷结合剂韧性差的难题；而且Al-B4C-C间发生反应放热也能促进烧结。其弯曲强度可达350-450MPa，硬度可达45-55GPa。

       ★  四川大学研制金刚石-立方氮化硼万能型超硬刀具材料和刀具及其制备方法，其特点是以金刚石和立方氮化硼为原料，经预处理与成型后，在

            压强为7-25GPa温度为1000-2700℃，烧结固溶强化10s～30min

       ★  广东工业大学研制自润滑聚晶立方氮化硼（PCBN）刀具及其制备方法，刀具既可以保证硬度、韧性，又降低了刀具与铸铁材料的摩擦系数，

            延长了刀具的寿命。

       ★  中原工学院研制聚晶立方氮化硼刀具材料配方及其制备方法，立方氮化硼微粉的粒径不大于3.5μm，原料采用粉体材料化学、物理净化、高能

            球磨、无蜡制粒工艺、冷压成形初坯，具有高耐磨性和足够韧性。

       ★  燕山大学研制立方氮化硼烧结体配方制备技术，其原材料包括氧化铝、立方氮化硼、Ti粉、Al粉和Si粉，设备简单，操作简便、烧结速度快，

            可烧结出较大尺寸的烧结体，烧结体的弯曲强度可达350~460MPa。

       ★  吉林大学研制高效耐磨立方氮化硼切削工具，切削面产生的沟槽形结构能够改善了切削工具的抗冲击性、局部水力学状态、切削条件和排屑环境，

            可以提高机械钻速和使用寿命。

       ★  河南工业大学研制表面镀镍Si3N4晶须增韧聚晶立方氮化硼复合片制备及刀具应用，可以用在高级数控机床、多用途的全自动机床等，还有在加

            工淬火钢、冷硬铸铁、模具钢以及淬硬锻造钢件等柔性的生产系统。

解决技术难题 提高产品质量 必备资料

       
                     2017新版《立方氮化硼切削刀具制造技术工艺配方精选汇编》 资料中每项新技术工艺配方，都是针对现有技术的改进和提高，解决方案

       和办法。及时掌握这些优秀新技术，有利于提高企业产品质量。
       

       例如：

       ★ 如何解决了现代机械加工行业对刀具越来越高的要求以及某些极超硬材料在应用方面的尴尬局面的问题 ？

       ★ 如何解决高负荷切削条件的高硬度钢的断续切削加工时，也不易发生工具刀尖的崩碎或缺损问题？

       ★ 如何解决立方氮化硼聚晶复合片刀具材料具有高的硬度、耐磨性、韧性与强度的问题？

       ★ 如何增加刀具基体和硬质涂层的结合面积，提高硬质涂层与刀具基体的结合力，提高刀具的整体使用性能问题？

       ★ 如何避免软点的存在，增加聚晶的韧性，提高了热稳定性的问题？

        ★ 如何提高磨料的颗粒强度；起到隔氧保护、减轻热损伤程度等作用的问题？

        ★ 如何制备复合镀层致密均匀，结合力好，硬度和耐磨性高，且具有优异的耐腐蚀性，延长了工件的使用寿命的问题？

       ★ 如何解决切削材料可以在更低的压力和温度条件下烧结，提高最终产品的硬度的问题 ？

       ★ 如何解决刀具既可以保证硬度、韧性，又降低了刀具与铸铁材料的摩擦系数，延长了刀具的寿命问题 ？

       ★ 如何解决现代机械加工行业对刀具越来越高的要求以及某些极超硬材料在应用方面不足的问题？   

       ★ 如何解决在没有冷却水打磨条件下保持很好的切割性能，用户在极端条件下加工难题？
       ★ 如何提高立方氮化硼刀片的耐磨性和刀刃完整性，延长刀片改进的工具寿命问题？

       ★ 如何避免崩刀现象，减少换刀次数，延长使用寿命，提高刀具的加工效率和加工精度的问题？

《立方氮化硼切削刀具制造技术工艺配方精选汇编》
投资高新产品 决策依据

        通过2017新版《立方氮化硼切削刀具制造技术工艺配方精选汇编》资料，您可以及时掌握国内科研院校、研究所、生产企业的立方氮化硼最新技术

成果。可以有针对性地与优秀技术成果的研制院校、科研单位建立技术合作，共赢发展。国家也鼓励高等院校、科研院所科研人员在完成所在单位工作任

务的前提下，以专职、兼职或受聘的形式在转化基地开展中试、试制、实用推广等成果产业化活动。

        资料在技术和应用层面具有一定的前瞻性，非常值得参考和借鉴，有利于促进新技术、新工艺、新方法和新产品的推广应用。金刚石生产及应用与研

制企业通过这些技术资料，了解竞争对手的技术水平、跟踪最新技术发展动向、提高研发起点、加快产品升级和防范知识产权风险，为自主创新、技术改造、产业或行业标准制定和实施“走出去”战略发挥重要作用。也是新产品引进、投资决策的重要依据。

        提高cBN结合强度，应用范围

     立方氮化硼涂层刀具制备技术工艺

  【主要技术存在的问题】

   立方氮化硼(cBN)在硬度和热导率方面仅次于金刚石，且热稳定性极好，在大气中1300℃以下不发生氧化反应，在真空中1550℃才开始向六方氮化硼(hBN)转变，在1150℃以下不和铁系金属反应，加上cBN有优良的耐磨性、极小的摩擦系数，使得cBN成为加工钢铁材料的理想刀具，特别适用于加工各种浮硬钢、冷硬钢等难加工材料。更为诱人的是，cBN的禁带宽度约为6.4eV，并能进行简单的p型和n型掺杂，使它成为大功率高温电子器件的首选材料。

   另外，cBN在大范围波长区间的光线有很好的透过性，使它在光学窗口镀膜领域也具有潜在的应用前景。目前cBN刀具以高温高压工艺制备的聚晶立方氮化硼(PcBN)为主，用于制作形状比较简单的刀片，目前的烧结工艺还无法经济可靠的进行复杂形状PcBN刀具的制备，并且PcBN的高硬度导致其刃磨非常困难。相对于PcBN，cBN涂层适用于任何复杂形状的Si₃N₄陶瓷刀具基体，实现工业化生产后预期成本比PcBN低的多，具有显著的经济性，能够成为具有较高性价比的高性能刀具。因此，cBN作为刀具涂层具有广阔的应用前景，适合金刚石涂层刀具不能胜任的黑色金属的加工。

     研究发现，但Si₃N₄陶瓷与金刚石有低热失配率可以获得低内应力的涂层，从而获得较高质量的金刚石涂层。Si₃N₄陶瓷是制备金刚石过渡层的新型衬底材料，其原因除了Si₃N₄陶瓷是强度最高、韧性最好的陶瓷材料之一外，更在于其热膨胀系数和金刚石的热膨胀系数的差距比硬质合金的热膨胀系数和金刚石的热膨胀系数的差距相比来说更小;Si₃N₄陶瓷有较强的化学兼容性，有利于金刚石在衬底上形核;

   此外，研究还发现金刚石是最适宜cBN生长的衬底材料，其原因是金刚石与cBN有相近的晶格常数，更为接近的表面自由能;金刚石大量的表面微观缺陷为cBN提供了合适的成核区;cBN和金刚石最佳的兼容性使得金刚石显然是cBN薄膜生长的优良衬底。但是Si₃N₄陶瓷是一种不导电材料，没有掺杂的金刚石也不导电，通常我们在沉积过程会对衬底施加一定的偏压来诱导离子轰击衬底，以沉积出更高质量的金刚石。然而，因为上述两种材料均不导电，所以无法在Si₃N₄衬底上以金刚石为过渡层沉积立方氮化硼时有效的对衬底施加直流偏压，就沉积不出cBN涂层。

   因此，提出在Si₃N₄陶瓷衬底上沉积掺硼金刚石作为过渡层以实现cBN涂层刀具的制备，即在Si₃N₄陶瓷刀具表面依次沉积掺硼金刚石过渡层和cBN涂层，其中，cBN为刀具提供了良好的化学惰性，掺硼金刚石过渡层提供与Si₃N₄陶瓷基底较强的结合能力，也提供cBN生长的最佳衬底材料，其较好的导电性可以使得沉积系统能有效的对衬底施加直流偏压，同时，其优异的力学性能为cBN涂层提供坚实的支撑。这些大大提高了cBN涂层与基底的结合强度，提高了cBN涂层的应用范围。

  【国内消息】

   据恒志信网消息：针对现有技术的不足，南京航空大学研制出一种立方氮化硼涂层刀具的制备方法。所要解决的技术问题是针对硬质合金基底与金刚石过渡层结合力差，以及无法用一般直流偏压系统对不导电衬底及金刚石过渡层施加偏压的问题，研制一种使用Si₃N₄陶瓷作为衬底，掺硼金刚石作为过渡层的立方氮化棚涂层刀具的制备方法。

     【研制目的及优点】
       与现有技术相比，其特点在于:1)使用Si₃N₄陶瓷为基底沉积掺硼金刚石过渡层可以得到比较优质的过渡层;实验证明(图2)使用Si₃N₄陶瓷为基底掺硼金刚石过渡层可以制备出较高质量的cBN涂层;工艺简单，条件比较容易控制，操作较容易，涂层与基底的结合性能得到显著改善。在Si₃N₄陶瓷基底上沉积掺硼金刚石过渡层后再沉积cBN涂层的FTIR反射谱图，可见涂层中确实含有cBN，且cBN涂层质量较好。

  【一种立方氮化硼涂层刀具的制备方法】

   部分摘要：

   一种立方氮化硼涂层刀具的制备方法，它包括以下步骤:
   (一)衬底的预处理:使用Si₃N₄陶瓷刀片作为衬底材料，先将Si₃N₄陶瓷刀片进行表面打磨，打磨使用W20、W14、W7型号金刚石砂纸从粗到细依次打磨共计30~45min;之后将打磨后的Si₃N₄陶瓷刀片放入丙酣溶液中超声清洗10~15min，再将经所述超声清洗后的Si₃N₄陶瓷刀片置于由粒度为0.5~1I-4n的金刚石微晶粉末配置而成的丙酮悬浊液中超声15~20min，所述的丙酮悬浊液中金刚石微晶粉末的重量百分比为0.1~1%，取出后立即用去离子水滤过表面，放入酒精溶液中再超声清洗5~10min，电吹风吹干待用，得到衬底;

   (二)钽丝预处理:热丝化学气相沉积设备中的热丝为钽丝，将钽丝拉直并固定在衬底上方，然后在总气体流量400sccm，C/H为2%~4%(体积百分比)的碳源浓度下碳化1小时;碳化后升起沉积台，控制衬底与钽丝的距离为4~8mm;

   (三)衬底表面喷金处理及沉积掺硼金刚石过渡层:为保证衬底偏压电流的顺利导出，应先对经过预处理的作为衬底的陶瓷刀片背面进行喷金处理;再使用热丝化学气相沉积法在经过喷金处理的衬底上沉积掺硼金刚石，得到表面有掺硼金刚石过渡层的衬底;在Si₃N₄陶瓷衬底上沉积掺硼金刚石涂层的拉曼光谱实验结果，所述的热丝;去化学气相沉积掺硼金刚石的工艺参数为:衬底置于钽丝下方约4~8mm，热丝温度2400~2700℃，衬底温度800℃，反应气压2.5kPa，碳源浓度1%，掺硼浓度2000~4000ppm，总流量400sccm，沉积时间5h。

   (四)最后，沉积立方氮化硼涂层:将沉积好掺硼金刚石过渡层的衬底放入直流等离子体喷射化学气相沉积设备中，先通入BF₃，N₂，Ar这三种气体，在正偏压30~40V条件下刻蚀30~45s，对衬底进行清洁处理;刻蚀完后通入吨，然后在经过清洁处理的表面沉积有掺硼金刚石过渡层的衬底上再沉积立方氮化硼涂层，得到结合强度满足要求的立方氮化硼涂层刀具。立方氮化硼涂层沉积工艺参数为:BF₃，N₂，Ar或H₂的流量分别为20sccm、2s1m、3s1m、4sccm，总的反应气压为4kPa，衬底负偏压为65V，衬底温度为860℃，沉积时间为50min。

   (1)衬底的预处理:使用Si₃N₄陶瓷刀片作为衬底材料，先将Si₃N₄陶瓷刀片进行表面打磨y抛光使用W20、W14、W7型号金刚石砂纸从粗到细依次打磨共计40mino之后将刀片放入丙酣溶液中超声清洗12min，再将衬底置于由金刚石微晶粉末配置而成的丙酣悬浊液中超声15min，取出后立即用去离子水滤过表面，放入酒精溶液中超声清洗8min，电吹风吹干待用，得到衬底。

   (2)坦丝预处理:热丝化学气相沉积设备中的热丝为坦丝，将钽丝拉直并固定在衬底上方，然后在总气体流量400sccm，C/H为4%的碳源浓度下碳化1小时;碳化后升起沉积台，控制衬底与钽丝的距离为8mm。

   (3)衬底表面喷金处理及沉积掺硼金刚石过渡层:保证衬底偏压电流的顺利导出，对陶瓷刀片背面进行喷金处理。使用热丝化学气相沉积法在上述经过预处理的衬底上沉积掺硼金刚石，得到表面有掺硼金刚石过渡层的衬底;所述的热丝法化学气相沉积掺硼金刚石的工艺参数为:衬底置于钽丝下方约8恤，热丝温度2400~2700℃，衬底温度800℃，反应气压2.5kPa，碳源浓度1%，掺硼浓度4000ppm，总流量400sccm，沉积时间5h。

   (4)沉积立方氮化硼涂层:将沉积好掺硼金刚石过渡层的样品放入直流等离子体喷射化学气相沉积设备中，先通入BF₃，N₂，Ar这三种气体，在正偏压40V条件下刻蚀40s，对衬底进行清洁处理;刻蚀完后通入H₂，然后在经过清洁处理的表面沉积有掺硼金刚石过渡层的衬底上沉积立方氨化硼涂层，得到结合强度满足要求的立方氨化硼涂层刀具。具体的工艺参数为:BF₃，BF₃，N2，Ar和H2的流量分别为20sccm、2s1m、3s1m、4sccm，总的反应气压为4kPa，衬底负偏压为65V，衬底温度为860℃，沉积时间为50min。

  【资料描述】

   资料中详细介绍一种使用直流等离子体喷射化学气相沉积法在Si₃N₄衬底上以掺棚金刚石为过渡层沉积立方氮化棚刀具涂层的制备方法、性能测试数据，解决具体的技术问题等。

     镀镍立方氨化硼复合材料制备方法

  【技术背景】

   立方氮化棚(cBN)具备许多的优异性能，如高硬度、高耐磨性、高的热稳定性等，cBN的热稳定性和对铁族元素及其合金的化学惰性优于金刚石，因而特别适用于铁系合金的加工磨削，广泛用于钢铁制品的精密加工、研磨。由于合成大尺寸、高质量的cBN单晶非常困难，所以目前通常是将cBN微粉和结合剂制备成cBN/结合剂复合材料未满足工业应用。

   立方氮化硼聚晶材料是具有卓越性能表现的一种刀具材料，由于其具有与铁族元素非常高的化学惰性，因此在高韧性、高耐磨、高强度黑色金属材料工具的加工中发挥着不可替代的作用。制备立方氮化棚聚晶材料的传统工艺是采用高温高压法，虽然这项技术不断完善，但依然存在着样品尺寸小、设备难以维护调整等诸多问题。

   放电等离子体烧结工艺是一种新型的材料制备技术，其具有加热速率快、样品尺寸大、设备操作简单、易于维护等优点，近年来获得广泛的应用。现有技术采用放电等离子烧结工艺在氮气气氛中制备以Si₃N₄、AIN、Ab0₃、Y₂0₃-BN系的立方氮化硼聚晶:

   其实验方法是采用平均粒径为20~50umSi₃N₄、AIN、Ab0₃、Y₂0₃以及50um和10um的cBN微粉配料后，采用湿式球磨混匀，干燥后，将混合粉料装填于石墨模具中，按300℃/min的升温速率升温，在氮气气氛条件下，在1250℃、1350℃、1450℃和30MPa的压力下进行烧结，保温时间为5min，随炉冷却:该方法可制备出致密的立方氮化硼聚晶烧结体，氮化硼依然保持立方结构。

   但是，上述方法中所用的超硬粉体均为cBN粉体，cBN粉体与金属原子键结构有着木质的不同，具有特殊的物理化学性能，表现出非常稳定的电子配位，很难被熔化的金属所润湿。由于cBN粉体与大部分金属、陶瓷甚至树脂等结合剂之间无界面结合力，仅靠结合剂对cBN颗粒的机械镶嵌作用制备刀具或磨具，故在使用过程中易脱落、流失，从而使刀具或磨具的加工效率和使用寿命大大降低。

  【研制情况】

   国内某大型科技企业针对现有技术问题研制一种镀镍立方氮化硼复合材料，解决现有cBN粉体与结合剂之间无界面结合力，仅靠结合剂对cBN颗粒的机械镶嵌作用制备复合材料所造成的加工效率低、使用寿命短的问题。是将镀镍立方氮化硼粉体与结合剂混合后，经放电等离子体烧结制成的。

   该镀镍立方氮化硼复合材料所用镀镍立方氮化硼粉体表面金属化，在放电等离子烧结工艺中，有利于脉冲电流在粉体间的传导和放电，烧结的镍金属涂层将cBN颗粒与结合剂牢固结合起来，同时使cBN颗粒内部的缺陷"微裂纹"微小空洞得到弥补，进而提高磨料的颗粒强度;还可以起到阳氧保护、减轻热损伤程度等作用;该镀镍立方氮化硼复合材料致密度高、强度高，具有良言好的耐磨性能和长的使用寿命，适合推广使用。

  【研制目的和要解决的技术问题及优点】

   镀镍立方氮化硼，是依次对立方氮化硼(cBN) 进行酸化、表面活化、还原的表面处理后，再超声辅助通过化学镀镍的方法制备的:该镀镍立方氮化硼中，镀镍层对立方氮化硼微粉的包覆均匀，镀镍层与立方氮化硼的结合紧密，结合强度高，结合效果好:

   镀镍层改善了原料立方氮化硼微粉表面棱角分明的情况，增加了表面粗糙度。cBN颗粒表面金属化后，采用该镀镍立方氮化硼制备镀镍立方氮化硼复合材料，镀镍层提高了结合剂对cBN粉体的粘结性能，能够改善结合剂与cBN颗粒之间的结合状态，从而提高复合材料的强度、耐磨性及使用寿命。
 

   镀镍立方氮化硼复合材料，是将镀镍立方氮化硼粉体与结合剂混合后，经放电等离子体烧结制成:所用镀镍立方氮化硼粉体表面金属化，在放电等离子烧结工艺中，有利于脉冲电流在粉体间的传导和放电，烧结的保金属涂层将cBN颗粒与结合剂牢固结合起来，同时使cBN颗粒内部的缺陷"微裂纹"微小空洞得到弥补，进而提高磨料的颗粒强度:还可以起到阳氧保护、减轻热损伤程度等作用; 该镀镍立方氮化硼复合材料致密度高、强度高，具有良好的耐磨性能和长的使用寿命，适合推广使用。
 

   镀镍立方氮化硼复合材料的制备方法中，镀镍立方氮化硼粉体良好的导电性有利于放电等离子烧结工艺的进行，传统的放电等离子烧结立方氮化硼:复合材料是通过添加一定量的金属结合剂未提高粉体的导电性，采用包覆工艺(镀镍立方氮化硼)和放电等离子烧结的工艺相结合的方法，包覆后的立方氮化硼粉体有利于脉冲电流在粉体间的传导和放电，产生等离子体，生产效率高，所得产品质量好。

   此外，包覆的镀镍层一方面避免了粉末内放电产生的瞬间高温对立方氮化硼表面的破坏，另一方面增强了cBN粉体与结合剂的润湿性，提高立方氮化硼聚晶材料的烧结性能，使烧结体内孔隙减小，界面结合力增强。

   镀镍立方氮化硼复合材料的制备方法，工艺简单，操作方便，生产效率高，且易于进行自动化控制，适合大规模工业化生产。

 【镀镍立方氨化硼复合材料制备方法】部分摘要

   所用的镀镍立方氮化硼，是由以下方法制备的:
   1)取粒度为20~40um的立方氮化硼微粉，用质量浓度为36.5%的盐酸对立方氮化硼微粉进行酸化处理，后用无水乙醇洗至中性，浸在浓度为5g/L的氯化钯溶液中10min使其表面敏化、活化，取出后再浸入浓度为5g/L的联氨溶液中10min进行浸泡还原处理，后分离得活化粉体:

   2) 所得活化粉体置于化学镀液中，在超声条件(超声功率50W)下进行化学镀镍，镀覆时间为30min; 镀覆结束后，经沉淀分离、洗涤烘干，得镀媒立方氮化硼粉体。其中，所用的化学镀液包含以下组分:硫酸镍30g/L、联氨60g/L、柠檬酸钠50g/L、硫脲20mg/L;所述化学镀液的用量为:每4g活化粉体使用1L化学镀液。

   实施例的镀镍立方氮化硼复合材料，是采用上述所得镀镍立方氮化硼粉体制备的制备方法为:
 

   将镀镍立方氮化硼粉体与结合剂按照体积比为65:35的比例混合均匀后，采用放电等离子体烧结技术进行烧结，即得镀镍立方氮化硼复合材料:其中，放电等离子体烧结技术的烧结压力为30MPa，烧结温度为1100℃，保温时间为30min。所用结合剂为金属陶瓷结合剂，由以下质量百分比的组分组成:A110%、Ti12.5%、TiN35%、TiC35% 、Ab037.5%。

   分别对本实施例所用原料立方氮化硼微粉、所得镀镍立方氮化硼粉体和所得镀镍立方氮化硼:复合材料进行检测，结果所示。为所用的原料立方氮化硼微粉的扫描电子显微图，可以看出，原料立方氮化硼微粉颗粒表面光滑，棱角均匀。所得镀镍立方氮化硼粉体的扫描电子显微图和XRD图谱，保成功包覆于立方氮化硼粉体表面，且取得较好包覆效果。

   图4为所得镀镍立方氮化硼:复合材料的扫描电子显微图，从图4可以看出，所得试样内部结构比较致密，保包覆后的cBN颗粒与结合剂有很好的界面结合效果。

  【资料描述】

   资料中详细描述了镀镍立方氮化硼复合材料及其制备方法及应用、性能测试数据，解决现有cBN粉体与结合剂之间无界面结合力，仅靠结合剂对cBN颗粒的机械镶嵌作用制备复合材料所造成的加工效率低、使用寿命短的问题等等。工艺简单和节约能源，采用包覆工艺(镀镍立方氮化硼)和放电等离子烧结的工艺相结合的方法，包覆后的立方氮化硼粉体有利于脉冲电流在粉体间的传导和放电，产生等离子体，生产效率高，所得产品质量好。

   此外，包覆的镀镍层一方面避免了粉末内放电产生的瞬间高温对立方氮化硼表面的破坏，另一方面增强cBN粉体与结合剂的润湿性，提高立方氮化硼聚晶材料烧结性能，使烧结体内孔隙减小，界面结合力增强。