立方氮化硼在金属切削刀具方面的应用及发展

本文概述了立方氮化硼的物理机械性能；介绍了国内外立方氮化硼刀具在金属切削加工中的应用及发展现状；提出了对发展我国立方氮化硼刀具的看法。     

立方氮化硼刀具在加工水压机高低压阀中的应用

立方氮化硼(PCBN)是超硬材料之一,具有硬度高、耐磨、稳定性好、加工质量高、适合于切削加工各种淬硬钢及难加工材料,硬度仅次于金刚石,利用立方氮化硼刀具以高精度车削替代磨削加工,省工省时提高生产效率。     

高温高压下合成立方氮化硼的方法

研究温度，压力和升压速率对使用催化剂合成琥珀色立方氮化硼的影响，结果表明，在本实验条件下，合成立方氮化硼所用的温度，压力都低于合成金刚石的值；减慢超压速度有利于改善立方氮化硼的合成效果。     

CBN刀具加工合金涂层细长轴试验研究

通过对合金涂层的机加工性能分析,并采用ＣＢＮ（立方氮化硼）刀具对合金涂层细长轴进行切削实验,得出使用ＣＢＮ刀具以车代磨的条件及优越性．研究了刀具磨损及其寿命,给出了ＣＢＮ刀具以车代磨的适用范围．     

立方氮化硼端面铣刀的切削性能

研究立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的刀具磨损和耐用度。试验结果表明:立方氮化硼端面铣刀精密切削淬火铸铁的主要磨损形式是微崩刃磨料磨损、粘结磨损、粘结——疲劳磨损和氧化磨损;用国产立方氮化硼刀片制成的端面铣刀在保证已加工表面粗糙度R_<0.75μm(相当▽7)时的刀具耐用度能满足生产实际的需要。     

立方氮化硼复合体的低压合成

本文采用金属及氮化金属粉为粘结剂,以立方氮化硼粉为原料,在25.5×10~8 Pa、1270℃条件下用DS-0 29 B型压机合成了立方氮化硼复合体,并与高压55×10~8 Pa和高温1550℃条件下合成的立方氮化硼复合体进行了比较,结果表明,它们具有相同的结构与物相,并且本文合成的复合体内部具有更多的立方氮化硼相,从而提高了该种立方氮化硼复合体的性能。     

立方氮化硼表面的金属膜

在立方氮化硼的合成过程中发现了金属膜；揭示了金属膜的形貌，分析了金属膜的成分，确定金属膜由Ｆｅ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｍｇ构成；分析了金属膜在合成立方氮化硼过程中的作用，提出了金属膜的形成机制。     

脉冲等离子体气相合成氮化硼的研究

以Ｂ２Ｏ３粉扩ＮＨ３为原料，用脉冲等离子体反应器合成ＢＮ，所得产品经Ｘ射线衍射，红外光谱分析表明，产品中除含六方氮化硼外，还含有少量立方氮化硼，生产工艺简单。     

超硬刀具切削复合材料的实验研究

复合材料作为一种新型的工程材料 ,已在航空、航天等现代工业中得到广泛应用。超硬材料 (金刚石 ,立方氮化硼 )则是在 2 0世纪后期发展起来的新型刀具材料。文中阐述了复合材料和超硬刀具材料的种类、性能与制造方法。用超硬刀具对复合材料进行了切削试验 ,文中介绍了部分试验内容 ,并列出试验数据。实验研究表明 ,超硬刀具是加工复合材料最有效的刀具。PCD与 PCBN复合片及 CVD厚膜金刚石刀具能够有效地加工各种复合材料 ;但 CVD薄膜金刚石刀具只能加工纤维加强的复合材料。     

金刚石薄膜/立方氮化硼异质结的制备

利用高温高压合成的立方氮化硼单晶材料,采用恒浓度高温扩散方法制备n型立方氮化硼半导体材料。通过化学气相沉积方法在n型立方氮化硼上外延生长p型金刚石薄膜。在此基础上,通过欧姆接触电极的制作,制备出金刚石薄膜／立方氮化硼异质pn结,并给出pn结的伏安特性曲线。     

淬火钢的车削

介绍了车削淬火钢适用的刀具及淬火钢的分类，提出了使用立方氮化硼刀具切削淬火钢应注意的事项及切削参数的选择。     

用立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢

用刚玉砂轮磨削超硬高速钢,困难重重;而用立方氮化硼砂轮,则能顺利地进行磨削。与刚玉砂轮相比,立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢时,磨削力、磨削温度均较小,并能改善磨削条件,但表面粗糙度略高,这可从立方氮化硼磨料的优异性能予以解释。实验证实,用立方氮化硼砂轮磨削超硬高速钢是适宜的。     

用正交法对氮化硼(LDP-J-CFⅡ)刀具加工高硬度材料的分析和应用

氮化硼刀具是近几年问世的加工难加工材料的有效工具。由于其硬度高（ＨＶ８０００～９０００）且具有较高的热稳定性（通常不超过１０００℃～１２００℃）和对铁族元素的高化学惰性，因而在机械加工中表现了优异的性能。通过试验证明：氮化硼刀具完全可以加工难加工的高硬度材料，在机械加工中的应用具有重要意义。     

立方氮化硼刀具破损问题的探讨(Ⅰ)

立方氮化硼(CBN)刀具在加工合金铸铁的实际切削中破损问题十分严重。生产中要求找出有效措施以改变这种现象。本文根据弹性力学的原理,推导出了刃口区的应力分布,并在此基础上进行了光弹性模拟试验和实际切削试验。理论推导与试验结果基本吻合。当其它切削条件一定时,刀具前角由正值变为负值时,极限应力点由拉应力区移向压应力区,并根据实测数据计算出径向应力由正值变为负值。用两种不同前角的CBN刀具加工同一根合金铸铁,无论从刀具寿命或破损率及形貌上均可表明,采用本文给出的几何参数的合理性,从而找出了合理的前角数值。此外,论述了选取负倒棱的必要性。为进一步研究CBN刀具的切削性能和破损机理奠定了基础。     

立方氮化硼铰刀在加工钻体孔上的应用

为了开拓立方氮化硼铰刀的加工范围,本文提出了一种新的孔机械加工工艺方案,用以加工扳手钻夹头钴休孔(三斜孔),分析了现行工艺存在的问题,论述了研制出的一种用于孔类精加工的大铰削量立方氮化硼铰刀,其中包括这种铰刀的设计、使用以及铰削质量和技术经济分析。     

磁控弧光放电增强等离子体离子镀合成c－BN薄膜

采用能产生高密度等离子体的磁控弧光放电增强等离子体离子镀的方法，制备立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）薄膜．     

高速切削刀具磨损研究

随着科学技术的飞速发展,高速切削也得到了更为广泛的应用。本文首先介绍了高速切削刀具的磨损形态,然后阐述了陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具的磨损机理,最后探讨了高速切削加工铸铁、淬硬钢时的磨损寿命。     

镍衬底上立方氮化硼薄膜的大面积生长

采用热丝辅助射频等离子体化学气相沉积（ＣＶＤ）方法地较大面积（≥５ｃｍ＾２）镍衬底上生长立方氮化硼（ｃ－ＢＮ）薄膜。所用气体为硼烷、氨气和氢气的混合气体。实验发现，灯丝温度及其分布是影响ｃ－ＢＮ薄膜生长的主要因素。Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）分析表明，样品中立方相的成分随温度的升高而增加，当温度达到２０００℃时，样品中主要为立方相成分，无六方相（ｈ－ＢＮ）或其它杂相形成。用扫描电镜（ＳＥＭ）对样品表面不同     

低维氮化硼纳米材料

低维碳纳米材料的广泛研究,引起了人们对于纳米尺度范围内不同维度的同素异形体材料的极大关注.氮化硼纳米材料具有与碳纳米材料类似的结构,但具有完全不同的性质.不同于金属性和半导体性的碳纳米管,氮化硼纳米管是一种电绝缘体,其带隙不依赖于管子的几何构型,它具有高的热传导率、优异的化学稳定性和良好的机械性能.二维的氮化硼纳米薄膜具有同样的优点.这些独特的性能使得氮化硼纳米管和纳米薄膜在各种潜在的领域,如光电子器件、功能复合材料、储氢,催化等,具有重要的应用前景.本文概述了我们在一维氮化硼纳米管、二维氮化硼纳米薄膜方面的一些理论研究,包括氮化硼纳米管与单层材料的结构、缺陷、化学修饰、气体吸附以及三维氮化硼纳米超结构.     

立方氮化硼空间电荷限制肖特基二极管研究

为解决金属/立方氮化硼（c-BN）接触问题, 提出Si掺杂的立方氮化硼单晶的上表面采用Cu,Zn合金探针、 下表面采用Ag浆烧结, 制备一个空间电荷限制肖特基二极管。室温下I V特性实验数据表明, 在10 V时器件的整流比为370。提出了该器件的等效电路模型, 并且结合空间电荷限制电流和热电子发射理论对实验结果进行了分析。结果表明, 正向电流与电压呈现二次幂函数关系。实验测量发现, 该二极管开启电压高达4.2 V, 最高工作温度超过500 ℃。