1基本内容
由于它们的硬度大大超出其它材料的数倍，因而人们将这两种材料称为超硬材料。超硬材料适于用来制造加工其它材料的工具，尤其是在加工硬质材料方面，具有无可比拟的优越性，占有不可替代的重要地位。止因如此，超硬材料在工业上获得了广泛应用。除了用来制造工具之外，超硬材料在光学、电学、热学方面具有一些特殊性能，是一种重要的功能材料，引起了人们的高度重视，这方面的性能和用途正在不断地得到研究开发。
2趋势与技术
１超硬材料与硬质合金工具（刀具、钎具、钻具）等相结合。
２０世纪８０年代初，美国ＧＥ公司和梅加公司就想到把人造金刚石用在硬质合金工具上。将金刚石复合片做钻头用于开采油汽田，煤田，梅加公司用金刚石复合齿用于牙轮钻头、潜孔钻头和钎头在相同硬度的岩层、同等条件下做试验，结果金刚石复合钻头比普通的硬质合金钻头使用寿命提高２０多倍，钻速快、钻进成本低。由于技术不断地进步，最近报道使用寿命提高７００倍。我国在上世纪８０年代末也开始试制复合片钻头，应用较好，逐步代替了国外进口钻头。但复合齿、复合技术难一些，正在起步试制阶段。
复合技术就是把高硬度，高耐磨性的人造金刚石与抗冲击性好的硬质合金有机地结合起来。这是一种技术创新和技术革命，是未来工具的发展方向。随着科学技术的发展和社会的进步，航空业、汽车工业、高铁、地铁、隧道开通，军工业的需求和发展，对刀具、钻具、钎具的要求更高了，如对难加工的材料Ｓｉ－Ａｅ－Ｍｇ合金材料，用硬质合金工具去加工就难以胜任，必须用超硬刀具、超硬钻具（ＰＣＤ和ＰｃＢＮ及ＰＤＣ），它的耐用度是硬质合金的几十倍，由于超硬刀具（ＰＤＣ），“以车代磨”、“硬态加工、干式切削”等先进工艺技术的应用，避免了生产过程中的灰尘，磨削液对环境的污染，实现了清洁化生产。因此，超硬刀具是一种高速、高效、高稳定性及低碳环保的切削工具，是２１世纪理想的绿色切削刀具，是未来机械加工的主流。
我国是新崛起的现代制造业大国，近年来国家非常重视超硬刀具高速切削技术的研究开发，国家“８６３”计划和科技重点项目都列入超硬刀具的开发应用。我国已引进国外的数控机床和精密机床上千台，它们加工时的轴转速都很高，国产刀具只有６０００ｒ／ｍｉｎ以下，转速大于１５００ｒ／ｍｉｎ就必须用进口的刀具。国产刀具均匀性、稳定性差，而且原材料复合片的直径小，国内企业的复合片（ＰＤＣ）直径只有Φ１３～Φ１９～Φ２５，去年以来河南四方达超
硬材料股份公司生产的复合片直径达５１ｍｍ，全国最大。大直径复合片是我国今后发展的方向。
２超硬材料磨具逐步取代普通磨料磨具。
由于普通磨料碳化硅（ＳｉＣ）等属于高污染，高能耗的产品，也是国家政策限制性的产品，而且普通磨料产能过剩，工艺落后，不适合现代工业的发展。温家宝总理曾在视察长沙时指示：“要压缩产能过剩行业，压缩高污染，高能耗产业，要控制建设规模大，有保有压……”随着现代工业化的发展，加工领域对磨料磨具的要求高了，必须寻找其它的出路。当金刚石价格昂贵的时候，没有人能想到把金刚石应用于磨地板砖，现在当金刚石价格回落到合理水平，对环境又要求严格控制污染的时候。继续使用普通磨料（碳化硅，刚玉）磨地板砖，生产过程中所产生的粉尘，泥浆对环境污染太大。所以近年来有实力的企业试用金刚石代替碳化硅，立方氮化硼代替刚玉做成磨头、磨块来磨地板砖，金刚石用量因此大幅上升，去年一段时间导致一型料、破碎料供不应求，价格猛涨。现由于国际经济形势的影响等，金刚石价格回落了。另外，金刚石，ｃＢＮ代替普通磨料还需要不断完善使用工艺技术及其它设备配套等，这就需要一个磨合过程也是一个结构调整的过程。但应该看到超硬材料磨具逐步取代普通磨料磨具，这是必然的发展趋势。因为超硬材料磨具在磨削难加工材料（硬质合金，宝石，陶瓷，钛，锆合金等）方面，显示出了特有的优势：（１）磨削效率高，磨削时产生热量少，减少或避免工件表面的烧伤和开裂。（２）超硬材料磨具耐磨性高，磨削精度高、质量好。（３）磨具磨耗小、寿命长、工作效率高、环保好，能改善工人劳动环境和劳动强度。
3发展
据《中国复合超硬材料行业市场调研与投资预测分析报告前瞻》[1]数据显示，随着下游应用市场需求的不断扩大，复合超硬材料下游需求呈现较快增长的态势。监测数据显示，目前国内超硬材料与制品产值大约在1:3-1:6之间，随着下游复合超硬材料制品市场规模的不断增长，复合超硬材料的市场需求随之扩大，其中高品级金刚石的市场需求占整个市场的比例大约为60-70%。
首先，石油/天然气钻头用PCD复合片的市场容量和需求主要由下游油气钻头市场需求量决定，而油气钻头需求量主要由油气市场需求和油气开采企业开采计划决定。前瞻产业研究院的统计数据显示，2009年我国石油产量为18,949万吨，消费量却高达38,384.5万吨，石油对外依赖性强。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中明确指出要加大石油勘探开发力度，稳定国内石油产量。
另一方面，中国天然气产量和消费量总体呈增长趋势。数据显示，2005年到2011年我国天然气产量一直呈现高速增长趋势。2011年我国天然气产量增长迅猛，产量占全球天然气总产量的3.1%，达到1,025亿立方米，同比增长8.12%。
随着我国油气产量的不断增长，对于油气用金刚石复合片的需求量也表现出旺盛的需求。目前，油气用PCD复合片全球市场规模约为110亿元人民币，我国市场空间大约为14亿元人民币，发展潜力巨大。
根据美国能源署（EIA）公布的《2011年全球页岩气资源初步评估》报告，中国是全球页岩气储量最多的国家，可采储量约为36.1万亿立方米，远高于世界其他国家。进入“十二五”，我国将页岩气勘探开发作为国家能源战略的重要发展领域之一，在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》中指出“退佃煤层气、页岩气等非常规油气资源开发利用”，在《页岩气发展规划（2011-2015年）》明确目标要“力争到2020年产量达到600-1,000亿立方米”。所以，随着页岩气开发利用的深入，油气用PCD复合片必将迎来新的发展机遇，市场规模将进一步扩大。
其次，煤田/矿山工具用PCD复合片的市场需求主要受煤炭的开采量影响。国家统计局数据显示，我国从1990年到2009年煤炭的产量和消费量都呈现不断增长的态势，产消基本平衡。2011年我国原煤总产量达到35.2亿吨，同比增加8.7%。在煤炭产量的不断带动下我国矿用金刚石复合片市场规模不断扩大，矿山用复合片全球市场规模近200亿元，中国市场规模约为20亿元。
再次，PCD高品级拉丝模胚受线材在工业生产和工程建设中需求量巨大的带动，市场容量可观，但由于PCD拉丝模坯的生产成本和售价较高，目前仅有部分对拉丝效果、精度要求较高的终端用户选用PCD拉丝模坯，市场容量有待进一步扩大。
4金刚石
天然金刚石：
金刚石，也称钻石，有天然金刚石和人造金刚石两种。金刚石是目前世界上已知的最硬工业材料，它不仅具有硬度高、耐磨、热稳定性能好等特性，而且以其优秀的抗压强度、散热速率、传声速率、电流阻抗、防蚀能力、透光、低热胀率等物理性能，成为工业应用领域不可替代的新材料，现代工业和科学技术的瑰宝。
人造金刚石：
人造金刚石是加工业最硬的磨料，电子工业最有效的散热材料，半导体最好的晶片，通讯元器件最高频的滤波器，音响最传真的振动膜，机件最稳定的抗蚀层等等，已经被广泛应用于冶金、石油钻探、建筑工程、机械加工、仪器仪表、电子工业、航空航天以及现代尖端科学领域。
5立方氮化硼
立方氮化硼，英文称为:：CubicBoronNitride，缩写为：CBN或cBN。目前，在自然界还没有找到这种物质的存在，是人工合成的一种超硬材料。
立方氮化硼（CBN）是硬度仅次于金刚石的超硬材料。它不但具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。它作
为工程材料，已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。同时，它又以其优异的热学、电学、光学和声学等性能，在一系列高科技领域得到应用，成为一种具有发展前景的功能材料。
立方氮化硼立方氮化硼微粉，用在精密磨削、研磨、抛光和超精加工，以达到高精度的加工表面。适用于树脂、金属、陶瓷等结合剂体系，亦可用于生产聚晶复合片烧结体，还可用做松散磨粒、研磨膏。
黑色立方氮化硼CBN由于具有优异的化学物理性能，如具有仅次于金刚石的高硬度、高热稳定性和化学惰性，作为超硬磨料在不同行业的加工领域获得广泛的应用，现在更是成为汽车、航天航空、机械电子、微电子等工业不可或缺的重要材料，因而也得到各工业发达国家的极大重视。
合成CBN除静高压触媒法还有多种方法，如静高压直接转化法、动态冲击法、气相沉积法等，其中有些方法如气相沉积法发展很快。但迄今为止工业合成CBN 主要方法还是静高压触媒法，CBN的合成研究也主要集中于这方面。
立方氮化硼聚晶刀具
立方氮化硼聚晶（PCBN）刀具是由许多细晶粒（0.1~100）CBN聚结而成的CBN
聚集体的一类超硬材料产品。它除了具有高硬度、高耐磨性外，还具有高韧性、化学惰性、红硬性等特点，并可用金刚石砂轮开刃修磨。在切削加工的各个方面都表现出优异的切削性能，能够在高温下实现稳定切削，特别适合加工各种淬火钢、工具钢、冷硬铸铁等难加工材料。刀具切削锋利、保形性好、耐磨性能高、单位磨损量小、修正次数少、利于自动加工，适用于从粗加工到精加工的所有切削加工。PCBN在数控切削行业已得到广泛应用，是一种具有良好发展前景的刀具材料。
人造金刚石聚晶
PCBN&PCD人造金刚石聚晶（PCD）复合片是在高温高压情况下由许多细晶粒金刚石和硬质合金衬底联合少结而成的块状聚结体。它和PCBN一样具有高强度、高硬度、高耐磨性、特别是具有高的抗冲击韧性。作为加工工具，PCD主要用于石油、冶金、地质钻头、扩孔器等，其钻进速度及时效均为天然金刚石的许多倍，同时钻进过程中还可以有效保持孔径。人造金刚石复合片还可以用来切削非铁金属及其合金、硬质合金以及非金属材料。切削速度为硬质合金刀具的上百倍，耐用度为硬质合金的上千倍。