立方氮化硼
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CBN砂轮也叫立方氮化硼砂轮,是除金刚石外的又一种超硬材料,主要用来制作砂轮,以及刀具等。
它是由三种基本成分组成:颗粒、粘合剂和基体。
(1)颗粒。
磨削颗粒是由立方氮化硼组成的,并由颗粒的大小分类。
类似于传统砂轮,磨削的速度和表面粗糙度是决定颗粒大小的关键因素。
(2)粘合剂。
类似于传统砂轮,粘合剂通过其硬度来分级,目前有4种等级类型:合成树脂、金属粘合剂、陶瓷结合剂及电镀型。
(3)基体。
是砂轮的身体部分,是影响砂轮的静态和动态强度的重要部位。
在高速旋转的情况下,基体应该以匀速的方式拉伸,因为高速的情况下离心力很大容易产生破坏
因此本品与金刚石相比,它是一种针对性强的磨削方式;与传统的磨削材料性能相比,它的表现非常优异,特别是在磨削热处理或氮化处理高硬度钢工件的时候。
CBN很难磨损,所以磨削的精度也非常好,其几何形状也保持得很好,需要的修整频率低,其转速也远远高于传统砂轮,所以磨削速度也很快、效率更高。
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立方氮化硼是一种重要的陶瓷材料,其晶胞结构对于理解氮原子和硼原子的关系具有重要意义。
立方氮化硼(PCBN)刀片的性能及应用立方氮化硼和陶瓷材料一样属于非金属材料,聚晶立方氮化硼是由立方氮化硼单晶微粉加入一定的结合剂在高温高压下烧结而成。
分复合片和整体片两种。
复合片是以硬质合金为底衬,上面烧结一层聚晶氮化硼,此种刀片只适用于精加工;而整体刀片则是采用CBN微粉整体烧结而成的块状材料,经刃磨而形成刀片,它的主要用途在于粗加工,也可用于精加工。
聚晶立方氮化硼的特性:1、硬度高、耐磨性好。
立方氮化硼烧结体的硬度一般在3500~4000Hv,陶瓷;2400 Hv,硬质合金1800 Hv左右。
高硬度带来了相当好的耐磨性,一般讲,立方氮化硼的耐磨性是涂层合金的30倍,是无涂层硬质合金的50倍,是陶瓷刀片的15~20倍。
2、热稳定性高;立方氮化硼在1370º以上才开始由立方晶体向六方晶体转化;在1000ºC的高温下切削,其表面不会产生氧化,高温下硬度降低程度也比硬质合金和陶瓷刀片小的多,这就为高速切削创造了条件。
3、化学稳定性好:立方氮化硼化学惰性特别大,在中性空气介质中,对酸碱都是稳定的,与碳在2000º不起反应,与铁族材料在1200ºC~1300ºC时也不起反应适应于切削黑色金属材料。
4、导热性好;导热系数为79.54w/m,k,仅次于金刚石,随温度提高,导热系数逐渐增大,有利于散热。
5、磨擦系数低:磨擦系数为0.1~0.3系数抵使切削力小切削温度低不异常时光、不易产生粘削有利于表面质量。
6、刃磨性:立方氮化硼刀片可反复刃磨,方便用户降低了刀具成本。
由于以上特性,立方氮化硼刀具广泛使用于淬火钢、工具钢、冷硬铸铁、镍、镐冷应耐磨后铸铁,高铬铸铁(Cr27).硬镍铸铁、白口铸铁、热喷涂、焊件高硬度难加工材料。
立方氮化硼的性质1.立方氮化硼的物理性质纯净的CBN是无色透明的。
由于原料纯度及合成工艺的影响,可呈现黑色、褐色、琥珀色、橘黄色、黄色等。
CBN的理论密度为3.48g/cm3,实际密度3.39~3.44g/cm3.常压下CBN的熔点在3000℃左右;10.5MPa压力下,熔点在3220℃左右。
室温下的热传导率为1.3KW·K-1·m-1,导热性也很好。
其热膨胀系数为3.5X10-6K-1,也较小,但稍高于金刚石。
CBN的折射率为2.117,电阻率为102~1010Ω·cm,介电常数为4.5。
2.立方氮化硼的机械性质强度:抗压强度为7.2GPa,抗弯强度为294MPa。
中国国家标准规定,对于70/80粒度,I 型CBN的单颗粒抗压强度不低于19.6N,II型CBN的单颗粒抗压强度不低于27.44N。
3.立方氮化硼的化学性质立方氮化硼的化学组成为43.6%B和56.4%N。
主要杂质有SiO2、B2O3、Al2O3、Fe、Mg、Ca等。
立方氮化硼的热稳定性和对铁族元素及其合金的化学惰性明显优于金刚石。
金刚石在500~700℃时就开始氧化,且由于反应产物是气体(CO2),金刚石的破坏会继续直到消耗完为止。
CBN在800℃以上开始与空气或氧气发生作用生成B2O3!CBN的硬度虽比金刚石低,但由于其与含铁黑色金属的化学惰性和较好的热稳定性,使其金属磨除率达到金刚石的10倍,很快地解决了淬火钢等硬而韧的难磨金属材料的加工问题。
这也是CBN得以较快发展的原因。
立方氮化硼在磨具方面的应用由于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,有利于严格控制工件的形状和尺寸精度,还能有效地提高工件的磨削质量,显著提高磨后工件的表面完整性,因而提高了零件的疲劳强度,延长了使用寿命,增加了可靠性,加上立方氮化硼磨料生产过程在能源消耗和环境污染方面比普通磨料生产好,所以,扩大立方氮化硼磨料磨具的生产和应用是机械工业发展的必然趋势。
Cubic Boron Nitride立方氮化硼,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(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。
精车淬硬工件是一门新工艺,实施前需做工艺试验,可用与工件材料、硬度和大小相同的棒料,在同类机床上进行精加工或粗加工试验,关键是要试验刀具与切削参数的选择及工艺系统是否有足够的刚性。
立方氮化硼晶体中氮原子周围等距最近的氮原子个数近年来,随着材料研究的深入,氮化硼作为一种被广泛应用的材料受到了越来越多的关注。
因其具有高折射率、高热稳定性、良好的化学稳定性等特点,在工程和日用品中有着广泛应用。
此外,氮化硼也被广泛用于激光技术、纳米技术以及微电子技术和高温技术等领域中。
氮化硼晶体是一种多角晶系结构,由于晶体中氮原子的存在,这种晶体的主要特性和性质受到氮原子的影响。
因此,了解氮原子的分布和结构对于研究氮化硼的性质起着重要作用。
近年来,学者们针对立方氮化硼晶体进行了研究,以确定氮原子周围等距最近的氮原子个数。
首先,我们需要了解氮化硼立方晶体中氮原子的排列和结构。
氮化硼立方晶体是由八个氮原子排列而成的晶体,其中有一个中心氮原子和其他七个边缘氮原子,并且氮原子周围有六个氢原子。
从晶体结构上来看,立方氮化硼晶体中氮原子周围有三个氮原子,这三个氮原子被称为氮原子的邻居。
氮原子的邻居又分为两类,当两个氮原子位于距离最近的时候,被称为氮原子的等距邻居,那么这三个等距的邻居的数量是多少呢?根据物理学原理,确定氮原子周围等距最近的氮原子个数需要满足以下条件:一、氮原子间的距离应该相同,这个距离就是氮原子与氮原子之间所形成的八面体的边长。
二、氮原子之间的距离应该小于氮原子与氢原子之间的距离,即氮原子与氢原子之间的边长要大于氮原子之间的边长。
根据这两个条件,可以得出,立方氮化硼晶体中氮原子周围等距最近的氮原子个数为三个。
此外,分析氮原子的周边结构也可以确定氮原子的等距邻居的数量,例如氮原子周围有三个或六个氢原子,则氮原子周围等距最近的氮原子个数为三个。
另外,当等距邻居存在时,氮原子与其他氮原子之间的距离也是相等的,这应该也是确定氮原子周围等距最近的氮原子个数的一个重要依据。
综上所述,立方氮化硼晶体中氮原子周围等距最近的氮原子个数为三,分别为中心氮原子和其他两个边缘氮原子。
从物理学原理出发,可以确定氮原子周围等距最近的氮原子个数是三个;从氮原子的周边结构出发,也可以确定氮原子周围等距最近的氮原子个数。
CBN磨料Cubic Boron Nitride立方氮化硼,缩写为:CBN或cBN。
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。
已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。
CBN磨具特点以CBN(立方氮化硼)磨料为原料,分别用树脂粉、金属粉、陶瓷和电镀金属作结合剂,制成各种形状的制品,用于磨削、抛光、研磨的工具叫CBN磨具.立方氮化硼(CBN)砂轮适用于加工以下多种材质:①高锰钢;②高铬、镍、钼合金钢;③冷硬铸铁(HS80~90);④各类淬硬钢(HRC55~65);⑤各类铸铁(HB200~400)等,并已在国内汽车(齿轮、飞轮、轴、轴承等加工)等高硬度软韧材料。
CBN磨具的结构CBN(立方氮化硼)磨具结构一般由工作层、基体、过渡层三部分组成。
工作层又称CBN层,由磨料、结合剂和填料组成,是磨具的工作部分。
过渡层又称非CBN层,由结合剂、金属粉和填料组成,是将CBN层牢固地连接在基体上的部分。
基体是由铝、钢或电木加工而成,起支承工作层和装卡磨具的作用。
CBN磨具的特点1、高硬度、高韧性立方氮化硼(CBN)是人类合成的,硬度仅次于金刚石的超硬材料。
远高于普通刚玉与碳化硅磨料,因而具有更佳的切削能力、更锋利。
2、化学惰性强、耐高温、热稳定性好立方氮化硼不易和铁族元素产生化学反应,所以对于各种高速钢、工具钢、模具钢、高合金淬硬钢、铬钢、镍合金、粉末冶金钢和高温合金等温度高、硬度高、热传导率低的材料的磨削非常适宜。
立方氮化硼可以承受1250-1350摄氏度的高温,比金刚石的耐热性800摄氏度还要高;是磨削淬火钢、高钒高速钢、铝高速钢等对磨削温度较为敏感的金属材料的最理想的砂轮。
3、导热性好CBN热导率可达刚玉砂轮的几十倍到百倍,因而能将磨削热迅速导出,减少工件热变形。
对热传导率低的材料磨削非常适宜。
立方氮化硼膨胀系数和金刚石膨胀系数立方氮化硼的膨胀系数是指在温度变化时,材料线膨胀的比例。
膨胀系数是一个非常重要的材料性质,对于材料在不同温度下的应用能力和可靠性有着重要的影响。
立方氮化硼(cubicboronnitride,简称CBN)是一种由硼和氮组成的化合物,具有类似于金刚石的晶体结构。
CBN具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能,在高温高压下表现出良好的硬度和磨损抗性,因此被广泛应用于切削工具、磨具和高温材料等领域。
CBN的膨胀系数一般在室温附近为0,但随着温度的升高,CBN的膨胀系数会逐渐增大。
根据实验结果,CBN在温度范围为室温到1000°C时,膨胀系数约为2×10^6/°C。
这意味着当温度每升高1°C时,CBN的线膨胀大约为其初始尺寸的2×10^6。
相比之下,金刚石是一种由纯碳构成的材料,也具有类似于CBN的晶体结构。
金刚石具有极高的硬度和热导性,是世界上最硬的材料之一。
由于其优异的物理性能,金刚石被广泛应用于磨具、切削工具、研磨剂和高压实验等领域。
金刚石的膨胀系数与CBN相比较低。
在室温附近,金刚石的膨胀系数约为1×10^6/°C。
当温度升高时,金刚石的膨胀系数也会逐渐增大,但相对较小。
总的来说,CBN和金刚石的膨胀系数都是相对较小的,表明它们在温度变化时的线膨胀能力不高。
这使得它们在高温环境下具有良好的稳定性和可靠性,能够保持其较好的机械性能和尺寸稳定性。
两者的膨胀系数的差异主要是由于它们的晶体结构、原子键强度和原子间距等因素导致的。
虽然它们都是具有高硬度和热稳定性的材料,但其不同的晶体结构和化学成分使得其在膨胀行为上存在一定的差异。
这也是它们在不同的应用领域中所具有的特点和优势。
cbn材料CBN材料是一种新型的超硬材料,具有极高的硬度和耐磨性。
CBN是立方氮化硼(Cubic boron nitride)的简称,其硬度仅次于金刚石。
CBN材料适用于加工高硬度材料,如高速钢、硬质合金和陶瓷等。
CBN材料具有以下几个显著的特点:1. 极高的硬度:CBN材料的硬度接近于金刚石,几乎是其他常见硬质材料的两倍。
这使得CBN材料能够在加工中保持较长时间的刀具寿命,并提高加工效率。
2. 高温稳定性:CBN材料在高温下仍能保持稳定的性能,不易发生热膨胀和热震裂纹。
因此,CBN材料适用于高速、高温的切削加工过程。
3. 优异的导热性:CBN材料具有良好的导热性能,可以迅速将热量传导出去,降低加工温度,减少刀具磨损和变形。
4. 耐磨性强:CBN材料能够在高负荷和高速度下保持较长时间的使用寿命。
这种耐磨性使得CBN材料成为加工硬度较高的材料的理想选择。
5. 化学惰性:CBN材料对大多数化学介质具有较好的惰性,不易被化学物质侵蚀。
这使得CBN材料更加耐用和稳定。
CBN材料由于其卓越的性能,在工业制造领域得到了广泛应用。
例如,CBN砂轮可用于高速切削、精密磨削和超精密加工;CBN刀具可用于切削硬质材料和精密加工高硬度钢;CBN涂层可以提高刀具的耐磨性能等。
值得一提的是,虽然CBN材料的硬度优于其他材料,但在实际应用中,CBN材料仍存在其它一些局限性。
比如,CBN材料的价格较高,制备难度较大,限制了其大规模应用;此外,CBN材料也不适用于加工铁系材料,因为CBN材料对铁具有较高的亲和力,容易形成刀具焊接。
总之,CBN材料是一种卓越的超硬材料,具有极高的硬度和耐磨性,以及优异的导热性和高温稳定性。
CBN材料在工业制造领域有着广泛的应用前景,尤其适用于加工硬度较高的材料,如高速钢、硬质合金等。
尽管CBN材料存在一些局限性,但随着科技的进步,CBN材料的制备技术不断改进,相信其在未来将有更广泛的应用。
六方氮化硼与立方氮化硼导热率摘要:1.六方氮化硼和立方氮化硼的基本概述2.六方氮化硼的导热性3.立方氮化硼的导热性4.六方氮化硼和立方氮化硼的区分方法5.总结正文:六方氮化硼和立方氮化硼是氮化硼的两种不同晶体结构,它们具有许多不同的物理和化学性质。
在本文中,我们将重点讨论它们的导热率,并介绍如何区分这两种晶体结构。
六方氮化硼(h-bn)是一种由氮原子和硼原子交替排列而成的单原子层二维材料,其结构与石墨烯类似。
六方氮化硼具有良好的导热性,这是由于其原子结构、晶格结构和带隙等因素决定的。
原子结构方面,六方氮化硼的原子结构非常稳定,硼和氮原子之间的键合很强,使得其具有非常高的热稳定性和抗腐蚀性。
晶格结构方面,六方氮化硼的晶格结构非常紧密,这使得其具有非常高的密度和坚硬度,同时也使得电子在其中难以运动,从而使其成为一种优秀的绝缘体。
带隙方面,六方氮化硼的带隙比较大,能量需要在一定的范围内才能穿过带隙,这也有助于提高其导热性。
立方氮化硼(c-bn)是另一种氮化硼的晶体结构,其结构与六方氮化硼不同。
立方氮化硼的导热性相对较低,这是由于其晶格结构相对较松散,导致电子在其中的运动较为容易,使其导热性能不如六方氮化硼。
要区分六方氮化硼和立方氮化硼,可以采用一些物理和化学方法。
例如,通过X 射线衍射可以确定材料的晶体结构;通过测量材料的密度和硬度,可以初步判断其是六方氮化硼还是立方氮化硼。
此外,还可以通过观察材料的导热性能来区分,因为六方氮化硼的导热性能明显优于立方氮化硼。
总之,六方氮化硼和立方氮化硼是两种具有不同物理和化学性质的氮化硼晶体结构。
六方氮化硼具有良好的导热性,而立方氮化硼的导热性能相对较低。
氮化硼刀片切削参数,氮化硼刀片吃刀量氮化硼刀具与金刚石刀具同称为超硬刀具,其性质与金刚石类似,可用于高速精密切削多种材料。
氮化硼刀具的发展,大幅度地提高了劳动生产率,改善了产品质量,降低了生产成本,现如今在市场上已占有很大的份额。
今天为大家说一下氮化硼刀片切削参数,氮化硼刀片吃刀量,一起来看看吧。
氮化硼是什么?氮化硼是由氮原子和硼原子所构成的晶体。
化学组成为43.6%的硼和56.4%的氮,具有四种不同的变体:六方氮化硼(HBN)、菱方氮化硼(RBN)、立方氮化硼(CBN)和纤锌矿氮化硼(WBN)。
通常氮化硼刀片是指立方氮化硼刀片。
什么是立方氮化硼刀片?立方氮化硼(CBN)刀片是利用人工方法在高温高压条件下用立方氮化硼微粉和少量的结合剂合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石刀具统称为超硬刀具。
立方氮化硼刀具的特点立方氮化硼(CBN)刀具包括立方氮化硼成型刀具和立方氮化硼刀片两类。
立方氮化硼成型刀具是把立方氮化硼复合层直接焊接到成型刀具上,它具有如下特点:(1)高强度和耐磨性。
CBN微观硬度大约为8000~9000HRC,仅次于金刚石9000~10000HRC。
此外,CBN刀具的耐磨性比硬度合金、陶瓷和金刚石刀具都高得多,可用于加工强硬的铸铁以及强度大、硬度高及热敏性高的钢件或其他合金材料。
(2)热稳定性好。
CBN耐热性可达1400~1500℃,在1200℃下可保持硬度不变,比金刚石几乎高出1倍。
CBN刀具具有抵抗周期性高温作用的能力,当用来高速加工高温合金时,CBN刀具的切削速度可以为硬质合金的4~6倍。
(3)良好的导热性。
CBN的导热性大大高于高速钢、陶瓷和硬质合金,且CBN刀具的导热系数随温度的提高而增大。
(4)化学稳定性极强。
CBN化学惰性大,在中性和还原性介质中对酸碱都是稳定的。
在2000℃高温情况下才与碳元素起反应,因此非常适合用于加工黑色金属。
立方氮化硼刀具的应用磨辊是磨煤机磨辊总成的重要耐磨件,其材料为BTMCr20,含有Cr、Ni、Mn及Cu等成分。
立方氮化硼立方结构的氮化硼,分子式为BN,其晶体结构(图1)类似金刚石,硬度略低于金刚石,为HV7200A 98000兆帕,常用作磨料和刀具材料。
1957年,美国的R.H.温托夫首先研制成立方氮化硼。
1简介编辑立方氮化硼cubic boron n itride立方结构的氮化硼,分子式为BN其晶体结构(图1)类似金刚石,硬度略低于金刚石,为HV7200A98000兆帕,常用作磨料和刀具材料。
1957年,美国的R.H. 温托夫首先研制成立方氮化硼。
很长一段时间里,立方氮化硼被认为在自然界不存在,直至2009年,美国加州大学河滨分校、劳伦斯2利弗莫尔国家实验室的科学家和来自中国、德国科研机构的同行一起,在中国青藏高原南部山区地下约306公里深处古海洋地壳的富铬岩内找到了这种矿物,其在大约1300摄氏度高温、118430个大气压的高压条件下形成了晶体。
该团队以中国地质科学院地质研究所教授方青松的名字将新矿物命名为qingsongite (后缀ite表示矿物)。
国际矿物学协会在2013年8月正式承认了这是一种新的矿物一一立方氮化硼。
其原子结构与金刚石中的碳原子结构类似,因此它具有高密度的特性,硬度可媲美钻石,常被用作磨料和刀具材料。
立方氮化硼CBN(Cubic Boron Nitride )是20世纪50年代首先由美国通用电气(GE公司利用人工方法在高温高压条件下合成的,其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料,因此它与金刚石统称为超硬材料。
誉1立弓委.化的毒襁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。