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“天生我材”之氮化硼刀具,专揽金刚钻干不了的活
2019年01月25日 发布 分类:行业要闻 点击量:230
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俗话讲“没有金刚钻,别揽瓷器活”。据资料记载,明朝的李时珍研究金刚石时发现,它不但可切割玉石,还能在玉器或瓷器上钻眼,于是就称它“金刚钻”。“没有金刚钻不揽瓷器活”说的就是锔瓷,这门手艺把打碎了的瓷器,用锔钉像订书机一样把瓷片钉起来。瓷器烧制后质地脆硬,想在上面打眼钻孔唯有金刚石钻头才可以,玉器也是。现如今这句话常用来形容没有真实的本事,就不要去揽自己力所不能及的事情。

 

 

 

这句古人智慧的结晶的谚语,让金刚钻的牛逼形象已经是深入人心了,再加上金刚石号称地球上最硬的材料,在磨削界称王称霸应该是自然的。事实上,金刚钻可以揽下瓷器活,但遇到切削黑色金属,金刚钻迅速变“软蛋”了。因为金刚石(碳)在高温下容易与铁原子作用,使碳原子转化为石墨结构,刀具极易损坏。此外,不光是切削金色金属,只要是切削温度超过700℃~800℃时,金刚钻就会完全失去其硬度。

 

 

金刚石在纯氧气环境下720度就燃烧成二氧化碳

 

然而材料界处处都是天生我“材”必有用的朴素哲理体现,金刚钻干不了的活,有一个叫立方氮化硼材料的存在就是合理的了。立方氮化硼与人造金刚石分别是六方晶体结构的六方氮化硼和石墨的同素异形体,后面两种都是非常软质材料,莫氏硬度分别为2和1,在高温高压下可以转化为莫氏硬度为的9.7立方氮化硼和莫氏硬度为10金刚石。

 

 

氮化硼刀具(图片来源:郑州博特)

 

虽然立方氮化硼硬度比金刚石低了点,但在空气中抗氧化能力却高出很多,立方氮化硼在大气中加热至1000℃也不发生氧化,而金刚石空气中燃烧温度为850~1000℃,可以说金刚石弱爆了。立方氮化硼还有一个突出优点是化学惰性大,与铁元素在1200~1300℃下也不起化学反应。这样比较下来,我们就理解为什么黑色金属的切削没有选择金刚石刀具了。

 

粉体圈 作者:敬之


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