なぜ立方晶窒化ホウ素は超硬材料と呼ばれるのか？
なぜ立方晶窒化ホウ素は超硬質材料と呼ばれるのでしょうか？ この疑問に対する答えをお探しなら、あなたは正しい場所に来ています。この記事では、立方晶窒化ホウ素を詳しく見ていき、なぜ立方晶窒化ホウ素が超硬質材料と呼ばれるのかに答えようと思います。
なぜ立方晶窒化ホウ素は超硬材料と呼ばれるのか？
立方晶窒化ホウ素（CBN）は、六方晶窒化ホウ素と触媒を高温高圧下で合成した超硬質材料である。この超硬材料の硬度は、工業用途ではダイヤモンドに次ぐ。立方晶窒化ホウ素の熱安定性はダイヤモンドよりもはるかに高く、鉄系金属元素に対する化学的安定性も高い。そのため、立方晶窒化ホウ素研削工具は、鉄基金製品の切削・研削分野で優れた性能を発揮し、広く使用されています。
立方晶窒化ホウ素には単結晶と多結晶焼結体の二種類がある。単結晶は六方晶窒化ホウ素と触媒を3000～8000Mpaの圧力と800～1900℃の温度で制御して得られる。典型的な触媒材料は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、スズ、鉛、アンチモン、およびそれらの窒化物から選択される。立方晶窒化ホウ素の結晶形は、四面体、八面体、斜晶、双晶などの切頭円錐形をしています。商業的に生産される立方晶窒化ホウ素は黒色、琥珀色、金メッキで、粒子の大きさは通常1mm以下である。
窒化ホウ素多結晶の金属切削分野への応用
立方晶窒化ホウ素多結晶（PCBN）工具は一種の超硬材料製品で、多数の微細粒（0.1~100ミクロン）CBNが合体して形成される。高硬度、耐摩耗性に加え、高靭性、化学的不活性、赤色硬度などの特徴を持ち、ダイヤモンド砥石の刃先で研磨することができます。機械加工のあらゆる面で優れた切削性能を発揮し、高温でも安定した切削が可能なため、特にあらゆる焼入れ鋼、工具鋼、チルド鋳鉄など高硬度の難加工材の加工に適しています。
PCBNはCBNの特性のほとんどを持ち、CBN単結晶表面の方向性劈開の欠点を克服し、多くの性能上の利点を持っています。
研削分野における立方晶窒化ホウ素の応用
立方晶窒化ホウ素は優れた研削性能を持つ。難しい研削材料の加工を完成し、生産性を向上させ、効果的に工作物の研削品質を向上させるだけでなく、工作物の形状とサイズを厳密に制御し、研削後の工作物の表面の完全性を向上させることができる。したがって、部品の疲労強度が向上し、耐用年数が延長されます。
立方晶窒化ホウ素粉末は、樹脂、金属、セラミック、その他の結合剤系に適しているだけでなく、多結晶複合材料の製造に使用することもでき、さらには緩い研削粒子、研削ペーストとして使用することもできます。研磨材としての立方晶窒化ホウ素は、耐用年数が長く、耐摩耗性に優れている。しかし、単結晶の立方晶窒化ホウ素は、粒径が小さい、異方性がある、劈開しやすい劈開面などの欠陥もある。
立方晶窒化ホウ素には多くの性能上の利点があり、その製造工程は他の超硬材料に比べてエネルギー消費が少なく、環境汚染も少ない。したがって、立方晶窒化ホウ素の使用は金属研削に大きく貢献し、研削の革命的な変化をもたらし、研削技術の第二の飛躍と言える。
おわりに
立方晶窒化ホウ素が なぜ 超硬材料と呼ばれるのか、その理由を知る一助となれば幸いです。窒化ホウ素についてさらに詳しく知りたい方は、スタンフォード・アドバンスト・マテリアルズ （SAM）を訪れることをお勧めします。
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