常见问题
最硬的物质
- 导热性好,蓄积的加工热量少
- 与铁具有亲和性,无法对铁进行加工
- 耐磨损性因晶向而异
众所周知,金刚石是由碳组成的。
通常来说,铁中含有接近2.0%的碳,使用金刚石刀具进行切削的话,会成为铁的必需营养素,随着切削温度的上升,构成金刚石的碳容易发生扩散,被铁吸收。
因此,金刚石的硬度虽然远超过铁,但不能轻易使用。
金刚石刀具在静态作用下非常容易缺损,使用时需要充分注意。
使用时 | ・用手处理金刚石刀具时 a.避免刀尖接触手指、指甲、金属等 b.清洗时,请始终使用新的棉棒、酒精 |
---|---|
保管/搬运 | ・保管时 a.不得将刀具叠放。 放入专用盒中,以盒为单位进行“使用前、使用后”的管理,保护刀尖。 |
具有长期的耐久性。
成本方面 | 降低设备投资费用 缩短周期时间 |
---|---|
质量方面 | 提高加工精度 |
可以举出的一个区别,是晶体表面生长层的薄度不同。
天然金刚石产生于地球的地层,作为大自然的产物,是碳在地下高温高压条件下历经几十亿年的时间,结晶形成一个个体的物质。而人造金刚石则是使用与天然金刚石相近的化学物质,在机械中通过高温高压处理进行结晶。是人工的产物。二者各具特色,应用到了各种领域。
虽然天然金刚石与人造金刚石在化学结构上是相同的物质,但可以举出的一个区别,是晶体表面生长层的薄度不同。通常来说,天然金刚石是在漫长的时间中一点点长大,在晶体表面形成的生长层极薄,而人造金刚石要在短时间内生长,生长层往往较厚。天然金刚石的生长层,最薄的只有5埃以下,而人造金刚石的生长层,厚度据说可以达到数百埃。
天然的刀尖锋利度最佳。人造的则是平均稳定性出色。
天然金刚石是大自然的产物。因此,质量“参差不齐”,非常不稳定。但对于非球面透镜用模具等超精密加工领域,这种材料必不可少,刀尖锋利度可以说是最好的。
人造金刚石是人类使用机械人工制造的,因此具有均衡的稳定性,但在目前阶段,其性质并未超过天然金刚石,用于要求一定水准的精密加工。对于汽车相关部件、树脂加工等用途,完全可以满足需要。
自然界中不存在的陶瓷
立方氮化硼(Cubic Boron Nitride:缩写为cBN)是自然界中不存在的陶瓷,以六方氮化硼(Hexagonal Boron Nitride:缩写为hBN)为原料,在高温高压条件下会合成出cBN粉末,再使用作为粘合剂的结合材料(Co/TiN等)在高压高温下对其加热硬化,得到的物质就是CBN烧结体。
在空气中加热到约1300℃不氧化
CBN在空气中加热到约1300℃也不会氧化,不会与铁发生反应。
因此可以切削铸件、淬火钢。
金刚石在空气中加热到700℃就会开始发生石墨化。
人们往往以为是“怎样都不会碎”。
一般来说,听到“最硬”,任何人都会以为是“怎样都不会碎”。这里所说的硬,是指在一定的条件(力)下进行比较是最硬的。金刚石的硬度已经通过莫氏硬度、努氏硬度得到了证实。金刚石不耐冲击,对于结晶面受力的耐受能力非常强,但沿着结晶面方向瞬间施加非常强的力就会碎裂。因此,用锤子等可能会砸得粉碎。
不易产生划痕的程度和实质性的硬度
莫氏硬度 | 表示的是“刻划时不易产生划痕的程度”,由德国矿物学家腓特烈·摩斯提出。其对象主要为矿物,按照不易产生划痕的顺序,对矿物进行了排序。莫氏硬度最近进行修订,分为了15级。 |
---|---|
努氏硬度 | 不同于表示硬度排序的莫氏硬度,努氏硬度是用数值来表示实质性的硬度。是将前端为金刚石四角锥的硬度计压向测量物,根据产生痕迹的程度来测量硬度的方法。 |
莫氏硬度 | 矿 物 | 努氏硬度 | |
硬度 1 | 滑石 | 0 | 可以用指甲轻松破坏 |
硬度 2 | 石膏 | 32 | 用指甲可以划出轻微划痕 |
硬度 3 | 方解石 | 135 | 用刀子可以轻松划出划痕 |
硬度 4 | 荧石 | 163 | 用刀子可以划出轻微划痕 |
硬度 5 | 磷灰石 | 430 - 490 | 等同于窗玻璃 |
硬度 6 | 正长石 | 560 | 锉刀可以锉动 |
硬度 7 | 熔融石英 | ||
硬度 8 | 水晶 | 710 - 790 | 用锉刀可以划出轻微划痕 |
硬度 9 | 黄玉 | 1250 | 锉刀无法锉动 |
硬度 10 | 石榴石 | ||
硬度 11 | 熔融氧化锆 | ||
硬度 12 | 熔融氧化铝 | 2100 | |
硬度 13 | 碳化硅 | 2500 | |
硬度 14 | 碳化硼 | 2750 | |
硬度 15 | 金刚石 | 5500 - 6950 |
最硬的物质
- 导热性好,蓄积的加工热量少
- 与铁具有亲和性,无法对铁进行加工
- 耐磨损性因晶向而异
众所周知,金刚石是由碳组成的。
通常来说,铁中含有接近2.0%的碳,使用金刚石刀具进行切削的话,会成为铁的必需营养素,随着切削温度的上升,构成金刚石的碳容易发生扩散,被铁吸收。
因此,金刚石的硬度虽然远超过铁,但不能轻易使用。
金刚石刀具在静态作用下非常容易缺损,使用时需要充分注意。
使用时 | ・用手处理金刚石刀具时 a.避免刀尖接触手指、指甲、金属等 b.清洗时,请始终使用新的棉棒、酒精 |
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保管/搬运 | ・保管时 a.不得将刀具叠放。放入专用盒中,以盒为单位进行“使用前、使用后”的管理,保护刀尖。 |
具有长期的耐久性。
成本方面 | 降低设备投资费用 缩短周期时间 |
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质量方面 | 提高加工精度 |
可以举出的一个区别,是晶体表面生长层的薄度不同。
天然金刚石产生于地球的地层,作为大自然的产物,是碳在地下高温高压条件下历经几十亿年的时间,结晶形成一个个体的物质。而人造金刚石则是使用与天然金刚石相近的化学物质,在机械中通过高温高压处理进行结晶。是人工的产物。二者各具特色,应用到了各种领域。
虽然天然金刚石与人造金刚石在化学结构上是相同的物质,但可以举出的一个区别,是晶体表面生长层的薄度不同。通常来说,天然金刚石是在漫长的时间中一点点长大,在晶体表面形成的生长层极薄,而人造金刚石要在短时间内生长,生长层往往较厚。天然金刚石的生长层,最薄的只有5埃以下,而人造金刚石的生长层,厚度据说可以达到数百埃。
天然的刀尖锋利度最佳。人造的则是平均稳定性出色。
天然金刚石是大自然的产物。因此,质量“参差不齐”,非常不稳定。但对于非球面透镜用模具等超精密加工领域,这种材料必不可少,刀尖锋利度可以说是最好的。
人造金刚石是人类使用机械人工制造的,因此具有均衡的稳定性,但在目前阶段,其性质并未超过天然金刚石,用于要求一定水准的精密加工。对于汽车相关部件、树脂加工等用途,完全可以满足需要。
自然界中不存在的陶瓷
立方氮化硼(Cubic Boron Nitride:缩写为cBN)是自然界中不存在的陶瓷,以六方氮化硼(Hexagonal Boron Nitride:缩写为hBN)为原料,在高温高压条件下会合成出cBN粉末,再使用作为粘合剂的结合材料(Co/TiN等)在高压高温下对其加热硬化,得到的物质就是CBN烧结体。
在空气中加热到约1300℃不氧化
CBN在空气中加热到约1300℃也不会氧化,不会与铁发生反应。
因此可以切削铸件、淬火钢。
金刚石在空气中加热到700℃就会开始发生石墨化。
人们往往以为是“怎样都不会碎”。
一般来说,听到“最硬”,任何人都会以为是“怎样都不会碎”。这里所说的硬,是指在一定的条件(力)下进行比较是最硬的。金刚石的硬度已经通过莫氏硬度、努氏硬度得到了证实。金刚石不耐冲击,对于结晶面受力的耐受能力非常强,但沿着结晶面方向瞬间施加非常强的力就会碎裂。因此,用锤子等可能会砸得粉碎。
不易产生划痕的程度和实质性的硬度
莫氏硬度 | 表示的是“刻划时不易产生划痕的程度”,由德国矿物学家腓特烈·摩斯提出。其对象主要为矿物,按照不易产生划痕的顺序,对矿物进行了排序。莫氏硬度最近进行修订,分为了15级。 |
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努氏硬度 | 不同于表示硬度排序的莫氏硬度,努氏硬度是用数值来表示实质性的硬度。是将前端为金刚石四角锥的硬度计压向测量物,根据产生痕迹的程度来测量硬度的方法。 |
莫氏硬度 | 矿 物 | 努氏硬度 | |
硬度 1 | 滑石 | 0 | 可以用指甲轻松破坏 |
硬度 2 | 石膏 | 32 | 用指甲可以划出轻微划痕 |
硬度 3 | 方解石 | 135 | 用刀子可以轻松划出划痕 |
硬度 4 | 荧石 | 163 | 用刀子可以划出轻微划痕 |
硬度 5 | 磷灰石 | 430 - 490 | 等同于窗玻璃 |
硬度 6 | 正长石 | 560 | 锉刀可以锉动 |
硬度 7 | 熔融石英 | ||
硬度 8 | 水晶 | 710 - 790 | 用锉刀可以划出轻微划痕 |
硬度 9 | 黄玉 | 1250 | 锉刀无法锉动 |
硬度 10 | 石榴石 | ||
硬度 11 | 熔融氧化锆 | ||
硬度 12 | 熔融氧化铝 | 2100 | |
硬度 13 | 碳化硅 | 2500 | |
硬度 14 | 碳化硼 | 2750 | |
硬度 15 | 金刚石 | 5500 - 6950 |