硅元素在地壳中的含量仅次于氢元素和氧元素,其主要以化合物的形式广泛存在于自然界中。在20世纪,人们发现硅的半导体性质后,硅材料即作为基础性材料被陆续用于晶体管和集成电路等半导体产业中。由于硅的储量丰富,价格低廉等特点,使其在半导体材料中居于极为重要的地位,并随着科技进步而蓬勃发展。
立方氮化硼(CBN)是由六方氮化硼和触媒在高温高压下合成的超硬材料。这种超硬材料在已工业化应用的超硬材料中,硬度仅次于金刚石。立方氮化硼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,因此立方氮化硼磨具在铁基金属制品切削、磨削加工领域应用广泛,性能十分优异。
文章主要介绍了超硬材料在汽车、空调压缩机、航空航天、半导体、轴承、5G 手机陶瓷背板、金刚石微粉深度加工以及生物医疗精加工等方面的应用现状,分析对比了国内外产品的差异,认为国内超硬材料 应用在粗加工方面优势明显,精加工方面差距较大。存在高端产品创新力度不强和上下游、产学研协同不 足等问题,提出要加强基础研究和产品稳定性和针对性研究。预计国内超硬材料近几年在 5G 手机陶瓷背板加工、PCD,PCBN 等方面将取得重大突破; 国内精密加工产品会实质性进入汽车整车厂; 政府和企业将会加大金刚石工具在半导体加工领域的投资和研发力度; 超硬材料在航空航天、生物医疗领域的应用会加速。
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