1 概述

　　自1955年美國GE公司采用高溫高壓的方法獲得人造金剛石以來，引起全世界的關切，尤其是對缺乏天然金剛石礦藏的國家具有巨大的吸引力。1957年以高溫高壓的方法合成了立方氮化硼。(CBN)。這些人造材料大大地豐富了材料寶庫，特別有利于切削工具的發展。當時這些材料在機械http://www.stonebuy.com/machine/加工領域的主要用途是作磨料。經過20多年的努力，1977年GE公司又成功地開發了金剛石燒結體(PCD)和CBN燒結體(PCBN)，并制造成刀片，使人造超硬材料的用途進一步擴展，由磨削擴展到了切削。

　　更可喜的是大顆粒的單晶金剛石和單晶CBN的合成，為取代天然金剛石創造了條件。據資料表明，當前已經合成的人造單晶金剛石中，最大的竟重達34.2克拉，但是要實際應用尚有待進一步的研究、探索，而且現在的成本也昂貴。

　　我國在人造金剛石方面的發展也十分迅速，據統計，1993年全世界的產量為9億克拉，而我國已達到2.1～2.3億克拉，居世界首位。這表明我國在這個領域的潛力相當大。這門技術的發展為推動超硬材料在我國的廣泛應用創造了前提。

　　化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)技術的突破，對切削工具的發展來說是一次革命，先是涂復各種陶瓷材料，而今發展到了類金剛石膜、金剛石膜、和CBN膜的超硬材料的涂層。這種發展幾乎使所有切削工具相應地提高了表面硬度。而今氣相沉積技術依然在發展，就金剛石而言，已從薄膜向厚膜擴展，其沉積的速度由一般的每小時數微米發展到了最大每小時0.93mm。
今天科技在飛速發展，新材料大量涌現，其中相當一部分是高合金鋼、高硅鋁合金、高強度的復合材料、這些都屬于難切削材料，如宇航工業常用的Inconel718鎳基合金即為一例。由于超硬材料的發展，便大大緩解了這些材料難加工的局面。

　　當前，工業發達的國家已將這些新材料的研究成果迅速地應用到了制造行業，從而提高了生產率，特別是歐美和日本。我國雖然在這方面有了長足的進步，但是在提高和應用上存在著相當大的差距。面對21世紀的挑戰，人造金剛石、人造CBN等超硬材料必將發揮出巨大的作用，人們可以拭目以待。

　　2 金剛石、超硬材料的特性與作用

　　天然單晶金剛石是世界上最硬的物質，所以作為磨料和切削工具，其性能是無與倫比的，以金剛石車刀為例，其刃口圓弧半徑可以刃磨到連掃描電子顯微鏡，SEM，也無法檢測，直到現在還沒有一種材料能取而代之，利用它來切削加工，往往可以直接獲得鏡面，當前被廣泛地應用于儀表、電子、光學等領域，成為不可缺少的切削工具的材料，但是因成本昂貴，刃磨需要高超的技藝，所以一直妨礙其廣泛的應用。