本书系统地介绍了超硬材料——金刚石及氮化硼等的结构与性能、制备方法，并重点阐述了超硬材料工具的配方设计及制造技术，包括各种超硬材料磨具、超硬材料刀具、超硬材料钻头、超硬材料锯切工具等。同时，本书对超硬材料及工具的最新技术与进展也作了全面总结。本书技术新颖，工艺详尽，并列出了大量制备实例，对从事超硬材料及其工具研究、生产与应用的技术人员具有很大的参考价值。

材料是人类社会生活的物质基础，也是一切技术发展的物质基础。在新材料领域中，超硬材料因其特殊的性能而具有非常重要的地位，起着其他材料不可替代的作用，并得到日益广泛的应用。本书较全面介绍了超硬材料的基础知识，总结了近年来超硬材料及其工具领域的新进展，也融入了编著者从事超硬材料及其工具研究工作的体会。

第1章 概述

1．1超硬材料的发展与现状

1．1．1超硬材料的研究概况

1．1．2超硬材料的发展前景

1．2材料硬度的表征方法

1．2．1矿物学上硬度的分类

1．2．2常用的硬度试验法

1．3超硬材料的结构特征与材料硬度的关系

1．3．1元素的共价半径

1．3．2价键

1．3．3配位结构

1．3．4晶体的原子结构

参考文献

第2章 金刚石和立方氮化硼的结构与性能

2．1金刚石的结构

2．1．1金刚石的原子结构

2．1．2金刚石的晶体结构

2．1．3金刚石的晶体形态

2．2金刚石的性能

2．2．1金刚石的硬度

2．2．2金刚石的机械性质

2．2．3金刚石的热稳定性

2．2．4金刚石与金属之间的作用

2．3立方氮化硼的组成、结构和性质

2．3．1六方氮化硼和菱方氮化硼的结构

2．3．2立方氮化硼和钎锌矿氮化硼的结构

2．3．3立方氮化硼的性质

2．3．4CBN和金刚石的性质比较

参考文献

第3章 静态高温高压合成金刚石

3．1超高压技术与超硬材料合成

3．1．1超高压技术

3．1．2超高压的获得

3．1．3超高压技术与超硬材料合成

3．1．4金刚石合成的理论基础

3．1．5石墨转变为金刚石的转化机理

3．2原料要求和处理方法

3．2．1传压密封材料

3．2．2碳素原料

3．2．3催化剂原料

3．3人造金刚石的合成设备

3．3．1六面顶高压设备

3．3．2两面顶高压设备

3．4人造金刚石合成工艺

3．4．1优质细颗粒金刚石合成工艺

3．4．2普通磨料级金刚石合成工艺

3．4．3粉末催化剂锯片级金刚石合成工艺

3．4．4宝石级大单晶金刚石生长合成工艺

3．5人造金刚石的提纯和粒度分级

3．5．1清除金属

3．5．2清除石墨

3．5．3清除叶蜡石

3．5．4金刚石粒度分选和检测

参考文献

第4章 动态高压合成金刚石

4．1动态高温高压产生的原理

4．1．1冲击波

4．1．2冲击波的基本方程

4．1．3动态高压的测量

4．1．4动态高压下介质温度的估算

4．1．5高压下石墨的物态方程

4．2动态法合成金刚石的原理

4．2．1石墨的压力一温度相图

4．2．2动态法合成金刚石的原理

4．3动态法合成金刚石的主要装置

4．3．1平面波发生器

4．3．2我国用爆炸法生产人造金刚石的装置

4．4爆炸法合成金刚石工艺

4．4．1合成工艺

4．4．2爆炸法合成金刚石的提纯工艺

4．5动态法合成金刚石的组织结构

4．5．1动态法合成产物的颗粒尺寸与结构特征

4．5．2动态法合成产物的化学特性与相变形式

参考文献

第5章 化学气相沉积法合成金刚石膜

5．1金刚石薄膜的发展概况及特性

5．1．1金刚石薄膜的发展概况

5．1．2金刚石薄膜的特性及应用

5．2CVD金刚石生长基本原理和工艺过程

5．2．1CVD金刚石生长基本原理

5．2．2CVD金刚石生长工艺过程

5．2．3非金刚石衬底过渡层存在的机理

5．3CVD金刚石薄膜的合成方法和技术特点

5．3．1热丝CVD法(HFCVD)

5．3．2微波等离子体法(MPCVD)

5．3．3等离子体喷射法

5．3．4其他CVD方法

参考文献

第6章 静态高温高压催化剂法合成CBN

6．1基本原理

6．1．1六方氮化硼与立方氮化硼平衡曲线

6．1．2六方氮化硼与立方氮化硼结构转变

6．2原料要求和处理方法

6．2．1六方氮化硼的制备

6．2．2催化剂

6．2．3传压密封介质

6．3设备与工装

6．4CBN合成工艺、提纯及检测

6．4．1工艺流程

6．4．2立方氮化硼的提纯

6．4．3立方氮化硼的检测

参考文献

第7章 立方氮化硼薄膜性质及制备技术

7．1立方氮化硼薄膜的理论研究

7．1．1BN薄膜的微结构

7．1．2CBN薄膜的生长模型及机理

7．1．3立方氮化硼薄膜的标识方法

7．1．4BN薄膜研究中存在的主要问题

7．2立方氮化硼薄膜制备技术

7．2．1化学气相沉积法(CVD)

7．2．2物理气相沉积法(PVD)

参考文献

第8章 超硬材料工具的特点和应用

8．1超硬材料工具的发展和应用

8．1．1超硬材料工具的发展

8．1．2超硬材料工具的应用

8．2超硬材料磨具的基本特征

8．2．1超硬材料磨具的组成、结构和标记方法

8．2．2超硬材料磨具的主要性能特征

参考文献

第9章 树脂结合剂超硬材料磨具

9．1树脂结合剂

9．1．1树脂结合剂的性能要求

9．1．2两种常用的树脂结合剂

9．2树脂超硬磨具的制造工艺

9．2．1制造工艺流程

9．2．2配方设计

9．2．3配混料工艺

9．2．4成型工艺

9．2．5固化工艺

9．2．6加工、检查与废品分析

参考文献

第10章 陶瓷结合剂超硬材料磨具

10．1超硬材料陶瓷磨具的特点及其发展趋势

10．2超硬材料陶瓷磨具的原材料

10．2．1磨料

10．2．2结合剂原材料

10．2．3其他原料

10．3超硬材料陶瓷磨具的制造工艺

10．3．1配方设计

10．3．2成型料的计算

10．3．3成型料的配制

10．3．4成型

10．3．5干燥

10．3．6烧结

10．3．7加工

10．3．8检查

参考文献

第11章 金属结合剂超硬材料磨具

11．1烧结金属结合剂超硬材料磨具

11．1．1金属结合剂

11．1．2烧结理论

11．1．3生产工艺

11．2电镀金属结合剂超硬材料磨具

11．2．1超硬材料电镀制品的特性及应用

11．2．2电镀工艺原理

11．2．3制造工艺

11．3单层高温钎焊超硬材料磨具

11．3．1单层高温钎焊金刚石砂轮

11．3．2单层高温钎焊CBN砂轮

参考文献

第12章 其他超硬材料工具

12．1超硬材料刀具

12．1．1超硬刀具材料的发展概况

12．1．2金刚石刀具材料的种类、性能和特点

12．1．3立方氮化硼刀具材料的种类、性能和制备

12．2超硬材料钻头

12．2．1热压浸渍法制造金刚石钻头

12．2．2无压浸渍法制造金刚石钻头

12．2．3冷压浸渍法制造金刚石钻头

12．2．4电铸金刚石钻头

12．3超硬材料锯切工具

12．3．1金刚石锯切工具的种类

12．3．2金刚石锯切工具用原材料

12．3．3金刚石锯切工具的制造方法

12．3．4树脂金刚石超薄切割砂轮的制备

参考文献