立方氮化硼单晶与微粉的分界解析

立方氮化硼作为人工合成超硬材料家族的核心成员，依据颗粒形态与制备工艺可明确划分为单晶与微粉两大类别。单晶产品通过高温高压法直接合成，以六方氮化硼为原料，在4-8GPa压力及1400-1800℃条件下，借助触媒作用完成向立方结构的相变，典型产品如DL8500系列黑色CBN单晶，粒度范围达0.1-0.8mm，晶体结构完整，具有明确的晶面与棱角特征。而微粉产品则以单晶为原料，经破碎、整形等后处理工艺制得，粒度严格控制在1-60微米区间，通过调整合成温度、压力及冷却速度等参数，实现粒度分布的精准控制，这种多晶或微晶形态使得微粉颗粒呈现各向同性特征。

二者在物理特性上形成鲜明对比。单晶因大尺寸晶粒保留完整的各向异性特征，在[100]晶向硬度可达4600kg/mm²，但存在解理面脆性；微粉由于晶粒无规则取向，表现为各向同性，热稳定性可达1473K，多棱角形态增强其在结合剂中的把持力。在热学性能方面，单晶导热系数达79.54W/m·K，优于多数工程材料；微粉虽理论导热值略低，但其纳米级粒度在复合材料中可形成高效导热网络。化学惰性方面，二者均对铁族金属呈现优异稳定性，但微粉因高比表面积，在催化反应中表现出更活跃的表面特性。

这种特性差异直接导致应用领域的分工。单晶材料主要服务于大模数加工领域，80/100粒度产品用于制造陶瓷结合剂砂轮，在凸轮轴加工中实现160m/s线速度，较传统刚玉砂轮效率提升30%以上；Ti值达81的A型单晶，适用于高精度齿轮磨削，可稳定保持0.5μm级形位公差。微粉则主导精密加工市场，1-3微米粒度产品用于光学玻璃模压成型模具的抛光，可获得Ra0.01μm级超光滑表面；20-40微米粒度作为树脂结合剂砂轮主料，在轴承滚道加工中实现0.2μm级粗糙度。