单晶金刚石刀具的刃磨特点 单晶金刚石的物理特性有哪些
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一、单晶金刚石用作超精密加工的优势
1、硬度极高，耐磨性优异，可最大限度避免刀尖磨损影响工件尺寸。
2、导热性好，热膨胀系数低，切削加工时不易产生热变形，有利于精密加工。
3、刃面粗糙度小，刃口锋利，可达Ra0.01~0.006μm，适合薄层切削。
4、摩擦系数低，不易产生积屑瘤，加工表面质量高。
注意：金刚石刀具不适合加工钢铁材料，因为金刚石与铁有强化学亲和力，高温下铁原子与碳原子作用转化为石墨结构，刀具易损坏。适用于精加工铝硅合金、压缩木材、陶瓷、刚玉、玻璃等。
二、单晶金刚石刀具的刃磨特点
超精密加工中，单晶金刚石刀具的两个基本精度是刀刃轮廓精度和刃口钝圆半径。加工非球面透镜圆弧刀具刃口圆度需低于0.05μm，加工多面体反射镜刀刃直线度需低于0.02μm。刀具刃口钝圆半径表示刀具刃口锋利程度，范围从20nm～1μm。
三、单晶金刚石刀具的晶面选择
金刚石晶体属于平面立方晶系，各晶面物理机械性能不同、制造难易程度和使用寿命也不同。Hertz试验法测定金刚石微观强度，适合用概率论分析。作用应力相同时，(110)晶面破损概率最大，(111)次之，(100)最小。即(110)晶面最易破损，(111)次之，(100)最不易破损。结合微观强度综合考虑，(100)晶面适合作刀具前后刀面，易刃磨出高质量刀具刃口，不易产生微观崩刃。
通常应根据刀具要求选择晶面。要求获得最高强度，选用(100)晶面；抗机械磨损，选用(110)晶面；抗化学磨损，宜采用(110)晶面作前刀面，(100)晶面作后刀面，或前后刀面都用(100)晶面。这些要求需借助晶体定向技术实现。
四、单晶金刚石的物理特性
金刚石为单一碳原子结晶体，晶体结构为等轴面心立方晶系。金刚石中碳原子间sp3杂化共价键结合力强、稳定性和方向性好，是自然界最硬物质，显微硬度可达10000HV。物理特性见下：
硬度-60000～100000MPa，随晶体方向和温度而定
抗弯强度-210～490MPa
抗压强度-1500～2500MPa
弹性模量-(9～10.5)×10的12次方MPa
热导率-8.4～16.7J/cm·s·℃
质量热容-0.156J/(g·℃)(常温)
开始氧化温度-900～1000K
开始石墨化温度-1800K(在惰性气体中)
和铝合金、黄铜间的摩擦系数-0.05～0.07(常温下)
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时间：1天前
一、单晶金刚石用作超精密加工的优势
1、硬度极高，耐磨性优异，可最大限度避免刀尖磨损影响工件尺寸。
2、导热性好，热膨胀系数低，切削加工时不易产生热变形，有利于精密加工。
3、刃面粗糙度小，刃口锋利，可达Ra0.01~0.006μm，适合薄层切削。
4、摩擦系数低，不易产生积屑瘤，加工表面质量高。
注意：金刚石刀具不适合加工钢铁材料，因为金刚石与铁有强化学亲和力，高温下铁原子与碳原子作用转化为石墨结构，刀具易损坏。适用于精加工铝硅合金、压缩木材、陶瓷、刚玉、玻璃等。
二、单晶金刚石刀具的刃磨特点
超精密加工中，单晶金刚石刀具的两个基本精度是刀刃轮廓精度和刃口钝圆半径。加工非球面透镜圆弧刀具刃口圆度需低于0.05μm，加工多面体反射镜刀刃直线度需低于0.02μm。刀具刃口钝圆半径表示刀具刃口锋利程度，范围从20nm～1μm。
三、单晶金刚石刀具的晶面选择
金刚石晶体属于平面立方晶系，各晶面物理机械性能不同、制造难易程度和使用寿命也不同。Hertz试验法测定金刚石微观强度，适合用概率论分析。作用应力相同时，(110)晶面破损概率最大，(111)次之，(100)最小。即(110)晶面最易破损，(111)次之，(100)最不易破损。结合微观强度综合考虑，(100)晶面适合作刀具前后刀面，易刃磨出高质量刀具刃口，不易产生微观崩刃。
通常应根据刀具要求选择晶面。要求获得最高强度，选用(100)晶面；抗机械磨损，选用(110)晶面；抗化学磨损，宜采用(110)晶面作前刀面，(100)晶面作后刀面，或前后刀面都用(100)晶面。这些要求需借助晶体定向技术实现。
四、单晶金刚石的物理特性
金刚石为单一碳原子结晶体，晶体结构为等轴面心立方晶系。金刚石中碳原子间sp3杂化共价键结合力强、稳定性和方向性好，是自然界最硬物质，显微硬度可达10000HV。物理特性见下：
硬度-60000～100000MPa，随晶体方向和温度而定
抗弯强度-210～490MPa
抗压强度-1500～2500MPa
弹性模量-(9～10.5)×10的12次方MPa
热导率-8.4～16.7J/cm·s·℃
质量热容-0.156J/(g·℃)(常温)
开始氧化温度-900～1000K
开始石墨化温度-1800K(在惰性气体中)
和铝合金、黄铜间的摩擦系数-0.05～0.07(常温下)
