立方氮化硼（Cubic Boron Nitride,CBN)是氮化硼(BN)的同素異構(gòu)體之一，其晶體結(jié)構(gòu)類似金剛石，硬度略低于金剛石，但遠(yuǎn)高于其他刀具材料，其與金剛石統(tǒng)稱為超硬刀具材料，常用作磨料和刀具材料。

到目前為止，立方氮化硼主要是通過(guò)人工合成的方法獲得，有單晶體(CBN)與多晶體（聚晶立方氮化硼，簡(jiǎn)稱PCBN)之分。

單晶體立方氮化硼是以立方氮化硼為原料，加觸媒在4~8GPa高壓、1400~1800℃高溫條件下轉(zhuǎn)化而成。由于受CBN制造技術(shù)的限制，目前制造直接用于切削刀具的大顆粒單晶體仍存在困難，成本很高，加之單晶CBN存在易劈裂的解理面，不能直接用于制造切削刀具，因而CBN單晶主要用于制作磨料和磨具。目前，工業(yè)上可用于切削刀具的立方氮化硼材料主要是聚晶立方氮化硼刀具。

PCBN是在高溫高壓條件下，將微細(xì)的CBN材料通過(guò)粘結(jié)劑（AI、Ti、TiC、TiN等)燒結(jié)而成的一種多晶材料。PCBN克服了CBN單晶體易解理和各向異性等缺點(diǎn)，非常適合制作刀具等工具。立方氮化硼的主要性能特點(diǎn)如下：

1. 高的硬度和耐磨性。CBN微粉的顯微硬度為8000~9000HV,其PCBN燒結(jié)體的硬度達(dá)到3000~5000HV。在切削耐磨材料時(shí)，其耐磨性為硬質(zhì)合金刀具的50倍，為涂層硬質(zhì)合金刀具的30倍，為陶瓷刀具的25倍。

   

2. 具有很高的熱穩(wěn)定性。CBN的耐熱性可達(dá)1400~1500℃以上，比金剛石的耐熱性(700~800℃)幾乎高1倍。CBN在1370℃時(shí)才開(kāi)始由立方晶體變?yōu)榱骄w而開(kāi)始軟化。PCBN在800℃時(shí)的硬度還高于陶瓷和硬質(zhì)合金的常溫硬度。因此，PCBN刀具可用比硬質(zhì)合金刀具高3~5倍的速度高速切削高溫合金和淬硬鋼。

3. 優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性。CBN的化學(xué)惰性大，在1000℃以下不發(fā)生氧化反應(yīng)。同時(shí)與鐵系材料到1200~1300℃時(shí)也不易起化學(xué)作用，在還原性的氣體介質(zhì)中，對(duì)酸和堿都是穩(wěn)定的。因此，PCBN刀具適合切削淬火鋼零件和冷硬鑄鐵，可廣泛應(yīng)用于鑄鐵的高速切削。

4. 具有較好的導(dǎo)熱性。CBN的熱導(dǎo)率比金剛石低（約為金剛石的1/2),但遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于高速鋼、硬質(zhì)合金等材料。在各類刀具材料中，PCBN的導(dǎo)熱性僅次于金剛石。隨著溫度的升高，CBN和PCBN的熱導(dǎo)率是增加的。PCBN刀具熱導(dǎo)率高可使刀尖處溫度降低，減小刀具的磨損，有利于加工精度的提高。在同樣的切削條件下，PCBN刀具的切削溫度要低于硬質(zhì)合金刀具。

5. 具有較小的摩擦系數(shù)。CBN與不同材料間的摩擦系數(shù)約為0.1~0.3,比硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)(0.4~0.6)小得多。隨著切削速度的提高，摩擦系數(shù)減小。低的摩擦系數(shù)能使切削力減小、切削溫度降低、加工表面質(zhì)量提高。