我們金剛石方面也應(yīng)該有硬件和軟件之分，有人認(rèn)為有了設(shè)備就會(huì)有優(yōu)質(zhì)粗顆粒金剛石，這是一種片面性的觀念，是錯(cuò)誤的。應(yīng)該這么說(shuō)：金剛石壓機(jī)大型化與控制系統(tǒng)的精細(xì)化屬于硬件部分；而組裝設(shè)計(jì)、合成工藝及包括后部提純、分選、鑒定、分類及標(biāo)準(zhǔn)等就是軟件部分。這兩者必須緊密結(jié)合起來(lái)，我們才能獲得制品合用的真正優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。——方嘯虎
　　一個(gè)國(guó)家超硬材料應(yīng)用的狀態(tài)，體現(xiàn)了這個(gè)國(guó)家現(xiàn)代化工業(yè)的發(fā)展水平。中國(guó)改革開(kāi)放三十年以來(lái)，由于工業(yè)化、現(xiàn)代化的建設(shè)不斷獲得進(jìn)步，國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量已成為全球第二的大國(guó)。當(dāng)然人均GDP我國(guó)還是相當(dāng)落后的，一般只有發(fā)達(dá)國(guó)家的10%左右，所以說(shuō)中國(guó)的發(fā)展道路還很長(zhǎng)！作為超硬材料行業(yè)，中國(guó)不僅是超硬材料生產(chǎn)大國(guó)，而且是超硬材料應(yīng)用大國(guó)，這一趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)下去，超硬材料的發(fā)展也將會(huì)持續(xù)下去。
　　下面我們就超硬材料相關(guān)問(wèn)題予以討論。
　　1、基本情況
　　在這里希望行業(yè)首先要樹(shù)立一個(gè)新的概念，即硬件與軟件的概念，金剛石行業(yè)也應(yīng)該有硬件和軟件的關(guān)系問(wèn)題。眾所周知，計(jì)算機(jī)行業(yè)從來(lái)就是把硬件和軟件這兩部分作為兩大問(wèn)題分別展開(kāi)工作的，所以其進(jìn)步很快。我們金剛石行業(yè)也應(yīng)該有硬件和軟件之分。有人認(rèn)為有了設(shè)備就會(huì)有優(yōu)質(zhì)粗顆粒金剛石，這是一種片面性的觀念，是錯(cuò)誤的。應(yīng)該這么說(shuō)：金剛石壓機(jī)大型化與控制系統(tǒng)的精細(xì)化屬于硬件部分；而組裝設(shè)計(jì)、合成工藝及包括后部提純、分選、鑒定、分類及標(biāo)準(zhǔn)等就是軟件部分。這兩者必須緊密結(jié)合起來(lái)，我們才能獲得制品合用的真正優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。有人會(huì)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題我們始終如一地在做，但又應(yīng)該指出：這個(gè)問(wèn)題絕不是沒(méi)有依據(jù)，因?yàn)樾袠I(yè)里有少數(shù)工作者就是這樣在強(qiáng)調(diào)這種片面性，所以必須這么提出，讓同仁重視。同時(shí)，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品不見(jiàn)得都是強(qiáng)度越高越好，透明度越高越好，而應(yīng)該是產(chǎn)品越適宜于應(yīng)用越好。有了這個(gè)基本原則，我們就有了談下面問(wèn)題的基礎(chǔ)。
　　1.1設(shè)備
　　1.1.1壓機(jī)總量估計(jì)及趨勢(shì)
　　目前國(guó)內(nèi)的主要機(jī)型已經(jīng)轉(zhuǎn)為≥Φ500mm缸徑的壓機(jī)。當(dāng)然有一部分Φ（400-800）mm缸徑壓機(jī)轉(zhuǎn)為生產(chǎn)聚晶、復(fù)合片及其它超硬材料產(chǎn)品，但已經(jīng)失去其主力設(shè)備的功能和能力了。我國(guó)的主力機(jī)型壓機(jī)總臺(tái)數(shù)應(yīng)該有4000-4500臺(tái)，甚至更多。其分布以河南為主，其幾個(gè)大型企業(yè)就已達(dá) 3500臺(tái)以上，其次有北京（含河北）、湖南、安徽、山東、江蘇、浙江等。山東、安徽兩省都有200臺(tái)左右的規(guī)模企業(yè)。北京有數(shù)個(gè)企業(yè)都是數(shù)十臺(tái)，有的企業(yè)下一步計(jì)劃將更大。不為人知的浙江某地采用Φ600mm缸徑（因?yàn)閱胃自O(shè)計(jì)壓力大，相當(dāng)一般說(shuō)的Φ650mm缸徑）的壓機(jī)已經(jīng)有30余臺(tái)，第一期計(jì)劃在 50~100臺(tái)。還應(yīng)特別提到的，行業(yè)又有一專業(yè)廠上市，壓機(jī)將會(huì)大幅增加，無(wú)疑將會(huì)成為行業(yè)產(chǎn)生新的競(jìng)爭(zhēng)者。其它最少應(yīng)達(dá)200~300臺(tái)。
　　1.1.2進(jìn)一步大型化與單缸高壓力化
　　在我們講≥Φ500mm缸徑壓機(jī)為我國(guó)壓機(jī)主力設(shè)備的同時(shí)，可以指出在2008~2009年期間真正在生產(chǎn)的Φ500mm缸徑的壓機(jī)已經(jīng)幾乎沒(méi)有了。而多數(shù)都是以Φ600~650mm缸徑為發(fā)展方向，從目前情況看Φ600~650mm缸徑壓機(jī)將會(huì)越來(lái)越顯示出它的優(yōu)勢(shì)。目前國(guó)內(nèi)最大的壓機(jī)是 Φ700~750mm缸徑壓機(jī)。另外無(wú)工作缸的大型壓機(jī)也會(huì)進(jìn)一步完善后進(jìn)入發(fā)展階段，其工作缸徑將會(huì)達(dá)1000~1500mm。盡管這兩類型壓機(jī)目前技術(shù)還不完全穩(wěn)定，但有的企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始穩(wěn)定，這種發(fā)展趨勢(shì)是不會(huì)逆轉(zhuǎn)的。
　　在這里還要強(qiáng)調(diào)的是，單缸壓力由100MPa提至120~125MPa也是可能的。據(jù)調(diào)研，已經(jīng)有數(shù)百臺(tái)在正常運(yùn)行，它的投入產(chǎn)出比將會(huì)更加合理。這里關(guān)鍵是要解決一個(gè)理念問(wèn)題，我們應(yīng)該用全新的理論和經(jīng)驗(yàn)來(lái)指導(dǎo)現(xiàn)在高速發(fā)展的現(xiàn)實(shí)。
　　1.1.3高精度控制系統(tǒng)與群控
　　在高品質(zhì)金剛石研制中，很多研究者都發(fā)現(xiàn)高精度控制、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)化控制的重要作用，尤其是在合成塊幾何尺寸，公差配合，觸媒石墨柱等外部條件決定后，這種作用也越明顯。高精度控制，并且能隨時(shí)提出并進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)將成為最主要的問(wèn)題了。近幾年凡配置到≥Φ500mm缸徑壓機(jī)上的控制系統(tǒng)，其壓力都能通過(guò)壓力傳感器控制到0.05~0.1MPa；溫度可按表格的0.N%指示外，都能按設(shè)計(jì)曲線控制精度，這比以前的粗放型控制進(jìn)步確實(shí)很大。這也是我們目前金剛石品質(zhì)進(jìn)步的一項(xiàng)重要措施。
　　在計(jì)算機(jī)技術(shù)高度發(fā)展的今天，充分發(fā)揮該項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是極為重要的一環(huán)。其實(shí)幾十年前大家就有這種構(gòu)思，如在上世紀(jì)70年代我們就與當(dāng)時(shí)的貴陽(yáng)工學(xué)院一些老師合作過(guò)，但是由于當(dāng)時(shí)的整體技術(shù)水平太低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)在不僅可以把計(jì)算機(jī)用于金剛石企業(yè)，而且可以幾十臺(tái)至幾百臺(tái)進(jìn)行群控，也可以在一些大型企業(yè)按不同工藝用一組群控，同時(shí)還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和進(jìn)行必要的控制系統(tǒng)的維護(hù)。
　　1.1.4出口量及相關(guān)問(wèn)題
　　具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的六面頂液壓機(jī)已被世界高壓界所認(rèn)可，也不是很容易的事情，首先是相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)國(guó)內(nèi)都在進(jìn)行爭(zhēng)議。但這時(shí)，國(guó)際上已經(jīng)開(kāi)始注意到中國(guó)的金剛石發(fā)展速度，并在上世紀(jì)90年代初第一次有國(guó)外企業(yè)購(gòu)買了少量中國(guó)的六面頂壓機(jī)，特別是近幾年有了較大的發(fā)展。截止2009年底，一共賣給國(guó)外和地區(qū)近300臺(tái)。這個(gè)數(shù)量還在不斷增加，這就說(shuō)明具有中國(guó)特色的六面頂壓機(jī)已經(jīng)為全球超硬材料界所認(rèn)可。
　　出口國(guó)家（地區(qū)）：美國(guó)、英國(guó)、日本、印度、伊朗、韓國(guó)和臺(tái)灣地區(qū)等；
　　出口缸徑：有Φ320mm、Φ400mm、Φ460mm的，但最最多的還是Φ500mm，其次Φ560mm、Φ600mm、Φ650mm，國(guó)外已簽訂合同的有Φ700mm，提出要求的還有750-800mm的；
　　出口主要用途：早期主要用于金剛石或立方碳化硼的復(fù)合片和聚晶的生產(chǎn)，近年來(lái)多數(shù)是生產(chǎn)不同粒度高品質(zhì)金剛石單晶；
　　出口企業(yè)：以桂林冶金機(jī)械總廠居多，其次有洛陽(yáng)鐵路分局機(jī)械廠、北方重工機(jī)械廠等；
　　從以上資料可以看出：
　　1）中國(guó)大型或較大型六面頂液壓機(jī)已經(jīng)被世界各國(guó)普遍所認(rèn)可他們正在用我國(guó)的設(shè)備、控制系統(tǒng)、材料、工藝?yán)砟睢⑻峒兗夹g(shù)等在生產(chǎn)著人造金剛石！
　　2）中國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的壓機(jī)在國(guó)際上已有重要的地位；
　　3）六面頂壓機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、控制精度已經(jīng)能夠滿足超硬材料生產(chǎn)和科研各方面的需要；當(dāng)然我們不能滿足現(xiàn)在對(duì)設(shè)備的技術(shù)的需求，我們還應(yīng)該在這種設(shè)備的更加大型化，更加自動(dòng)化，更加精度化上繼續(xù)下功夫，讓它精益求精。
　　1.2產(chǎn)品產(chǎn)量
　　1.2.1金剛石單晶
　　09年超硬材料分會(huì)的資料已明確金剛石主要企業(yè)產(chǎn)量達(dá)到51億ct。實(shí)際國(guó)內(nèi)單晶的生產(chǎn)能力已經(jīng)達(dá)到或超過(guò)60億ct。超硬材料分會(huì)資料比以往準(zhǔn)確性要大得多。與前些年相比，最大的區(qū)別在于各企業(yè)不完全在乎企業(yè)產(chǎn)量。而是把創(chuàng)優(yōu)及產(chǎn)品的市場(chǎng)適用性放在重要位置了。譬如說(shuō)，目前大型壓機(jī)已經(jīng)可以合成ф52-55mm腔體，而單次產(chǎn)量現(xiàn)在主要企業(yè)都可控制在200ct左右，但實(shí)際上很多企業(yè)為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，而放棄了再高產(chǎn)量的生產(chǎn)。很多企業(yè)都更加追求哪種產(chǎn)品的投入產(chǎn)出比更為合理？也就是說(shuō)：我們的企業(yè)家都更加理性了。
　　1.2.2立方氮化硼
　　上世紀(jì)90年代至本世紀(jì)初，我國(guó)CBN單晶產(chǎn)品有了較快的發(fā)展。這主要得益于觸媒的開(kāi)發(fā)研究。CBN單晶的合成關(guān)鍵在于觸媒，琥珀色CBN單晶的合成直接推動(dòng)了觸媒的研究與制備生產(chǎn)。隨著琥珀色CBN單晶合成技術(shù)的推廣，新的觸媒不斷出現(xiàn)，使CBN單晶品種出現(xiàn)了多樣性發(fā)展。從顏色方面可分為成黑色、棕色、琥珀色等，它們又有透明與不透明之分。從晶體強(qiáng)度方面又可分為高強(qiáng)高韌產(chǎn)品和一般產(chǎn)品。從晶體形態(tài)上分，有完整類球形晶體，不完整晶體以及它們的變形產(chǎn)品——厚板狀晶體，片狀晶體等。同時(shí)，可供晶體的粒度從400目到20目一應(yīng)俱全，形成了種類齊全，能夠滿足不同使用要求的系列化CBN單晶產(chǎn)品體系。
　　目前我國(guó)CBN單晶產(chǎn)品體系比較完善，與國(guó)際市場(chǎng)接軌較好。早期我們從機(jī)械制造業(yè)考慮得多一些，所以認(rèn)為它應(yīng)占超硬材料的30%左右為宜，現(xiàn)在看來(lái)只可能占到10～15%就相當(dāng)好了。就現(xiàn)實(shí)看，全球總產(chǎn)量應(yīng)在5億克拉左右，中國(guó)還是生產(chǎn)大國(guó)，生產(chǎn)量約達(dá)55%～60%。而且產(chǎn)品質(zhì)量占有一定優(yōu)勢(shì)，所以有望進(jìn)一步得到發(fā)展。
　　1.2.3聚晶與復(fù)合片
　　該類產(chǎn)品由于近年國(guó)家能源，交通的高速發(fā)展，它在鉆采業(yè)、工程掘進(jìn)業(yè)中得到較快的發(fā)展，需求量也隨之增大。在文章的前面我就強(qiáng)調(diào)了，由于近三十年來(lái)的改革開(kāi)放，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)總量（GDP）已經(jīng)接近日本，成為全球第三的大國(guó)。這樣的高速發(fā)展，勢(shì)必需求大量的煤炭、石油（氣）、電力（水電、火電）。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的數(shù)字，僅金剛石鉆頭，用于礦產(chǎn)（有色、黑色、核工業(yè)、化工、水電等）一年需求60萬(wàn)只，每個(gè)鉆頭補(bǔ)強(qiáng)就要24～30粒聚晶金剛石，這就需要1500-1800萬(wàn)粒（顆）。還由于復(fù)合片質(zhì)量穩(wěn)定和提高，已經(jīng)適用于中硬—硬巖層的掘進(jìn)，所以采煤，一般坑道、隧道，都可得到廣泛應(yīng)用了，很快增加了使用量。僅西安一地使用復(fù)合片制的煤炭用產(chǎn)品產(chǎn)值就達(dá)七億以上！
　　估計(jì)聚晶全國(guó)生產(chǎn)總量約為2000萬(wàn)粒（顆）左右，而復(fù)合片全國(guó)生產(chǎn)總量約為400～500萬(wàn)片。
　　1.3產(chǎn)品質(zhì)量與系列化
　　經(jīng)過(guò)近十年的設(shè)備大型化和粉未觸媒的試驗(yàn)投產(chǎn)，我國(guó)的金剛石技術(shù)應(yīng)該說(shuō)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，而且進(jìn)一步說(shuō)明只要兩面頂壓機(jī)上能實(shí)現(xiàn)的指標(biāo)，在六面頂壓機(jī)上都能實(shí)現(xiàn)。以前我們有個(gè)體會(huì)，就是改一項(xiàng)工藝，擴(kuò)大一次腔體總要數(shù)月或一年以上才能穩(wěn)定。在壓機(jī)大型化的初期，如ф500mm缸徑壓機(jī)，曾考慮用三年或更多的時(shí)間來(lái)穩(wěn)定它，實(shí)際上用了一年半左右就開(kāi)始穩(wěn)定，并逐步得到推廣。而現(xiàn)在多數(shù)在半年左右一項(xiàng)新的工藝就可穩(wěn)定并得到推廣。這對(duì)我們壓機(jī)進(jìn)一步大型化或不同品級(jí)、不同粒度新工藝獲得非常有好處。
　　在中、高檔金剛石單晶方面，國(guó)產(chǎn)的金剛石已經(jīng)完全可以替代國(guó)外產(chǎn)品了。2009年上海GEMS公司與北京安泰公司聯(lián)合做了一項(xiàng)試驗(yàn)，用的是上海公司的40/50和30/40兩個(gè)粒度號(hào)的GSD9970料，與國(guó)外同品級(jí)的高檔商品進(jìn)行對(duì)比，不僅僅測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)，還同時(shí)做了鋸切試驗(yàn)。試驗(yàn)證明不只是參數(shù)上已經(jīng)互為上下，非常接近，而且鋸切效果也能完全達(dá)到要求，有一樣指標(biāo)還優(yōu)于國(guó)外產(chǎn)品，這項(xiàng)工作也完全得到國(guó)外用戶的認(rèn)可。值得說(shuō)明的是這還不是國(guó)內(nèi)最佳產(chǎn)品，所以我們可以說(shuō)，國(guó)產(chǎn)金剛石單晶完全達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
　　金剛石單晶粗顆粒進(jìn)步很快。這里指的是1～3mm的粗大單晶體金剛石和5mm左右或更大顆粒的金剛石。前者用于合成法直接合成，后者用籽晶法進(jìn)行合成。近年由于我國(guó)金剛石壓機(jī)大型化和粉未觸媒、碳素柱的成功運(yùn)用。給這些試驗(yàn)帶來(lái)不少方便，而且進(jìn)步相當(dāng)快，大家在工藝和材料等方面做了比較多的工作，如某企業(yè)前年的樣品還有不少氣態(tài)包裹體，后來(lái)作者在《金剛石與磨料磨具工程》雜志上發(fā)表了一文，指出金剛石不包裹體的分類和成因及可能解決問(wèn)題的方案。而去年年會(huì)開(kāi)會(huì)時(shí)看到該企業(yè)3mm左右的合成金剛石單晶包裹體就是明顯減少，透明度明顯提高，有的幾乎已經(jīng)看不到氣態(tài)和固態(tài)包裹體。
　　1.4細(xì)顆粒高品質(zhì)金剛石將維持生產(chǎn)
　　我們將100/120、120/140、140/170、170/200、200/230、230/270、270/325、325/400 列為細(xì)顆粒金剛石，少數(shù)包括400/500，極少數(shù)為500/600稱之為細(xì)顆粒高品質(zhì)金剛石。中國(guó)的這些產(chǎn)品出來(lái)后馬上就引起國(guó)際市場(chǎng)的關(guān)注，而且馬上就有批量的金剛石進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。究其原因，由于這樣的金剛石需求是客觀存在的，但國(guó)外只有兩面頂壓機(jī)，它工作周期長(zhǎng)倒是優(yōu)勢(shì)，而因?yàn)楹铣杉?xì)料使用周期相當(dāng)短，卻反而成了劣勢(shì)。筆者曾做過(guò)這方面工藝試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)就體會(huì)到真正合成時(shí)間最多為20s，筆者還做過(guò)5-8s的工藝，整個(gè)一個(gè)流程也僅5—10min左右，也有很好的合成效果。要是整個(gè)流程才5—10min，對(duì)兩面頂來(lái)說(shuō)就成為不可思議的事情了。而對(duì)六面頂壓機(jī)質(zhì)量可控制得相當(dāng)好，這就充分發(fā)揮了六面頂壓機(jī)快捷、自動(dòng)等特點(diǎn)。該工藝應(yīng)該來(lái)說(shuō)是相當(dāng)有生命力的，也將會(huì)持續(xù)維持生產(chǎn)下去。
　　1.5一般低品級(jí)金剛石將逐步淘汰
　　壓機(jī)大型化以后，一批≦ф480mm缸徑壓機(jī)的出路在哪里？筆者曾建議合成一種RVD型金剛石，在一段時(shí)間內(nèi)的確給企業(yè)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)效益。但是壓機(jī)在繼續(xù)大型化，產(chǎn)量將會(huì)持續(xù)增加。其尾料或低品級(jí)的金剛石必然會(huì)逐步增加，這部分料企業(yè)可視為回收料，不計(jì)成本或計(jì)很低的成本。所以專門合成 RVD型金剛石保持不了其低成本的優(yōu)勢(shì)。另外，從質(zhì)量的角度看，在高檔金剛石料中回收的尾料質(zhì)量明顯優(yōu)于直接合成的RVD料。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)說(shuō)，一些落后的技術(shù)終究是要被淘汰或逐步淘汰的，作為企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)重視這一趨勢(shì)。
　　我們并不反對(duì)少數(shù)企業(yè)保持，但絕不要大力提倡和一窩蜂的去上這些比較容易做的產(chǎn)品，從而自己相互制約、相互殘殺！
　　1.6頂錘消耗明顯下降
　　經(jīng)過(guò)多年的努力，我國(guó)的硬質(zhì)合金質(zhì)量明顯得到提高，同時(shí)由于我們頂錘使用技術(shù)的水平也大大得到提高，這對(duì)降低金剛石成本起到非常大的作用。跟據(jù)多家企業(yè)的綜合指標(biāo)看，幾乎全部可降到1公斤/萬(wàn)克拉以下，好的已可實(shí)現(xiàn)幾年前本人預(yù)言的0.3-0.5公斤/萬(wàn)克拉的指標(biāo)。
　　2、中國(guó)超硬材料與國(guó)際主要差距與目標(biāo)
　　2.1高品質(zhì)大型化復(fù)合片
　　從掌握的資料看，高品質(zhì)的大直徑復(fù)合片差距還甚大。美國(guó)G.E公司能用2～2.5萬(wàn)噸的兩面頂壓機(jī)生產(chǎn)ф100mm的大型金剛石復(fù)合片，質(zhì)量比較穩(wěn)定。但是美國(guó)真正使用的金剛石復(fù)合片也多數(shù)只是在ф（60～70）mm，而且慢慢的也都用中國(guó)的六面頂壓機(jī)。而國(guó)內(nèi)大多數(shù)應(yīng)用的復(fù)合片在 ф（30-35）mm，企業(yè)研制到ф45mm，即使是大專院校也只研制到ф（60-65）mm。當(dāng)然現(xiàn)在企業(yè)生產(chǎn)的已經(jīng)基本能滿足市場(chǎng)需求，特別是一些石油鉆頭、煤田掘進(jìn)等，因?yàn)橐话阈枨笫褂脙H在ф20m以下，而且多數(shù)僅為ф13mm。但是假如在一些特殊使用要求需要大的復(fù)合片時(shí)，就會(huì)感到力不從心了。為什么大的復(fù)合片成為人們攻關(guān)的難題呢？主要是因?yàn)槠渲醒氩课慌c周邊部位由于合成腔體溫度梯度、壓力梯度而造成不均一性，所以在腔體設(shè)計(jì)方案上就帶來(lái)諸多問(wèn)題。
　　2.2金剛石大單晶及產(chǎn)業(yè)化
　　金剛石大單晶的研制對(duì)我國(guó)來(lái)說(shuō)還是很不夠的。這里包含兩方面的內(nèi)容：①籽晶法合成單晶大顆粒金剛石；②采用外延生長(zhǎng)法研制大單晶金剛石。
　　籽晶法合成單晶大顆粒金剛石，盡管來(lái)說(shuō)國(guó)內(nèi)已有6mm左右的大單晶，也有≥10mm進(jìn)行研究的計(jì)劃，但市場(chǎng)上尚不多見(jiàn)。而日本住友公司卻可用人造金剛石單晶大顆粒運(yùn)用到金剛石刀具上。
　　采用外延生長(zhǎng)法研制大單晶金剛石，應(yīng)該引起我們極大的注意。有人認(rèn)為外延生長(zhǎng)不能獲得金剛石大單晶，但是在天然的晶體生長(zhǎng)中就有一種現(xiàn)象，開(kāi)始是很多小的晶芽，生長(zhǎng)在一個(gè)基底上，逐步晶芽長(zhǎng)成晶體，晶體數(shù)量逐步減少。這種現(xiàn)象我們稱之為“幾何淘汰律”，我們完全可以用此解釋金剛石薄膜可能發(fā)育為單晶的事實(shí)。
　　2.3立方氮化硼復(fù)合片與其功能性材料發(fā)展
　　目前國(guó)內(nèi)研究和生產(chǎn)立方氮化硼復(fù)合片的力量還是相當(dāng)薄弱的，研究院所、院校僅局限在數(shù)家，生產(chǎn)企業(yè)更是1～2家。原來(lái)考慮立方氮化硼應(yīng)該占到超硬材料的25%～30%，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展也僅占5%～10%，這是極不合理的現(xiàn)象。更不用說(shuō)其復(fù)合片的功能性材料研制了！
　　a、立方氮化硼的片狀復(fù)合體僅見(jiàn)于河南某企業(yè)，其直徑已達(dá)ф（30～35）mm,在技術(shù)上將需進(jìn)一步得到提高，尤其是均一性、穩(wěn)定性，若能產(chǎn)業(yè)化，其作為發(fā)展前景將是可觀的。
　　b、立方氮化硼的功能性研究國(guó)內(nèi)可見(jiàn)的可能僅僅是吉林大學(xué)。世界上至今用高溫高壓方法在實(shí)驗(yàn)室條件下合成的最大尺寸的立方氮化硼單晶僅有 3mm。特別是大多數(shù)生長(zhǎng)的晶體形狀不規(guī)則，不適合作器件研究應(yīng)用。為此，有研究者進(jìn)行了功能器件用高純片狀立方氮化硼單晶合成研究，獲得了近毫米量級(jí)的表面具有光學(xué)平整度，形狀規(guī)則的高純片狀立方氮化硼單晶體。為我們對(duì)其性質(zhì)的研究奠定了基礎(chǔ)。
　　立方氮化硼晶體是典型的Ⅲ-V族化合物，其電阻率為1010Ω.cm，熱導(dǎo)率13W/cm.K,可以耐受1200°C高溫，并且具有 6.4eV最寬的直接帶隙，因此也是一種十分重要的優(yōu)異的半導(dǎo)體材料，它在高溫高功率寬帶器件微電子學(xué)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。立方氮化硼具有閃鋅礦結(jié)構(gòu)，宏觀對(duì)稱性屬于F43m-Td群，還能產(chǎn)生二階非線性光學(xué)效應(yīng)。它可以用來(lái)做光學(xué)的高次諧波發(fā)生器，電光調(diào)制器，可見(jiàn)光到紫外光的轉(zhuǎn)換器，光學(xué)整流器，光參量放大器等等。立方氮化硼與金剛石一樣還具有很強(qiáng)的抗輻射能力，可制備抗輻射器件。因此，立方氮化硼材料的制備研究對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域，特別是在航天，軍事等嚴(yán)酷環(huán)境條件下應(yīng)用器件的突破有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于片狀立方氮化硼晶體的合成，提供了可做性質(zhì)研究的晶體材料，使我們?cè)诹⒎降鹦再|(zhì)研究方面取得非常明顯的成功。譬如，用研制獲得的片狀立方碳化硼，然后用CVD方法將金剛石覆蓋上去就可獲得理想的半導(dǎo)體器件。所以立方氮化硼的功能性研究變得越來(lái)重要了！
　　從以上內(nèi)容看，我們?cè)诔膊牧线€有很多工作需要做。我們常說(shuō)，21世紀(jì)是金剛石的世紀(jì)，它決不僅僅是在磨料方面的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，更多的將是功能性的開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)有著良好的研究氛圍，有著一大批新老結(jié)合的科技開(kāi)發(fā)人才。我們完全相信不久的將來(lái)全面的趕上并超過(guò)世界先進(jìn)水平！