PCBN由于其高硬度、高耐磨性、高化学惰性和热稳定性的特点而广泛的应用于高硬度材料（硬度大于50HRC）的精密加工。
PCBN刀具的精密加工常使用粒度为3～5μm金刚石抛光膏。但因为抛光的恶劣条件，大量有害抛光浆料的处理以及抛光膏的价格等不利于PCBN刀具大量的加工。研究发现，固结超细粒度金刚石砂轮有利于降低表面粗糙度，进而可以降低PCBN刀具的制造成本。
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与树脂结合剂相比，陶瓷结合剂金刚石砂轮有高强度、不易发热和堵塞、磨削效率高的特点，常用来进行PCBN刀具的磨削加工。超细粒度金刚石由于静电引力、表面张力的作用而易于团聚，并影响磨具的寿命和工件的表面质量。研究发现，将溶胶-凝胶技术与表面活性剂结合，能够改善M2.5/5金刚石在陶瓷结合剂中的分散性。因此，以M2.5/5金刚石为基础，对比研究溶胶-凝胶法与熔融-淬水法制备陶瓷结合剂金刚石砂轮对PCBN刀具的磨削性能差异。
PCBN刀具精密磨削对比
刀具较低的表面粗糙度能够降低切屑与刀具间的摩擦，增强刀具的寿命和工件的表面光洁度。对于最近兴起的PCBN涂层刀具，涂层与刀具的粘结强度对于涂层的效果尤为重要。降低刀具表面粗糙度能够提高刀具与涂层的粘结强度。
图1为不同方法制备的陶瓷结合剂砂轮对PCBN刀具的抛光效果。
图1（a）为刀具抛光前的表面形貌和表面粗糙度，表明抛光前刀具表面存在大量成形磨削过程中CBN脱落形成的凹坑。刀具表面粗糙度为0.514μm，最高点与最低点的差值为8.647μm。
图1（b）为溶胶-凝胶法制备的金刚石砂轮磨削PCBN刀具后刀具的SEM图像和表面粗糙度，由图可知，刀具内部的CBN以单颗粒脱落为主，不存在大量脱落的现象。其表面粗糙度为0.074μm，最高点与最低点的差值为2.450μm。
图1（c）表明刀具内部的CBN存在大量脱落的现象。其表面粗糙度为0.118μm，最高点与最低点的差值为11.087μm。
（a磨削前；b溶胶-凝胶法；c熔融-淬水法）
由图2（a）可知，M2.5/5金刚石均匀分布于陶瓷结合剂中，如图中圈出部位所示。致密的结构表明结合剂对金刚石有优异的把持力，砂轮的磨损方式为摩擦磨损和粘接磨损。
图2（b）表明，M2.5/5金刚石非均匀分布于陶瓷结合剂中，存在团聚现象，如图中圈出部位所示，疏松的结构表明结合剂对金刚石的把持力较差，且未看到明显的金刚石磨损，表明金刚石存在过早脱落的问题。
图2磨削后不同方法制备陶瓷结合剂M2.5/5金刚石砂轮的SEM形貌
磨削实验表明，与溶胶-凝胶法制备陶瓷结合剂相比，熔融-淬水法制备的陶瓷结合剂中金刚石存在团聚现象，降低了结合剂的粘结强度，增加了PCBN刀具表面粗糙度。溶胶-凝胶法制备的陶瓷结合剂金刚石砂轮能够提高PCBN刀具的表面加工质量率，为采用固结磨料精密研磨PcBN刀具指明了方向。
