立方氮化硼单晶（CBN）是一种人工合成的超硬材料，在自然界中是没有的。其独特的晶体结构由氮原子与硼原子通过 sp³ 杂化紧密结合而成，形成类似金刚石的致密架构，这使得它具备高密度和超高硬度的特性，莫氏硬度达到 9.7，仅低于金刚石，成为超硬材料家族中的重要成员。

在磨削加工领域，CBN 单晶凭借卓越性能成为 “磨界利器”。它能高效应对黑色金属等难加工材料的磨削需求，与金属、树脂、电镀、陶瓷等结合剂配合制成的砂轮，不仅磨削性能出众，还拥有良好的自锐性。在高速钢滚刀齿形磨削作业中，CBN 砂轮可精准维持刀具形状，磨削效率较传统刚玉砂轮提升 30% 以上；应用于凸轮轴加工时，工作速度能轻松突破 160m/s，显著缩短加工周期。此外，在钻头、铣刀、拉刀及汽车传动轴等部件的磨削中，它也展现出高精度和长寿命的优势。CBN 单晶在刀具材料领域同样潜力巨大。微米级的 CBN 单晶微粉经高温高压烧结后与结合相融合，形成聚晶立方氮化硼（PCBN），广泛应用于金属加工。PCBN 刀具兼具高硬度、耐磨损、高韧性、化学惰性和高温红硬性，能在高温环境下稳定切削硬钢、工具钢、铸铁等高硬度耐磨材料。在汽车制造中，它可直接切削淬硬后的变速箱齿轮，加工表面粗糙度达 Ra0.4μm 以下，刀具寿命是硬质合金刀具的 50 倍以上；模具行业里，用于加工硬度 HRC55 以上的冷作模具型腔，实现 “以车代磨” 工艺，加工效率提升 40%；轴承加工时，对轴承套圈的硬面车削能保证 IT5 级尺寸精度，大幅减少后续磨削工序。

在电子领域，CBN 单晶也崭露头角。作为宽禁带半导体材料，它的禁带宽度达 6.4eV，本征吸收限约 193nm，同时具有高热导率、高电阻率、强抗氧化和抗高能粒子辐射能力，以及优良的热稳定性和化学稳定性，是制作真空紫外光电探测器的理想材料。尽管目前合成的 CBN 晶体存在尺寸较小、杂质和缺陷较多的问题，但科研人员正积极研发，以其为基底的高性能 MSM 型真空紫外光电探测器未来有望在国防、天文学、航空航天等领域发挥重要作用。