超硬材料的定义、特性及其在材料科学中的应用是什么？

超硬材料是一类具有极高硬度的材料，通常其维氏硬度值超过40GPa，莫氏硬度高于10级，同时具备高热稳定性和耐腐蚀性[1][3][4]。这类材料一般由碳、氮、硼等元素通过特殊化学键合形成，具体可分为天然和人造两大类，天然超硬材料主要包括金刚石（钻石）和黑钻石，人造超硬材料则有聚合钻石纳米棒（ADNR）、化学气相沉积金刚石（CVDD）、多晶立方氮化硼（PCBN）等，也常被定义为金刚石、立方氮化硼及以这两种材料为主要成分制成的复合材料的统称[2][4]。