PCD刀具的主要材料是金剛石粉，加入一定的硅鐵和粘結(jié)劑等金屬，在高溫高壓下生產(chǎn)。

　　硬度是普通硬質(zhì)合金刀具的100倍以上。可達(dá)>8000HV。熱導(dǎo)率高出六七倍。

　　PCD刀具主要用于以下兩個(gè)方面： (1)難加工的有色金屬材料的加工：使用普通刀具加工難加工的有色金屬材料時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生刀具易磨損、加工率低效率缺陷，PCD刀具可以表現(xiàn)出良好的加工性能。例如，PCD刀具可以有效加工一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)活塞材料——過共晶硅鋁合金(對該材料加工機(jī)理的研究取得了突破性進(jìn)展)。 (2)難加工的非金屬材料加工：PCD刀具非常適合石材、硬碳、碳纖維增強(qiáng)塑料(CFRP)、人造板材等難加工的非金屬材料加工。

　　PCD刀具性能特點(diǎn)

　　金剛石刀具具有硬度高、抗壓強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)高、耐磨性好等特點(diǎn)，在高速切削中可獲得較高的加工精度和效率。金剛石工具的上述性能是由金剛石的晶態(tài)決定的。在金剛石晶體中，碳原子的四個(gè)價(jià)電子按照四面體結(jié)構(gòu)形成鍵，每個(gè)碳原子與相鄰的四個(gè)原子形成共價(jià)鍵，從而形成金剛石結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的結(jié)合力和方向性，使金剛石具有極高的硬度。由于多晶金剛石(PCD)的結(jié)構(gòu)是不同取向的細(xì)晶粒金剛石燒結(jié)體，盡管添加了結(jié)合劑，PCD的硬度和耐磨性仍低于單晶金剛石。然而，由于 PCD 燒結(jié)體是各向同性的，很難沿單個(gè)解理面分裂。

　　PCD刀具材料的主要性能指標(biāo)如下： ①PCD的硬度可達(dá)8000HV，是硬質(zhì)合金的80～120倍; (2)PCD的導(dǎo)熱系數(shù)為700W/mK，是硬質(zhì)合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和銅，因此PCD刀具的傳熱迅速; (3)PCD的摩擦系數(shù)一般只有0.1~0.3(硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)為0.4~1)，所以PCD刀具可以顯著降低切削力; (4)PCD的熱膨脹系數(shù)僅為0.9×10-6～1.18×10-6，僅相當(dāng)于硬質(zhì)合金的1/5，因此PCD刀具熱變形小，加工精度高; ⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料的親和力很小，切屑在加工過程中不易粘結(jié)在刀具尖端形成切屑瘤。

PCBN刀具不僅是立方氮化硼刀具，而且Cubic Boron Nitride CBN(立方氮化硼)是GENERAL Electric(GE)公司于1950年代在高溫高壓條件下通過人工方法首次合成的。其硬度僅次于金剛石，遠(yuǎn)高于其他材料，故與金剛石統(tǒng)稱為超硬材料。