金剛石工具刀具有極高的硬度和耐磨性、低摩擦系數、高彈性模量、高熱導、低熱膨脹系數，以及與非鐵金屬親和力小等優點。可以用於非金屬硬脆材料如石墨、高耐磨材料、復合材料、高矽鋁合金及其它韌性有色金屬材料的精密加工。金剛石工具刀類型繁多，性能差異顯著，不同類型金剛石刀具的結構、製備方法和應用領域有較大區別。
應用
天然金剛石工具刀主要用於紫銅及銅合金和金、銀、銠等貴重有色金屬，以及特殊零件的超精密鏡麵加工，如錄相機磁盤、光學平麵鏡、多麵鏡和二次曲麵鏡等。但其結晶各向異性，刀具價格昂貴。PCD的性能取決於金剛石晶粒及鈷的含量，刀具壽命為硬質合金(WC基體)刀具的10～500倍。主要用於車削加工各種有色金屬如鋁、銅、鎂及其合金、硬質合金和耐磨性極強的纖維增塑材料、金屬基復合材料、木材等非金屬材料。切削加工時切削速度、進給速度和切削深度加工條件取決於工件材料以及硬度。人造聚晶金剛石復合片(PDC)性能和應用接近PCD刀具，主要用在有色金屬、硬質合金、陶瓷、非金屬材料(塑料、硬質橡膠、碳棒、木材、水泥製品等)、復合材料等切削加工，逐漸替代硬質合金刀具。由於金剛石顆粒間有部分殘餘粘結金屬和石墨，其中粘結金屬以聚結態或呈葉脈狀分佈會減低刀具耐磨性和壽命。此外存在溶媒金屬殘留量，溶媒金屬與金剛石表麵直接接觸。降低(PDC)的抗氧化能力和刀具耐熱溫度，故刀具切削性能不夠穩定。金剛石厚膜刀具製備過程復雜，因金剛石與低熔點金屬及其合金之間具有很高的界麵能。金剛石很難被一般的低熔點焊料合金所浸潤。可焊性極差，難以製作復雜幾何形狀刀具，故TDF焊接刀具不能應用在高速銑削中。金剛石塗層刀具可以應用於高速加工，原因是除瞭金剛石塗層刀具具有優良的機械性能外，金剛石塗層工藝能夠製備任意復雜形狀銑刀，用於高速加工如鋁鈦合金航空材料和難加工非金屬材料如石墨電療等。
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