如何正确选用金刚石刀具材料
金刚石材料刀具简介
金刚石材料刀具简介可以制成切削刀具的金刚石材料有天然单晶金刚石、人造单晶金刚石、化学气相沉积法(CVD)金刚石厚膜、人造聚晶金刚石复合片等。
1、天然单晶金刚石天然单晶金刚石是一种各向异性的单晶体。
硬度达HV9000-10000，是自然界中最硬的物质。
这种材料耐磨性极好，制成刀具在切削中可长时间保持尺寸的稳定，故而有很长的刀具寿命。
天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。
可用于制作眼科和神经外科手术刀；可用于加工隐形眼镜的曲面；可用于切割光导玻璃纤维；用于加工黄金、白金首饰的花纹；最重要的用途在于高速超精加工有色金属及其合金。
如铝、黄金、巴氏合金、铍铜、紫铜等。
用天然金刚石制作的超精加工刀具其刀尖圆弧部分在400倍显微镜下观察无缺陷，用于加工铝合金多面体反射镜、无氧铜激光反射镜、陀螺仪、录像机磁鼓等。
表现粗糙度可达到Ra(0.01-0.025)μm。
天然金刚石材料韧性很差，抗弯强度很低，仅为(0.2-0.5)Gpa。
热稳定性差，温度达到700℃-800℃时就会失去硬度。
温度再高就会碳化。
另外，它与铁的亲和力很强，一般不适于加工钢铁。
2、人造单晶金刚石人造单晶金刚石作为刀具材料，市场上能买到的目前有戴比尔斯(DE-BEERS)生产的工业级单晶金刚石材料。
这种材料硬度略逊于天然金刚石。
其它性能都与天然金刚石不相上下。
由于经过人工制造，其解理方向和尺寸变得可控和统一。
随着高温高压技术的发展，人造单晶金刚石最大尺寸已经可以做到8mm。
由于这种材料有相对较好的一致性和较低的价格，所以受到广泛的注意。
作为替代天然金刚石的新材料，人造单晶金刚石的应用将会有大的发展。
3、人造聚晶金刚石人造聚晶金刚石(PCD)是在高温高压下将金刚石微粉加溶剂聚合而成的多晶体材料。
一般情况下制成以硬质合金为基体的整体圆形片，称为聚晶金刚石复合片。
根据金刚石基体的厚度不同，复合片有1.6mm、3.2mm、4.8mm等不同规格。
而聚晶金刚石的厚度一般在0.5mm左右。
金刚石刀片适合加工什么材料
金刚石是碳的同素异构体，它是自然界已经发现的最硬的一种材料。
金刚石刀片具有高硬度、高耐磨性和高导热性能，在有色金属和非金属材料加工中得到广泛的应用。
尤其在铝和硅铝合金高速切削加工中，该产品是难以替代的主要切削刀片品种。
可实现高效率、高稳定性、长寿命加工的的重要工具之一。
它适合加工的材料大致分为非铁基金属材料、非金属材料、复合材料三方面。
材料细分如下:非铁基金属材料又分为铜及铜合金、硅铝合金、铝及铝合金、铅合金,巴氏合金,锌合金等。
非金属材料分为碳纤维增强塑料、氧化铝、碳化硅、聚氨酯,有机玻璃,石墨、烧结陶瓷、电木、陶瓷、环氧树脂、玻璃、玻璃陶瓷、软橡胶、尼龙制品等。
复合材料分为石棉、环氧玻璃纤维、碳填充材料、尼龙填充材料、酚类填充材料、聚氯乙烯填充材料、硅酸类填充材料，玻璃钢。
不适合加工铁族材料，就是一般的钢铁。
金刚石由碳原子构成。
某些材料受热时，会从金刚石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。
铁就是此类材料之一。
用金刚石刀具加工铁族材料时，摩擦产生的热量会使金刚石中的碳原子扩散到铁中，从而造成金刚石涂层因化学磨损而提前失效。
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如何正确合理使用PCD和PCBN
如何正确合理使用PCD和PCBNPCD（聚晶金刚石）和PCBN（立方氮化硼）是现代切削工具中非常重要的两种超硬材料。
它们在加工高硬度材料、高温合金和难加工材料方面具有重要的应用价值。
正确和合理利用PCD和PCBN材料，可以显著提高加工效率、降低成本和改善加工表面质量。
本文从选择合适的材料、优化工艺参数和正确维护刀具等方面介绍如何正确合理使用PCD和PCBN。
一、选择合适的材料正确选择PCD和PCBN材料是使用的关键。
在选择时需要考虑工件材料、切削条件、切削耐力和加工表面质量要求等因素。
1.工件材料PCD材料适合用于加工铝合金、铜合金、铸铁等非铁系金属材料，而PCBN材料主要应用于加工高硬度材料、高温合金和铸铁等铁系材料。
2.切削条件根据切削条件选择合适的PCD和PCBN材料。
例如，在高速切削（速度大于500 m/min）和干切削条件下，PCD材料能够更好地发挥其优势。
而在低速切削和液冷切削条件下，PCBN材料更为适用。
3.切削耐力根据工件材料的硬度和切削耐力要求选择合适的PCD和PCBN材料。
一般来说，若要加工硬度较低的材料，选择PCD材料;若要加工硬度较高的材料，选择PCBN材料。
4.加工表面质量要求根据加工表面质量要求选择合适的PCD和PCBN材料。
例如，若要求加工表面精度高、光洁度好，选择PCD材料。
若要求加工表面耐磨性好、使用寿命长，选择PCBN材料。
二、优化工艺参数正确调整工艺参数可以提高切削效率、延长刀具寿命和改善加工表面质量。
1.切削速度根据材料的硬度选择合适的切削速度。
一般来说，PCD和PCBN材料的切削速度较高。
但需要注意切削速度过高会导致刀具受热过度，影响刀具寿命。
2.进给量根据材料的硬度选择合适的进给量。
一般来说，对于硬度较低的材料，可以适当增大进给量，提高切削效率。
对于硬度较高的材料，应适当降低进给量，保证加工质量。
3.切削深度根据材料的硬度选择合适的切削深度。
一般来说，对于硬度较低的材料，可以适当增大切削深度，提高切削效率。
单晶金刚石刀具刃磨特点
单晶金刚石刀具刃磨特点1引言在超精密加工中，保证加工表面质量的主要因素除了高精度的机床、超稳定的加工环境外，高质量的刀具也是很重要的一个方面。
天然金刚石具有硬度高、耐磨性好、强度高、导热性好、与有色金属摩擦系数低、抗黏结性好以及优良的抗腐蚀性和化学稳定性，可以刃磨出极其锋利的刀刃，被认为是最理想的超精密切削用刀具材料，在机械加工领域尤其是超精密加工领域有着重要地位并得到广泛应用。
2单晶金刚石的物理特性金刚石是单一碳原子的结晶体，其晶体结构属于等轴面心立方晶系(一种原子密度最高的晶系)。
由于金刚石中碳原子间的连接键为sp3杂化共价键，因此具有很强的结合力、稳定性和方向性。
它是目前自然界已知的最硬物质，其显微硬度可达10000HV，其它物理特性见下表。
表金刚石的物理性能物理性能-数值硬度-60000～100000MPa，随晶体方向和温度而定抗弯强度-210～490MPa抗压强度-1500～2500MPa弹性模量-(9～10.5)×10的12次方MPa热导率-8.4～16.7J/cm·s·℃质量热容-0.156J/(g·℃)(常温)开始氧化温度-900～1000K开始石墨化温度-1800K(在惰性气体中)和铝合金、黄铜间的摩擦系数-0.05～0.07(在常温下)二十世纪七十年代后期，在激光核融合技术的研究中，需要大量加工高精度软质金属反射镜，要求软质金属表面粗糙度和形状精度达到超精密水平。
如采用传统的研磨、抛光加工方法，不仅加工时间长、费用高、操作难度大，而且不易达到要求的精度。
因此，亟需开发新的加工方法。
在现实需求的推动下，单晶金刚石超精密切削技术得以迅速发展。
由于单晶金刚石本身的物理特性，切削时不易黏刀及产生积屑瘤，加工表面质量好，加工有色金属时，表面粗糙度可达Rz0.1～0.05μm。
金刚石还能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、未烧结硬质合金、各种纤维和颗粒加强复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材(尤其是实心木和胶合板、MDF等复合材料)。
精钢石、刀柄、刀轴设计注意事项
精钢石、刀柄、刀轴设计注意事项以精钢石、刀柄、刀轴设计注意事项为题，本文将从材料选择、结构设计、制造工艺等方面介绍精钢石刀具的设计要点。
一、精钢石的选择精钢石是刀具的核心材料，其质量和性能对刀具的使用寿命和切割效果有着至关重要的影响。
在选择精钢石时，应注意以下几点：1. 材质要纯净：精钢石应具有较高的纯度，避免夹杂物和杂质对刀具性能的影响。
2. 硬度要适中：精钢石的硬度应根据刀具的用途来确定，一般来说，对于切割硬度较高的材料，应选择硬度较高的精钢石，以确保刀具的耐磨性和切割效果。
3. 韧性要好：精钢石不仅需要具有足够的硬度，还需要具有一定的韧性，以承受切割时的冲击和振动，避免刀具断裂。
二、刀柄设计注意事项刀柄是刀具的连接部分，承载着刀具和切割力的传递。
在刀柄的设计中，需要注意以下几点：1. 强度要足够：刀柄需要具有足够的强度，能够承受切割力的传递和刀具的使用。
通常采用高强度的合金材料或者经过特殊处理的钢材制作。
2. 刚性要好：刀柄应具有一定的刚性，能够保持刀具的稳定性，避免切割时的振动和变形，影响切割效果。
3. 舒适性要考虑：刀柄的设计还需考虑使用者的舒适性，采用符合人体工程学原理的形状和尺寸，提供良好的握持感和操作性。
三、刀轴设计注意事项刀轴是刀具的旋转部分，直接影响刀具的切削效果和稳定性。
在刀轴的设计中，需要注意以下几点：1. 平衡性要好：刀轴的平衡性对切削效果和刀具的使用寿命有着重要的影响。
刀轴应具有良好的平衡性，避免因不平衡而引起的振动和噪音。
2. 光滑度要高：刀轴表面的光滑度对刀具的切削效果有着直接的影响。
刀轴应经过精细加工，表面光滑度要求高，以减小切削时的摩擦阻力。
3. 耐磨性要强：刀轴需要具有较高的耐磨性，能够承受长时间的切削工作而不产生明显的磨损。
通常采用表面硬化处理或选择耐磨性较好的材料来提高刀轴的耐磨性。
精钢石刀具的设计需要在材料选择、刀柄设计和刀轴设计等方面进行综合考虑。
只有选择合适的材料，设计合理的刀柄和刀轴，才能制造出性能优良、使用寿命长的精钢石刀具。
PCD聚晶金刚石刀具特性及其适合加工的材料简介
PCD 聚晶金刚石刀具特性及其适合加工的材料简介图1努氏硬度图2断裂韧性图3导热性制备工艺PCD是由大量随机定向的金刚石颗粒在极困难的条件下进行人工合成得到的。
它通过在高压高温下烧结精选的金刚石颗粒进行制备。
烧结过程在金刚石稳定区内被严格地控制，于是生产出一种极硬且耐磨的结构。
特性PCD是由大量随机定向的金刚石颗粒在极困难的条件下进行人工合成得到的。
它通过在高压高温下烧结精选的金刚石颗粒进行制备。
烧结过程在金刚石稳定区内被严格地控制，于是生产出一种极硬且耐磨的结构。
特性以聚晶形态组成的金刚石提供了一种强大的切削刀具，它提供极好的硬度及由此得到的耐磨性，并与聚晶结构所带来的极佳韧性相结合。
此外，金刚石拥有所有刀具材料中最高的导热性，使得热量迅速从切削刃传递出来。
除PCD与铁的高亲合力以外，PCD不会与工件材料粘结，在正确的切削参数下，积屑瘤是最小化的。
所有的SecomaxPCD刀具都拥有镜面抛光的前刀面，提供最低的摩擦系数和光滑的切削刃。
适合加工的工件材料铝合金铝合金已成为交通工业需求的致力于减轻重量的理想材料。
尽管铝合金的生产在能量消耗上具有更大的初始需求，但在长期运作中证明有更多的益处，这些合金的性能将超过其它与其竞争的材料。
纯铝的硬度低、耐腐蚀。
举例讲，添加铜或镁等合金元素将使该材料具有更高的强度。
巿场上有很多种铝合金，最著名的莫过于分别用于汽车与航空航天行业的2000及6000系列。
锻造和铸造铝合金之间有明显的分界线，各有几种不同的材质等级，而且有各式各样的硬化处理性能。
对于硅(Si)含量低到中等的硅合金来说，PCD在铣削应用与粗加工中提供了最好的耐磨性，见下表。
所遭遇到的最常见的问题应该是积屑瘤。
即使是很高的切削速度，加工低硅铝合金时也会发生这种情况。
切削刃的几何角度和质量必须要被小心地应用。
采用这样的参数，当与工件的接触时间越久，产生的热量上升，其直接的影响就是刀具寿命的缩短。
对于加工高硅铝合金，PCD的耐磨性被完全地利用。
金刚石刀具标准
金刚石刀具标准金刚石刀具的标准主要包括对其物理性能、制造工艺、几何参数、使用性能等方面的详细规定。
以下是一些关于金刚石刀具标准的信息：1.物理性能标准：硬度：金刚石刀具的硬度极高，约为HV10000（维氏硬度）。
导热性：PCD（聚晶金刚石）刀具的导热系数非常高，约700W/mK，有利于散热和延长刀具使用寿命。
热膨胀系数：PCD的热膨胀系数远低于硬质合金，使得在高温加工条件下仍能保持良好的尺寸稳定性，有助于提高加工精度。
2.制造工艺标准：金刚石颗粒大小：根据用途和精度要求，金刚石刀具的金刚石颗粒度可分为粗粒度、中粒度和细粒度三个级别，分别对应不同的加工应用和切削性能。
结合剂成分与含量：金刚石刀具性能受到金刚石晶粒与结合剂（如钴）含量的影响，标准会规定合适的配方比例以保证刀具的强度和耐磨性。
3.几何参数标准：刀具的前角、后角、主偏角、副偏角、刃倾角等几何参数都有严格的公差范围，以满足不同材料和加工方式的需求。
4.使用性能标准：刀具寿命：金刚石刀具因其优异的耐磨性和耐热性，其寿命普遍远高于硬质合金刀具，具体标准可能涉及到连续切削长度或切削次数等指标。
加工精度：根据国家或行业标准，金刚石刀具在使用过程中应能达到规定的加工精度和表面粗糙度要求。
5.国内标准：国内对于金刚石刀具的质量和生产有专门的国家标准，例如提到的“燕矶标准”是中国国家金刚石刀具生产标准的一部分，由国家和地方技术监督部门联合制定，以确保产品质量和一致性。
要了解具体的金刚石刀具标准，可以查阅相关国家标准，如GB/T系列标准，以及行业标准等官方发布的详细文档。
此外，国际上也有一些ISO标准对金刚石刀具的生产和检测进行了规定。
五金知识：金刚石刀具材料解析
五金知识：金刚石刀具材料解析来源：五金资讯网关键字：金刚石刀具;材料摘要：可以制成切削刀具金刚石材料有天然单晶金刚石、人造单晶金刚石、化学气相沉积法(CVD)金刚石厚膜、人造聚晶金刚石复合片等。
可以制成切削刀具金刚石材料有天然单晶金刚石、人造单晶金刚石、化学气相沉积法(CVD)金刚石厚膜、人造聚晶金刚石复合片等。
1、天然单晶金刚石天然单晶金刚石一种各向异性单晶体。
硬度达HV9000-10000，自然界最硬物质。
这种材料耐磨性极好，制成刀具切削可长时间保持尺寸稳定，故而有很长刀具寿命。
天然金刚石刀具刃口可以加工到极其锋利。
可用于制作眼科神经外科手术刀；可用于加工隐形眼镜曲面；可用于切割光导玻璃纤维；用于加工黄金、白金首饰花纹；最重要用途于高速超精加工有色金属及其合金。
如铝、黄金、巴氏合金、铍铜、紫铜等。
用天然金刚石制作超精加工刀具其刀尖圆弧部分400倍显微镜下观察无缺陷，用于加工铝合金多面体反射镜、无氧铜激光反射镜、陀螺仪、录像机磁鼓等。
表现粗糙度可达到Ra(0.01-0.025)μm。
天然金刚石材料韧性很差，抗弯强度很低，仅为(0.2-0.5)Gpa。
热稳定性差，温度达到700℃-800℃时就会失去硬度。
温度再高就会碳化。
另外，它与铁亲力很强，一般不适于加工钢铁。
2、人造单晶金刚石人造单晶金刚石作为刀具材料，市场上能买到目前有戴比尔斯(DE-BEERS)生产工业级单晶金刚石材料。
这种材料硬度略逊于天然金刚石。
其它性能都与天然金刚石不相上下。
由于经过人工制造，其解理方向尺寸变得可控统一。
随着高温高压技术发展，人造单晶金刚石最大尺寸已经可以做到8mm。
由于这种材料有相对较好一致性较低价格，所以受到广泛关注。
作为替代天然金刚石新材料，人造单晶金刚石应用将会有大发展。
3、人造聚晶金刚石人造聚晶金刚石(PCD)高温高压下将金刚石微粉加溶剂聚合而成多晶体材料。
一般情况下制成以硬质合金为基体整体圆形片，称为聚晶金刚石复合片。
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金刚石材料的刀具目前被广泛应用于生产制造中。
本文介绍了近十几年来正在迅速发展的金刚石切削刀具材料的性能、品种，幷针对不同类的金刚石材料刀具的性能优劣，作出了选用建议。
金刚石是碳的同素异形体，是目前已知的最硬物质，其显微硬度可达10,000HV，同时也是目前硬度最高的刀具材料。
在合适的加工条件下，金刚石刀具相比高速钢、硬质合金、陶瓷和聚晶立方氮化硼刀具的使用寿命更长。
用它加工铜、铝等有色金属和非金属耐磨材料时的切削速度比硬质合金刀具高出一个数量级(例如铣削铝合金的切削速度为3000~4000m/min，高的甚至可达7500m/min)，使用寿命是硬质合金刀具的几十甚至几百倍。
金刚石刀具过去主要用于精加工，近十几年来通过改进生产工艺，控制原料纯度和晶粒尺寸，采用复合材料和热压工艺等，其脆性有了重大改进，韧性提高，使用可靠性显着改善，已经可以作为常规刀具在生产中应用，对提高工效、保证产品质量起着重要作用。
金刚石刀具材料的性能优劣金刚石的硬度和耐磨性极高、切削刃非常锋利、刃部粗糙度值小、摩擦因数低、抗粘结性好、热导率高、切削时不易粘刀及产生积屑瘤、加工表面质量好。
在加工有色金属时，表面粗糙度值可达R0.10∼0.05μ m，加工精度可达IT5(孔IT6)级以上，能有效地加工非铁金属材料和非金属材料，如铜、铝等有色金属及其合金、陶瓷、未烧结的硬质合金、各种纤维和颗粒加强的复合材料、塑料、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材(尤其是实心木和胶合板、MDF等复合材料) 。
金刚石的缺点是韧性差，热稳定性低，与铁族元素接触时有化学反应(4C+3Fe →Fe3C4)，在700~800℃时将碳化(即石墨化)，一般不适用於加工钢铁材料。
用它切削镍基合金时，同样也会迅速磨损。
所以通常不推荐金刚石刀具加工高熔点金属及合金。
此外，金刚石刀具刃磨困难，价格昂贵。
表1中列出了金刚石刀具与硬质合金刀具二者性能的比较。
金刚石刀具材料的品种分类金刚石刀具材料分为单晶金刚石(有天然和人造两种，天然单晶金刚石价格昂贵，部分被人造单晶金刚石替代)、人造聚晶金刚石(PCD)和人造聚晶金刚石与硬质合金复合刀片(PCD/CC)以及CVD金刚石。
单晶金刚石单晶金刚石用作切削刀具必须是大颗粒的(质量大於0.1g，最小径长不得小於3mm) ，主要用于表面粗糙度、几何形状精度和尺寸精度有较高要求的精密和超精密加工应用领域。
天然单晶金刚石是金刚石中最耐磨的材料。
它本身质地细密，经过精细研磨，切削刃的刃口钝圆半径可小到0.008~0.005μm。
但天然单晶金刚石较脆，其结晶各向异性，不同晶面或同一晶面不同方向的晶体硬度均有差异，在进行刃磨和使用时必须选择合适的方向。
由於使用条件苛刻，加上天然单晶金刚石资源有限，价格十分昂贵，所以生产上大多采用PCD、PCD/CC和CVD金刚石刀具。
天然单晶金刚石主要用於某些有色金属的超精密切削加工或黄金首饰的生产中。
人工合成单晶金刚石的尺寸、形状和性能都具有良好的一致性, 目前由于高温高压技术日趋成熟，能够制备一定尺寸的人工合成单晶金刚石，尤其在加工高耐磨的层状木板时，其性能要优于PCD金刚石，不会引起刃口过早钝化。
人造聚晶金刚石(PCD)和人造聚晶金刚石与硬质合金复合刀片(PCD/CC)PCD是在高温(约1800℃)、高压(5~6MPa)下，利用钴等金属结合剂将许多金刚石单晶粉聚晶成多晶体材料，其硬度虽稍低于单晶金刚石，但它是随机取向的金刚石晶粒的聚合，属各向同性，用作切削刀具时可以任意取向刃磨，无需像天然金刚石那样必须选用最佳的解理面作为前刀面。
在切削时，切削刃对意外损坏很不敏感，抗磨损能力也较强，可长时间保持锋利的切削刃，加工时可采用很高的切削速度和较大的背吃刀量(吃深)，使用寿命一般高于WC基硬质合金刀具10~500倍，而且由於PCD中金属结合剂具有导电性，使得PCD便于切割成形，且原料来源丰富，其价格只有天然金刚石的几十分之一至十几分之一，已成为传统WC基硬质合金刀具的高性能替代品。
为提高PCD刀片的韧性和可焊性，以硬质合金为基底，在其表面烧结或压制一层0.5~1mm 厚的PCD而组成金刚石复合刀片(PCD/CC)。
PCD/CC可用焊或机夹方式制作刀具。
由于其可焊性好，重磨容易，成本低，故应用广泛。
须指出的是，PCD和PCD/CC刀具的刃口锋利性和加工表面质量均不如单晶金刚石，同时其可加工性差，磨削比小，难以根据刀头的几何形状任意成形，至今还不能方便地制造带断屑槽可转位刀片和立铣刀等几何形状复杂的产品。
CVD金刚石CVD金刚石是一种高抗磨性的纯金刚石材料，不含结合剂，它是在低压(﹤0.1MPa)下制备的。
CVD金刚石主要有CVD薄膜涂层(CD)和CVD厚膜(TFD)两种形式。
CD是用CVD(化学气相沈积)工艺，在硬质合金基体(常用K类合金)上沈积一层厚度约10~30μm，由多晶组成的膜状金刚石而成。
因基体易于制成复杂形状，故适用于几何形状复杂的刀具，如丝锥、钻头、立铣刀和带断屑槽可转位刀片等。
国际工具巿场上已有CD刀具的产品，如瑞典Sandvik公司的CD1810和美国Kennametal公司的KCD25，主要用于有色金属及非金属材料的高速精密加工，刀具寿命比未涂层的硬质合金刀具提高近十倍甚至数十倍。
但CD刀具不适于加工金属一类复合材料，因为复合材料中的硬质颗粒在很短时间内就会将刀具表面一层涂层磨穿，所以尽管CD刀具的价格比同类PCD刀具要低，但由于金刚石薄膜与基体材料间的粘着力较小，于是限制了它的广泛应用。
金刚石刀具材料的性能优劣图1 金刚石PCD数控刀具TFD是沈积厚度达1mm以上甚至几mm(De Beers公司沈积厚度可达5mm)的无衬底金刚石厚膜，根据需要再将厚膜切割成一定形状的小块，然後焊在硬质合金上形成复合刀片或刀具。
TFD有很好的综合性能，它没有天然金刚石各向异性的缺点，由于没有金属结合剂，杂质含量低，纯度接近100%，故硬度和热导率比PCD更高(参照表1)，摩擦因数更小，化学稳定性更好，可采用比PCD刀具更高的切削速度，但韧性则稍低於PCD，由於不导电的缘故，故不能用於放电加工(EDM)技术中。
表1 各类金刚石刀具与硬质合金刀具的性能比较TFD已在木材加工刀具和修整刀具上得到了广泛应用。
国外已有TFD的产品(如De Beers 公司的DIAFILM品牌)。
尽管目前TFD刀具的价格较贵，但随着制造工艺的完善，今後TFD 有望替代昂贵的天然金刚石刀具及部分PCD刀具。
表2中列出了PCD、TFD和人工合成单晶金刚石三者性能的对比。
由表2可知，PCD 、TFD(CVD厚膜)和人工合成单晶金刚石三者性能上各有特点，在一定程度上能相互补充，可以根据不同具体情况以及其性价比加以选用。
如何选用金刚石刀具材料目前，单晶金刚石、PCD(或PCD/CC)、以及CVD金刚石均成功用作车刀、镗刀、钻头、铰刀、铣刀、成形刀和切齿刀具等切削部分的制作材料。
金刚石材料的品种必须根据所加工材料的性质和加工要求来选择，除满足技术要求外，还应满足经济和环保性能的要求。
PCD和PCD/CC材料PCD和PCD/CC是生产中最常用的金刚石材料，它不仅适用通常机械加工领域，还广泛地应用在汽车、摩托车、高速列车、石油、化工、建筑、木材加工以及航空航天等工业部门。
在汽车和摩托车领域中，PCD和PCD/CC适用于加工发动机铝合金活塞的裙部、销孔、汽缸体、变速箱、化油器等耐磨零部件。
而这些零部件大多是含矽量较高(Si >12%)的铝基复合材料，其内高硬度的硬质颗粒(如SiC的硬度高达3000~3500HV)分布在铝合金基体中，犹如砂轮中的磨粒一样会对刀具的切削刃起刮磨和冲击作用，而使切削刃很快磨损。
硬质颗粒的硬度越高、颗粒的尺寸越大、颗粒的数量越多，则刀具磨损越快。
因此，用传统的硬质合金刀具很难进行加工，刀具寿命很低或根本无法使用。
金刚石是世界上已知的最硬物质，实际使用证明，它是加工铝基复合材料的最佳刀具材料。
用PCD金刚石加工铝基复合材料，其切削速度可达800 ~1000m/min，刀具寿命可比硬质合金高几倍甚至几十倍，加工表面粗糙度值可达Ra 0.025 ~0.012μm。
图2所示为用PCD 刀具钻加工20%SiCυ的铝基复合材料螺旋泵壳的应用实例。
图2 用PCD刀具钻加工20%SiCυ的铝基复合材料用PCD(或PCD/CC)刀具加工碳纤维和玻璃纤维增强塑料(FRP)时，切屑成粉状，切削温度低，且切削长度为K类硬质合金刀具的10倍，而磨损却不到硬质合金刀具的1/3。
PCD(或PCD/CC)刀具也适用于加工预烧後的硬质合金和耐磨的非金属材料，如陶瓷、橡胶、石墨、玻璃和各种耐磨木材等。
PCD刀具的性能主要取决于它的应用场合和所涉及的加工过程，但选择适当的牌号和颗粒尺寸也会对其产生影响。
不同品种的PCD刀片，由于其组成成份不同，切削性能有很大的差异，选用时须加以注意。
目前PCD刀片不像硬质合金那样在国际上有统一的分类，各生产厂都有各自的品种与牌号，使用时须参照厂家样品来选择。
De Beers公司生产的PCD刀片有002、010和025几种，晶粒的平均尺寸分别为2μm(细晶粒)、10μm(中晶粒)和25μm(粗晶粒)。
晶粒尺寸越大则磨性越好，刀具寿命越高，但切削刃较粗糙，刃口质量差，难以制成高精度刀具;中晶粒一般作为机械加工的通用牌号;细晶粒刀具的切削刃的刃口钝圆半径小，易加工出良好的表面质量。
因而目前聚晶的晶粒不断细化，并已有1μm甚至有0.5μm以下的细晶，需根据粗、精加工等不同工序要求，选用不同大小的晶粒。
单晶金刚石刀具材料单晶金刚石与PCD(或PCD/CC)以及PCD(或PCD/CC)与CVD金刚石之间能很好地相互补充，也存在着一些相互交叉的应用领域。
单晶金刚石切出的工件表面呈连续状，而用PCD切出的工件表面呈现出微米量级的不连续状态，因此PCD只适用于普通的机械加工领域，对于一些有特殊要求的抛光工艺，如制备Al2O3 镜面时，只有使用天然单晶金刚石才能达到所要求的表面粗糙度和尺寸公差。
天然金刚石中较少见大尺寸金刚石，但人工合成大尺寸金刚石目前已经成为可能。
用其加工高耐磨的层状木板时，其性能要优于PCD金刚石，不会引起刃口过早钝化。
在加工铝基复合材料时，既可采用PCD也可使用TFD(CVD厚膜)。
图3所示为用PCD与TFD两种金刚石加工40% SiCυ A356MMC材料时的刀具磨损曲綫。
图3试验时采用的切削条件为：切削速度400m/min，进给量为0.05mm/r，背吃刀量(切削深度)0.5 mm，加切削液。
由实验可知，加工40% SiCυ铝基复合材料，使用厚膜金刚石TFD的效果最好，PCD025次之，PCD002刀具的使用寿命最低。