金剛石作是自然界最硬的東西，所以作為磨料和切削工具，其性能是無與倫比的，以金剛石車刀為例，其刃口圓弧半徑可以刃磨到連掃描電子顯微鏡，SEM，也無法檢測，直到現(xiàn)在還沒有一種材料能取而代之，利用它來切削加工，往往可以直接獲得鏡面，當前被廣泛地應用于儀表、電子、光學等領域，成為不可缺少的切削工具的材料，但是因成本昂貴，刃磨需要高超的技藝，所以一直妨礙其廣泛的應用。

       超硬材料由于性能優(yōu)越，應用不斷地在擴大，已從金屬加工發(fā)展到了光學玻璃加工、石材加工、陶瓷加工、硬脆材料加工等傳統(tǒng)加工難進行的領域。

       天然單晶金剛石，由于具有各向異性，因此各晶面的硬度相差甚大，在刀具刃磨時，擇其軟的一面作為研磨面，而將其硬的面作為前刀面或后刀面，這給研磨帶來了有利的條件，因其各向異性，所以在使用中，必須考慮到晶面的合理選擇，例如，硬度計的壓砧，在使用中，利用壓入或彈跳來衡量被測材料的硬度，但由于工作面的硬度不同，結果也各異，當然采用硬的面，有利于延長壽命，又如天然金剛石制造的拔絲模，由于孔的工作面由各晶面構成，因此硬度不一致，磨損便不均勻，同時會給線材的圓截面造成應力差異，硬度不勻，而影響使用，金剛石燒結體和厚膜金剛石，由于各向同性，在這類產(chǎn)品上運用就變得非常有利。

       PCD、PCBN,因其晶粒不同，濃度不同，性能也就不同，必須合理選擇。

       厚膜金剛石是純金剛石，其硬度接近天然金剛石，而PCD、PCDN是金剛石粉與結合劑混合在一起燒結而成，因此硬度受到結合劑的影響，其硬度不如前者。

金剛石及超硬材料應用中的注意事項 

天然單晶金剛石

       在當前的超精密加工中，天然單晶金剛石的切削工具已是必不可少。它可獲得極為鋒利的切削刃，其刃口圓弧半徑可以達到連掃描電子顯微鏡(SEM)也無法檢測的程度。據(jù)日本大阪大學井川直哉教授介紹，最小可達2～4nm,這是當前的最高水平，是通過切削獲得的厚為1nm的切屑推算出來的。1986年日本專門成立了一個金剛石刀尖評價委員會，來解決刀尖的測量問題，直至今天仍然沒有很好解決，只是從0.05µm提高到2～4nm。1992年東芝機械的淺井昭一也曾提出過利用掃描隧道顯微鏡(STM)或原子力顯微鏡(AFM)進行檢測的建議，但是并沒有再報道過，我國華中理工大學精儀系在1996年報道了用AFM取得了進展，這是可喜的成就。

       金剛石切削工具的刃磨，雖已有不小的成就。但仍然是以經(jīng)驗為主，依舊是一個有待解決的課題。金剛石切削工具的幾何參數(shù)也許是實踐不足，所以迄今還有待探索。一般其前角為0°，后角為5～6°，其端部有兩種，一是圓弧，另一為直°線，后者有時稱為修光刃，其長度根據(jù)被加工材料來選擇。圓弧車刀在切削過程中的調(diào)整比較簡單，而平刃的調(diào)整相對而言是很費時的。如果應用在高精度的曲面加工中，圓弧的刃磨要求就很嚴格，它精度的優(yōu)劣會復印在曲面上。據(jù)資料表明，日本大阪金剛石制作所在數(shù)年前就能達到R±0.05µm,英國則更高，達到R±0.02µm。

       切削過程中，金剛石的導熱性優(yōu)越，散熱快，但是要注意切削熱不宜高于700℃，否則會發(fā)生石墨化現(xiàn)象，工具會很快磨損。因為金剛石在高溫下和W、Ta、Ti、Zr、Fe、Ni、Co、Mn、Cr、Pt等會發(fā)生反應。

金剛石燒結體(PCD)

       PCD的出現(xiàn)，在許多方面代替了天然單晶金剛石。PCD與天然金剛石比較，價格便宜，且刃磨遠比天然金剛石方便，所以其應用、推廣特別迅速。在大量涌現(xiàn)的新材料中，大部分都是難加工材料，如高硅鋁合金，汽車發(fā)動機的活塞大量采用這種材料。一般，含硅量低于10%的鋁合金，用硬質(zhì)合金切削工具即可，但含硅量超過10%,就只能借助PCD。當前采用的高硅鋁合金含硅量均在12%以上，有的已達18%以上，所以非PCD莫屬。

       但是，由于PCD的種類很多，有合理選擇的必要。其粒度、濃度等都會影響到硬度、耐磨性等性能。因此，在應用中也必須根據(jù)被加工材料的種類。硬度等特性來考慮合理的各種參數(shù)。由于其具有各向同性，耐磨性比較好，加工成拔絲模甚至優(yōu)于天然單晶金剛石。