金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性，可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具的上述特性是由金刚石晶体状态决定的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按四面体结构成键，每个碳原子与四个相邻原子形成共价键，进而组成金刚石结构，该结构的结合力和方向性很强，从而使金刚石具有极高硬度。由于聚晶金刚石（pcd）的结构是取向不一的细晶粒金刚石烧结体，虽然加入了结合剂，其硬度及耐磨性仍低于单晶金刚石。但由于pcd烧结体表现为各向同性，因此不易沿单一解理面裂开。 
pcd刀具材料的主要性能指标：①pcd的硬度可达8000hv，为硬质合金的80～120倍；②pcd的导热系数为700w/mk，为硬质合金的1.5～9倍，甚至高于pcbn和铜，因此pcd刀具热量传递迅速；③pcd的摩擦系数一般仅为0.1～0.3（硬质合金的摩擦系数为0.4～1），因此pcd刀具可显著减小切削力；④pcd的热膨胀系数仅为0.9×10   
-6～1.18×10   
-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此pcd刀具热变形小，加工精度高；⑤pcd刀具与有色金属和非金属材料间的亲和力很小，在加工过程中切屑不易粘结在刀尖上形成积屑瘤。
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