金剛石的基本要求

外觀特征：純凈金剛石應是尢色透明的(實際上常因含有雜質和缺陷而顯色)。人造金剛石在金相顯微鏡下觀察呈八面體、菱形十二面體、立方體及其聚集體。常顯黃綠色研磨輪特點，雜質較多者顯灰綠色研磨輪，含硼金剛石則呈黑色。

透明度高，棱角發育好，長單晶含量高的金剛石適應制造陶瓷加工工具。MBD8以上細粒度（100/120以細）金剛石用量在增加，目前市場供應量不足，價位較高，希望引起金剛石生產廠家的關注。

燒結體制成的車刀具有很高的耐磨性

加工成平均粒度為32～37μm的金剛石晶粒或直接利用高溫高壓法制得金剛石晶粒，把晶粒粉末堆放到WC-16wt%Co合金上。然后用Ta箔將其隔離金剛石研磨輪，在5.5GPa、1500℃條件下燒結60分鐘，制成金剛石燒結體，用此燒結體制成的車刀具有很高的耐磨性。

隨著臺車上荒料的往復運動，這個扭力的方向也跟著不斷變化。又因升降運動需要滑軌與滑座的配合存有間隙，有扭轉力矩的作用下勢必推動 刀軸作來回擺動。同樣因隙間的存在，鋸切時上頂力矩將刀軸上抬，當鋸片離開荒料時在鋸片重荷作用下刀軸又下垂電鍍金剛石研磨輪。這就是鋸切過程中在鋸切力作用下刀軸產生振 擺的原因之一。

磨具要保持切削性能

磨具在使用過程中，當磨粒磨鈍時，由于磨粒自身部分碎裂或結合劑斷裂，磨粒從磨具上局部或完全脫落，而磨具工作面上的磨料不斷出現新的切削刃口，或不斷露出新的鋒利磨粒，使磨具在一定時間內能保持切削性能。

固結磨具按所用磨料的不同，可分為普通磨料固結磨具和超硬磨料固結磨具。前者用剛玉和碳化硅等普通磨料，后者用金剛石和立方氮化硼等超硬磨料制成。

金剛石與一般的金屬及其合金之間具有很高的界面能，致使金剛石不能被一般的低熔點合金所浸潤，可焊性極差。目前主要通過在銅銀合金焊料中添加強碳化物形成元素或通過對金剛石表面進行金屬化處理來提高金剛石與金屬之間的可焊性。

釬焊耐用度較電鍍砂輪明顯提高

釬料均勻分布于砂輪表面，金剛石已被牢固釬焊，觸摸砂輪表面感覺相當銳利粗糙。釬料在金剛石磨粒間分布均勻，金剛石出刃高度高。其耐用度較電鍍砂輪有了明顯提高，工作后僅有少量金剛石脫落。

目前在金剛石的產業化中還存在一些關鍵問題函待解決，如高速大面積的金剛石厚膜沉積工藝、控制金剛石膜的晶界密度和缺陷密度、金剛石膜的低溫生長，金剛石薄膜與基體結合力弱等。金剛石刀具優異的性能和廣泛的發展前途吸引國內外無數的進行研究，有些已經取得了突破性進展，相信不久的將來金剛石刀具將廣泛應用到現代加工中。

超硬磨具磨削技術與理論

要想完成有效、節約生產，離不開實驗室科學家們不斷攻克行業難題。比如研究“新型超硬磨具設計與先進制造技術與理論”、“超硬磨具磨削技術與理論”等。

科學家們還需要通過對陶瓷結合劑、樹脂結合劑、金屬結合劑、電鍍金屬結合劑配方進行研究，把金剛石等制成超硬材料磨具。

那些結合劑，其實就是黏結劑。因為金剛石和立方氮化硼都是顆粒狀，都沒有支撐，需要將其黏結形成塊狀的產品，然后再做成磨具。

隨著現代集成技術的問世，機加工向方向發展，對刀具性能提出了相當高的要求。由于金剛石摩擦系數小、熱膨脹系數低、導熱率高，能切下極薄的切屑，切屑容易流出，與其它物質的親和力小，不易產生積屑瘤，發熱量小，導熱率高，可以避免熱量對刀刃和工件的影響，因此刀刃不易鈍化，切削變形小，可以獲得較高質量的表面。

材料制約了中國硬質合金工具的發展

2012年中國硬質合金產量為2.35萬噸，硬質合金行業銷售收入209億元，硬質合金出口近5000噸，出口創匯超過3.6億美元，硬質合金深加工產品產量達到6600噸，占合金總產量的三分之一。

到2014年中國硬質合金產量達到2.702萬噸，工業銷售產值達到306.86億元。硬質合金主要應用在切削刀具、礦用工具、模具和耐高壓高溫甩腔體等方面，其中切削刀具和礦用工具比例分別占到了硬質合金應用的33%和25%。

硬質合金工具需要將硬質合金與鋼基體通過釬焊的方式進行連接，目前的焊接工藝主要是感應釬焊，據統計，行業應用感應焊機保有量超過50萬臺。

但中國硬質合金工具存在合金生產與工具生產脫節的問題，2002年之前，硬質合金工具行業70%的釬料依賴進口，極大制約了中國硬質合金工具的發展。