PCD金刚石刀片|特点、制备及正确使用

人造单晶金刚石是20世纪50年代以后逐渐发展起来的，它是以石墨为原料，加入催化剂，经高温超高压合成的。人造聚晶金刚石（PCD）是通过金属粘结剂（如Co，Ni等）将金刚石微粉聚合而成的多晶材料。人造聚晶金刚石是一种特殊的粉末冶金产品，在制造方法上借鉴了常规粉末冶金的一些方法和手段。

在烧结过程中由于添加剂的加入，使PCD晶体间形成以Co，Mo，W，WC和Ni等为主要成分的结合桥，金刚石被牢固地嵌于结合桥构成的坚固的骨架中。金属粘结剂的作用就是牢固把持金刚石，充分发挥金刚石的切削效率。另外，由于晶粒在各个方向上自由分布，裂纹很难从一个晶粒传向另一个晶粒，使PCD的强度和韧性都有了很大提高。

1、超高的硬度和耐磨性：自然界无可比拟的材料硬度达到10000HV，耐磨性是硬质合金刀片的近百倍；

2、各向异性单晶金刚石晶体不同晶面及晶向的硬度、耐磨性能、微观强度、研磨加工的难易程度以及与工件材料之间的摩擦系数等相差很大，因此，设计和制造单晶金刚石刀具时，必须正确选择晶体方向，对金刚石原料必须进行晶体定向。金刚石刀具的前、后刀面的选择是设计单晶金刚石刀具的一个重要问题；

3、低的摩擦系数：PCD刀片在加工一些有色金属材料时摩擦系数较之其他刀片都低，约为硬质合金的一半通常为0.2左右。

4、PCD切削刃非常锋利切削刃钝圆半径一般可达0.1-0.5um。而天然单晶金刚石刀具可在0.002-0.005um范围内。因此，天然金刚石刀具能进行超薄切削和超精密加工。

5、具有较低的热膨胀系数金刚石的热膨胀系数比硬质合金小，约为高速钢的1/10。因此金刚石刀具不会产生很大的热变形，即由切削热引起的刀具尺寸的变化很小，这对尺寸精密要求很高的精密和超精密加工来说尤为重要。