單晶金剛石用作切削刀具必須是大顆粒的(質(zhì)量大於0.1g,最小徑長不得小於3mm),主要用于表面粗糙度、幾何形狀精度和尺寸精度有較高要求的精密和超精密加工應(yīng)用領(lǐng)域。
天然單晶金剛石是金剛石中最耐磨的材料。它本身質(zhì)地細(xì)密,經(jīng)過精細(xì)研磨,切削刃的刃口鈍圓半徑可小到0.008~0.005μm。但天然單晶金剛石較脆,其結(jié)晶各向異性,不同晶面或同一晶面不同方向的晶體硬度均有差異,在進(jìn)行刃磨和使用時必須選擇合適的方向。由於使用條件苛刻,加上天然單晶金剛石資源有限,價格十分昂貴,所以生產(chǎn)上大多采用PCD、PCD/CC和CVD金剛石刀具。天然單晶金剛石主要用於某些有色金屬的超精密切削加工或黃金首飾的生產(chǎn)中。
人工合成單晶金剛石的尺寸、形狀和性能都具有良好的一致性,目前由于高溫高壓技術(shù)日趨成熟,能夠制備一定尺寸的人工合成單晶金剛石,尤其在加工高耐磨的層狀木板時,其性能要優(yōu)于PCD金剛石,不會引起刃口過早鈍化。