金刚石材料被誉为21世纪的材料，在这个超精密加工的时代。金刚石工具在有色金属和耐磨材料的加工应用中，有出色的适应性。在使用金刚石工具时，用户可以有两种选择：一种是聚晶金刚石（PCD），另一种是较新的化学气相沉积（CVD）金刚石。

    一、金刚石家族的新成员

    化学气相沉积（CVD）金刚石，是一种高抗磨性的纯金刚石材料，不含粘接剂。金刚石沉积分为两种形式：一种是厚膜金刚石，沉积成整体的、单独的薄片，然后切割成所需尺寸；另一种是薄膜金刚石，沉积在硬质合金刀片或回转式刀具上。

    迄今为止，CVD金刚石最有前景的用途是加工石墨。但是，NortonDiamondFilm公司却正在出售各种用途的CVD金刚石用于加工有色金属、塑料和复合材料。Norton公司的应用技术经理认为，CVD金刚石几乎适用于全部有色金属。在高硅铝合金的断续切削以及预烧结硬质合金、黄铜、紫铜和碳纤维材料的加工中，正在取得良好的结果。Norton公司还相信：CVD金刚石在加工很宽范围的铝合金材料（包括6061及其他）时，能够和PCD旗鼓相当。

    Norton公司应用技术经理还认为，CVD金刚石和PCD相比，主要优点在切削刃的品质。虽然CVD也是聚晶，但它不含钴粘结剂，是纯金刚石，所以切削刃是连续的。这样就能采用有较高的切削速度并获得较好的表面粗糙度，因为刀具不易变热。他还坚信，积屑瘤对CVD金刚石不构成问题。

    按Norton公司的资料，CVD金刚石的导热性比PCD高50%。其原因是CVD刀片为整体金刚石，可以立即把热量导出。而PCD刀片的热传导要穿过钴-金刚石复合体，导热性就差一些。

    CVD金刚石还具有较低的摩擦系数。硬质合金和PCD都会粘结工件材料，CVD金刚石则不粘。与此同时，低摩擦系数还使CVD金刚石刀具能承受较大的切削负荷，从而使切削更快速、更有效。

    CVD金刚石在使用中呈现热稳定性和化学稳定性。而PCD和硬质合金在这方面就受到含有金属成分粘结剂的影响。把CVD金刚石放进盐酸里，什么都不会发生。但若把PCD金刚石放进去，酸会吃掉钴结合剂。这就意味着CVD金刚石能经受住某些材料在加工中生成酸的侵袭，例如酚醛树脂、尿脘橡胶、降碳酸酯等。

    虽然所有形态的金刚石（包括PCD）在高温时都要和黑色金属或超级合金中的一些成分发生化学反应，但是众所周知，对多数材料而言金刚石仍具有化学惰性。PCD和硬质合金因为含有钴结合剂，切削温度高时会发生化学稳定性降低现象。CVD金刚石不含结合剂，就避开了这种现象。此外，CVD金刚石还有良好的润滑性和导热性，使它具备了在高速和干式切削中使用的关键优势。

    CVD金刚石最后一项优点是：即使在切削温度很高时，仍保持高硬度和耐磨性。Norton公司的应用技术经理Nagy指出：“因为没有松软的钴包着金刚石，所以刀片硬度均匀一致。”

    二、CVD刀具在机械加工中的应用

    CVD包括工具（主要是机械加工）、热学应用等方面。目前，CVD的产品主要有如下几类：

    CVD普通刀具，高精度刀具；

    CVD砂轮修整笔；

    CVD拉丝模及成品模具；

    CVD新型高压、水射流耐磨喷嘴；

    CVD强化木地板加工工具；

    CVD精密轴承支撑器及耐磨器件等。

    CVD不含任何金属或非金属添加剂，机械性能兼具单晶金刚石和PCD的优点，又在一定程度上克服了它们的不足。大量实践表明，焊接型CVD工具的使用寿命超过PCD工具，其抗冲击性优于单晶金刚石膜。因此，CVD被认为是非铁类材料加工工业中理想的工具材料，如铝、硅铝合金、铜、铜合金、石墨以及各种增强玻璃纤维和碳纤维结构材料的加工等。

（来源：机械网 ）