單晶金剛石與PCD(或PCD/CC)以及PCD(或PCD/CC)與CVD金剛石之間能很好地相互補充,也存在著一些相互交叉的應(yīng)用領(lǐng)域。
單晶金剛石切出的工件表面呈連續(xù)狀,而用PCD切出的工件表面呈現(xiàn)出微米量級的不連續(xù)狀態(tài),因此PCD只適用于普通的機械加工領(lǐng)域,對于一些有特殊要求的拋光工藝,如制備Al2O3鏡面時,只有使用天然單晶金剛石才能達到所要求的表面粗糙度和尺寸公差。
天然金剛石中較少見大尺寸金剛石,但人工合成大尺寸金剛石目前已經(jīng)成為可能。用其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。在加工鋁基復(fù)合材料時,既可采用PCD也可使用TFD(CVD厚膜)。由實驗可知,加工40%SiC鋁基復(fù)合材料,使用厚膜金剛石TFD的效果最好,PCD025次之,PCD002刀具的使用壽命最低。
由于各類金剛石在適應(yīng)面上的互補性,金剛石刀具可加工范圍有所擴展,人工合成金剛石替代天然金剛石,CVD金剛石替代PCD金剛石的趨勢也日漸明顯。切削加工也由此而進入了一個可實現(xiàn)高效、經(jīng)濟加工的新時期,其替代程度決定于技術(shù)和經(jīng)濟兩方面因素,尤其是刀片的成型、刃磨和焊的難易程度將直接影響金剛石刀具的價格和性能。
通常PCD刀具適合于粗加工和要求刀具有較高斷裂韌性的生產(chǎn)中,CVD厚膜和單晶金剛石刀具多用于高速精加工和半精加工。