CVD單晶鑽石刀具

鑽石在任何大批量材料中具有最高的硬度和導熱係數，並且以其卓越的光學特性，電學性能，化學以及抗磨損性能，使得鑽石成為在科學和工業領域中最廣受歡迎的材料。

平面和取向是由叫做米勒指數的標號系統表示。鑽石的許多屬性都是依賴于取向。鑽石的硬度和拉伸強度變化在不同的方向上都有所差異。它還有一個完美的八面體裂解面，沿裂解面可以容易地分割並留下一個光滑的表面。鑽石定向偏差是由於不同取向的原子之間的結合強度的差異。

鑽石科學的分為4種類型，類型ⅠA，類型ⅠB，類型ⅡA，類型ⅡB，由雜質的數量級別和類型來區分，並以原子尺度的方式測量。而Ⅱa型鑽石具有最高的純度，它們是最接近理想完美晶體。因此，Ⅱa型鑽石無疑是實驗室培育出最好的鑽石近似乎天然鑽石一樣。市場上現有的大多數鑽石是HTHP鑽石（高溫高壓）和聚晶鑽石（PCD）。HTHP鑽石屬於類型ⅠB，它是暗黃色高濃度的氮雜質，主要用於工業磨料，表面修整和其他一些機械部件。

CVDD與天然鑽石機械性能：

性能	天然鑽石	CVD單晶鑽石
硬度(kgf/mm2)	>8000	>8000
密度(g/cm3)	3.52	3.52
楊氏模量(GPa)	>1200	>1000
斷裂性(J/M)	10	25
摩擦係數(相對於鋼)	0.1	0.1
熱導率(W/cm·K)	25	>20
磨耗比 (111方向)	>40×104	>30×104
電阻率(Ω·cm)	不導電	1014～1016
化學惰性	常溫下不溶於所有酸和鹼	常溫下不溶於所有酸和鹼

CVDD與PCD刀具比較：

CVDD刀具刀刃強度高，具有接近于單晶金剛石刀具的抗衝擊性能，能製作具有各種尺寸的刀具； CVDD刀具耐磨性好，耐用度比硬質合金高100 倍以上；用單晶金剛石刀具的研磨方法將刃部精細研磨拋光至Ra0.05 µm以下，工件表面可達到鏡面；熱導率5～10W/cm•K在幹切過程中，可將刀尖的熱量及時擴散，減少對工件表面損傷，降低刀具使用溫度以及提高刀具壽命。

性能	PCD	CVD單晶鑽石
材質結構	含Co粘結劑	純鑽石
耐磨性	隨金剛石顆粒大小而變	高於PCD2～10倍
韌性(抗衝擊性)	較好	略差
耐溫性	低於500℃	高於700℃
熱導率	熱導率低	熱導率高
化學穩定性	低	高
適用性	濕切-不適於加工有機複合材料 精加、半精加、連續切削	濕切、乾切-適於加工有機複合材料粗加工、精加工

資料來源：網路彙整