单晶金刚石与PCD(或PCD/CC)以及PCD(或PCD/CC)与CVD金刚石之间能很好地相互补充,也存在着一些相互交叉的应用领域。
单晶金刚石切出的工件表面呈连续状,而用PCD切出的工件表面呈现出微米量级的不连续状态,因此PCD只适用于普通的机械加工领域,对于一些有特殊要求的抛光工艺,如制备Al2O3镜面时,只有使用天然单晶金刚石才能达到所要求的表面粗糙度和尺寸公差。
天然金刚石中较少见大尺寸金刚石,但人工合成大尺寸金刚石目前已经成为可能。用其加工高耐磨的层状木板时,其性能要优于PCD金刚石,不会引起刃口过早钝化。在加工铝基复合材料时,既可采用PCD也可使用TFD(CVD厚膜)。图3所示为用PCD与TFD两种金刚石加工40%SiCυA356MMC材料时的刀具磨损曲綫。图3试验时采用的切削条件为:切削速度400m/min,进给量为0.05mm/r,背吃刀量(切削深度)0.5mm,加切削液。由实验可知,加工40%SiCυ铝基复合材料,使用厚膜金刚石TFD的效果最好,PCD025次之,PCD002刀具的使用寿命最低。
由于各类金刚石在适应面上的互补性,金刚石刀具可加工范围有所扩展,人工合成金刚石替代天然金刚石,CVD金刚石替代PCD金刚石的趋势也日渐明显。切削加工也由此而进入了一个可实现高效、经济加工的新时期,其替代程度决定于技术和经济两方面因素,尤其是刀片的成型、刃磨和焊的难易程度将直接影响金刚石刀具的价格和性能。
通常PCD刀具适合于粗加工和要求刀具有较高断裂韧性的生产中,CVD厚膜和单晶金刚石刀具多用於高速精加工和半精加工。