PCD刀具作为超硬刀具的一种，在机加工领域的应用比例逐年上升，这与难加工材料和有色金属材料加工量的不断上升有着紧密的联系。PCD刀具的材料作为最坚硬材料之一的金刚石，采用特殊的高温高压工艺之后在硬质合金基体上粘贴一层紧密的聚晶金刚石层，即PCD刀具。PCD刀具的主要材料是金刚石粉，加入一定的硅铁和粘结剂等金属，在高温高压下生产。
硬度是普通硬质合金刀具的100倍以上。可达>8000HV。热导率高出六七倍。
PCD刀具主要用于以下两个方面：
(1)难加工的有色金属材料的加工：使用普通刀具加工难加工的有色金属材料时，往往会产生刀具易磨损、加工率低效率缺陷，PCD刀具可以表现出良好的加工性能。例如，PCD刀具可以有效加工一种新型发动机活塞材料——过共晶硅铝合金(对该材料加工机理的研究取得了突破性进展)。
(2)难加工的非金属材料加工：PCD刀具非常适合石材、硬碳、碳纤维增强塑料(CFRP)、人造板材等难加工的非金属材料加工。
PCD刀具性能特点
金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热系数高、耐磨性好等特点，在高速切削中可获得较高的加工精度和效率。金刚石工具的上述性能是由金刚石的晶态决定的。在金刚石晶体中，碳原子的四个价电子按照四面体结构形成键，每个碳原子与相邻的四个原子形成共价键，从而形成金刚石结构。这种结构具有很强的结合力和方向性，使金刚石具有极高的硬度。由于多晶金刚石(PCD)的结构是不同取向的细晶粒金刚石烧结体，尽管添加了结合剂，PCD的硬度和耐磨性仍低于单晶金刚石。然而，由于 PCD 烧结体是各向同性的，很难沿单个解理面分裂。
PCD刀具材料的主要性能指标如下：
1、PCD的硬度可达8000HV，是硬质合金的80～120倍;
2、PCD的导热系数为700W/mK，是硬质合金的1.5～9倍，甚至高于PCBN和铜，因此PCD刀具的传热迅速;
3、PCD的摩擦系数一般只有0.1~0.3(硬质合金的摩擦系数为0.4~1)，所以PCD刀具可以显着降低切削力;
4、PCD的热膨胀系数仅为0.9×10-6～1.18×10-6，仅相当于硬质合金的1/5，因此PCD刀具热变形小，加工精度高;
5、PCD刀具与有色金属和非金属材料的亲和力很小，切屑在加工过程中不易粘结在刀具尖端形成切屑瘤。
