單晶金剛石刀具是目前超精密加工領(lǐng)域的主要切削刀具，其切削刀具一般質(zhì)量大于0.1g，最小徑長(zhǎng)不小于2mm，可實(shí)現(xiàn)鏡面加工，可以加工出極高的工件精度和極低的表面粗糙度，切削出來的效果非常光亮，是公認(rèn)的、理想的超精密加工刀具。按照所選材料的制成方法不同，可分為人造單晶鉆石刀具和天然單晶金剛石刀具。

  人造單晶鉆石刀具和天然單晶金剛石刀具的定義區(qū)別

  人造單晶鉆石刀具：MCD是Manual crystal diamond的縮寫，也是我們通常講的，人造單晶鉆石或者簡(jiǎn)稱人造鉆石。它是在高溫高壓這樣一個(gè)狀態(tài)下面，經(jīng)過化學(xué)結(jié)晶生長(zhǎng)出來的一種材料。

  人造金剛石屬于Ib型單結(jié)晶合成金剛石之一，氮[N]多為分散或固溶狀態(tài)存在于晶體內(nèi)部，人造單晶金剛石顧名思義是由人工合成的，在一個(gè)無氧且高溫(1000°C以上)高壓的環(huán)境里合成出來的，由于擁有和金剛石相當(dāng)?shù)母哂捕取⒏吣湍ズ呐c高熱傳導(dǎo)系數(shù)。由于和金剛石同屬于單結(jié)晶體，無晶界的性質(zhì)可以制造出非常鋒利的刀刃質(zhì)量，是其他材料無法達(dá)到的境界，長(zhǎng)久以來被應(yīng)用在制作超精密加工的金剛石刀具，拋光工具和耐磨耗元件。人造單晶金剛石目前最大尺寸可達(dá)8mm。

  天然單晶金剛石刀具：選用優(yōu)質(zhì)天然金剛石，采用特殊焊接工藝將天然金剛石單晶焊接在刀桿，經(jīng)過特殊的幾何角度設(shè)計(jì)和刃磨技術(shù)制成，根據(jù)客戶要求加工成各種角度、弧度。

  天然金剛石約98%屬于Ia型氮[N]（~2500ppm）天然金剛石的形成大部份是在至少25億年的巖石中產(chǎn)生，而且大約在140~200公里的地底下形成，在這個(gè)深度下的強(qiáng)大壓力(每平方基葉150萬磅）和極高溫度（約2800℃)造成稀有的碳原子緊密的聚集在一起，而形成的晶體結(jié)構(gòu)。經(jīng)過火山爆發(fā)，強(qiáng)烈的能量猛烈推擠含有金剛石的古老巖石，然后迅速的被巖漿或熔解的石頭帶到地面。由于金剛石擁有高硬度、高耐磨耗與高熱傳導(dǎo)系數(shù)，因此很早就被應(yīng)用在切削工具之上，近年來科技進(jìn)步，對(duì)加工質(zhì)量與被加工物誤差的要求，鉆石的特性更被廣泛的應(yīng)用在光學(xué)元件的加工。

  人造單晶鉆石刀具和天然單晶金剛石刀具的顏 ** 別

  MCD材料一般常見的有兩種顏色，一種接近透明，另外一種淡黃色，這兩種顏色的單晶鉆石材料生產(chǎn)工藝一樣，只是殘留在材料里面的氮元素不同。透明的顆粒，氮元素含量很低，更接近天然單晶金剛石，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，如果做成刀具，可以達(dá)到更高的光潔度，同時(shí)，刀具壽命也更好。所以，透明的MCD單晶鉆石刀具價(jià)格也較高，產(chǎn)能也沒有淡黃色的單晶鉆石刀具大。

  天然單晶金剛石顏色為透明狀，刀具價(jià)格比人造單晶刀具價(jià)格高，能達(dá)到更高的精度和光潔度。

  人造單晶鉆石刀具和天然單晶金剛石刀具的應(yīng)用區(qū)別

  人造單晶鉆石刀具，人工合成單晶的尺寸、形狀和性能都具有良好的一致性，在精密應(yīng)用中具有卓越的耐磨性和更長(zhǎng)的工具壽命?？捎米骷庸び猩饘偌胺墙饘俨牧系那邢鞯毒撸饕糜诩庸し氰F金屬，如鋁、銅、金等有色金屬，亞克力等，因?yàn)榈毒弑旧碛捕忍貏e高，所以能達(dá)到很高的光潔度，目前，因?yàn)榈毒呒庸ぴO(shè)備和新型加工工藝技術(shù)的改進(jìn)，MCD單晶鉆石刀具不僅能做成簡(jiǎn)單的單晶車刀、單晶倒角刀，還可以做出異型的單晶輪廓刀具。

  天然單晶金剛石刀具價(jià)格昂貴，一般用于某些有色金屬的超精密切削加工或黃金首飾的生產(chǎn)中。主要用于光學(xué)領(lǐng)域，對(duì)精度和光潔度要求非常高，天然鉆石比人造鉆石硬度更高，耐磨性更好，能夠獲得更好的加工效果。