在現(xiàn)代刀具材料中，高速鋼、硬質(zhì)合金和陶瓷的主要硬質(zhì)成分為碳化物、氮化物和氧化物。例如，高速鋼是加入了W和Mo等合金成分的碳化鐵；硬質(zhì)合金主要是碳化物、氮化物和碳氮化物；陶瓷則是氧化物和氮化物。

  這些化合物的硬度最高達(dá)3000HV，加入黏結(jié)物質(zhì)其總體硬度在2000HV以下。對(duì)于現(xiàn)代工程材料的加工，在某些情況下上述刀具材料的硬度已不敷使用，于是超硬刀具材料便應(yīng)運(yùn)而生。

  超硬材料的化學(xué)成分及其結(jié)構(gòu)與其他刀具材料不同，因而具有高硬度。金剛石由碳元素轉(zhuǎn)化而成，其晶體結(jié)構(gòu)與立方氮化硼相似，其硬度大大高于前面所述的切削刀具材料。

   在幾千年前，人類就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和使用天然金剛石，而人造金剛石的制造和應(yīng)用則在20世紀(jì)。在20世紀(jì)后期，人造金剛石超硬材料得到了飛躍的發(fā)展。

   人造金剛石通常在高溫和高壓（熱壓法）條件下形成，稱為PCD。PCD人造金剛石的研究始于1940年，1954年美國正式宣告此種金剛石研制成功，1957年開始工業(yè)生產(chǎn)。到1961年，全世界人造金剛石產(chǎn)量為4000萬克拉，當(dāng)時(shí)天然金剛石年產(chǎn)量為4400萬克拉。1963年，中國宣告PCD人造金剛石制造成功。1996年，中國人造金剛石產(chǎn)量達(dá)2.4億克拉，出口6—8.5千萬克拉。20世紀(jì)90年代末，中國年產(chǎn)量達(dá)5億克拉，居全世界首位。近年，又以化學(xué)氣相沉積法(CVD)制成人造金剛石。

   金剛石分為天然金剛石和人造金剛石。人造金剛石有PCD單晶粉，用于制作磨具；PCD單晶粒，可做刀具；PCD聚晶片及聚晶復(fù)合片，用于制作刀具及其他工具；CVD金剛石涂層及厚涂層，可用于制作刀具及其他工具，并可作為光學(xué)和電子高科技的原材料。