金剛石PCD刀具具有硬度高、抗壓強度高、導熱性及耐磨性好等特性，可在高速切削中獲得很高的加工精度和加工效率。金剛石刀具的上述特性是由金剛石晶體狀態決定的。在金剛石晶體中，碳原子的四個價電子按四面體結構成鍵，每個碳原子與四個相鄰原子形成共價鍵，進而組成金剛石結構，該結構的結合力和方向性很強，從而使金剛石具有極高硬度。

　　由于聚晶金剛石（PCD）的結構是取向不一的細晶粒金剛石燒結體，雖然加入了結合劑，其硬度及耐磨性仍低于單晶金剛石。但由于PCD燒結體表現為各向同性，因此不易沿單一解理面裂開。

　　超硬PCD刀具，根據材料的耐磨性和斷裂韌性，給出了各種刀具材料進行排序的結果。理想的刀具材料應是既具有極好耐磨性有利于延長刀具使用壽命，又具有高斷裂韌性使得它能承受高切削力。

　　然而在耐磨性和斷裂韌性間只能選擇其一，通常有較好斷裂韌性的刀具材料如高速鋼往往沒有很好的耐磨性，而具有良好耐磨性的材料如陶瓷材料往往斷裂韌性不是很好。硬質合金材料既有良好的耐磨性又有好的斷裂韌性，因此它的這些性能可以解釋硬質合金材料在作為刀具材料時的廣泛適用性和重要性。

　　刀具材料的另一個重要性能是它的熱導率，因為它對評價刀具的綜合加工效率和刀具的穩定性起著非常重要的作用。超硬PCD刀具能迅速將熱量從刀具**傳遞到刀體內部從而有利于維持緊密公差，減少金剛石出現熱損傷的可能性。

　　金剛石PCD刀具的自銳性比較好，修整間隔的時間長，修整比較容易。因此陶瓷結合劑金剛石砂輪在國外一些發達**的使用日益增多。金剛石由碳原子構成。某些材料受熱時，會從金剛石中吸出碳原子并在工件中形成碳化物。鐵就是此類材料之一。用金剛石PCD刀具加工鐵族材料時，摩擦產生的熱量會使金剛石中的碳原子擴散到鐵中，從而造成金剛石涂層因化學磨損而提前失效。

　　PCD刀具因金剛石厚度較薄，難于刃磨，前、后刀面及刃口質量較差，只適用于粗加工、半精加工和復雜形狀刀具。粗加工的切削較大，當金剛石與基體間的附著力不足以抗拒切削力的破壞時，金剛石膜就會脫落。這種刀具加工出的工件表面粗糙度一般大于Ra0.2μm。