单晶金刚石(钻石）新材料作为二十一世纪三大支柱产业之一，在整个人类历史进程中都发挥着举足轻重的作用。人类的每一次科技革命，也是材料产业的革命。金刚石，这个世界上最坚硬的物质，因其诸多优异的物理化学性质，成为人们最为关注的材料之一，可以毫不夸张的说，金刚石的出现，推动了现代化工业的发展。然而对金刚石应用的开发，到目前也仅仅是冰山一角。究其原因，莫过于其高昂的价格。

天然单晶金刚石是金刚石中最耐磨的材料，其本身质地细密，经过精细研磨，切削刃的刃口圆弧可微小到0.01~0.002μm。但天然单晶钻石刀具相对较脆，其结晶各向异性，不同晶面或同一晶面不同方向的晶体硬度均有差异，在进行刃磨和加工使用时必须选择适合的方向，因此其应用较为苛刻，并且天然单晶钻石资源较为有限，这也绝对了其在行业的珍贵地位。

单晶钻石刀具用作切削刀具必须是大颗粒的，一般其质量要大于0.1g，其最小直径和长度也不能小于3mm，单晶钻石刀具主要是用于对表面粗糙度、几何形状精度和尺寸精度有较高要求的高精密加工领域。

根据不同的工况设备不同、切削工艺不同，天然钻石可焊接在不同的刀体（多为合金刀体）上，制作成不同的切削刀具，华菱常见的应用行业刀具有：天然钻石刀片、单晶金刚石刀片、单晶铣刀、单晶倒角刀、天然单晶钻石高光刀以及单晶球铣刀等。

（1）单晶金刚石的硬度是所有已知材料中最高的，达到10000HV，这使得华菱单晶金刚石刀具能够有效地切削和磨削高硬度材料；

（2）华菱单晶金刚石刀具的切削刃具有出色的耐磨性，切削时不宜粘刀和产生积屑瘤，能够在高速切削和重负荷下保持刀具的寿命和性能稳定，可进行超薄切削和超精密加工；

（3）华菱单晶金刚石刀具摩擦系数低，加工时变形小，可减小切削力；

（4）华菱单晶金刚石刀具刃口在800倍Nomarski（尼康）显微镜下观察无缺陷，加工有色金属时表面粗糙度可达Rz0.1～0.05μm， 被加工工件的形状精度控制50nm以下；

（5）华菱超硬精选的单晶金刚石刀具颗粒，一致性好，使用寿命是硬质合金刀具的100倍，甚至几百倍。

按刀具结构来分：主要用于车刀、铣刀、轮廓刀、倒角刀，切槽刀。（备注：车刀刀片所配备的机床为单点金刚石车床或其他精密车床；铣刀、倒角刀类常搭载CNC雕铣机或加工中心。）

天然单晶金刚石刀具价格昂贵，一般用于某些有色金属的超精密切削加工或黄金首饰的生产中，不同的单晶金刚石刀具可能在适用于特定材料的加工任务中表现更出色。人工合成单晶金刚石的尺寸、形状和性能都具有良好的一致性，在精密应用中具有卓越的耐磨性和更长的工具寿命，可用作加工有色金属及非金属材料的切削刀具。

华菱单晶金刚石刀具广泛应用于①光学行业：如光学透镜，（非）球面透镜，光学玻璃，光学模仁，反射镜等；②印刷行业：辊筒模具； ③汽车行业：夜间行驶光学系统，投影灯，铝合金轮毂等；④3C行业：手机外圆镜面/按键镜面/电筒外圆镜面，计算机硬盘基片等；⑤电子电器：如计算机硬盘基片等；⑥国防工业/航空航天：如导弹的导航陀螺等；⑦新材料：如陶瓷，工程塑料等；⑧珠宝首饰；⑨医疗器械：如隐形眼镜，加速器电子枪等；

单晶金刚石刀具在光学模仁方面的应用：

为了保证光学镜片加工领域所加工出的各种凹、凸透镜片及菲涅尔镜片的模具能有非常理想的曲率半径，并且有非常高的复制性及稳定性，华菱超硬建议，模仁车刀刀尖夹角最小做到15°，刀尖圆弧500nm，波纹度10nm，即使圆弧在很大的情况下，波纹度也能控制在100nm以下，在加工抛物线刀具时，波纹度也能达到100nm，曲率半径的误差可达200nm，在高倍显微镜下，刃口光滑无缺陷，前后刀面的光洁度2nm。

（表面波纹度：是间距大于表面粗糙度但小于表面几何形状误差的表面几何不平度，属于微观和宏观之间的几何误差。当波距λ＜1mm时，按表面粗糙度处理；波距:1mm＜λ＜10mm，按表面波纹度处理）

单晶金刚石刀具在大型辊筒光电模具方面的应用：

印刷机辊筒是印刷机械的核心部件，其表面光洁度、几何精度的高低会对印刷品的质量产生重要影响，尤其是在印制精美印刷品时，丝毫的误差都会降低印刷品的整体效果，使对开印刷产品两边发虚或失真，因此对于制造印刷机辊筒的模具要求也极高。

在对辊筒光学模具进行加工时，机床选择大型辊筒光学模具超精密加工机床，刀具则选择华菱超硬单晶金刚石刀具，辊筒的表面粗糙度低于10纳米，保证较高的加工效率和良品率。