金剛石刀具具有硬度高、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(tài)決議的。在金剛石晶體中，碳原子的四個價電子按四面體結(jié)構(gòu)成鍵，每個碳原子與四個相鄰原子構(gòu)成共價鍵，從而組成金剛石結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的結(jié)合力和方向性很強，從而使金剛石具有非常高硬度。由于聚晶金剛石（PCD）的結(jié)構(gòu)是取向不一的細晶粒金剛石燒結(jié)體，盡管參加了斷合劑，其硬度及耐磨性仍低于單晶金剛石。但由于PCD燒結(jié)體表現(xiàn)為各向同性，因而不易沿單一解理面裂開。

下面聚晶立方氮化硼復合片、聚晶金剛石復合片及石油鉆頭廠家來介紹下PCD刀具材料的主要性能指標：①PCD的硬度可達8000HV，為硬質(zhì)合金的80～120倍；②PCD的導熱系數(shù)為700W/mK，為硬質(zhì)合金的1.5～9倍，乃至高于PCBN和銅，因而PCD刀具熱量傳遞敏捷；③PCD的摩擦系數(shù)一般僅為0.1～0.3（硬質(zhì)合金的摩擦系數(shù)為0.4～1），因而PCD刀具可顯著減小切削力；④PCD的熱膨脹系數(shù)僅為0.9×10-6～1.18×10-6，僅相當于硬質(zhì)合金的1/5，因而PCD刀具熱變形小，加工精度高；⑤PCD刀具與有色金屬和非金屬材料間的親和力很小，在加工過程中切屑不易粘結(jié)在刀尖上構(gòu)成積屑瘤。