超硬刀具比陶瓷材料更硬的超硬切削刀具材料包括單晶金剛石、聚晶金剛石(PCD)、聚晶立方氮化硼(PCBN)和CVD金剛石材料等。金剛石切削刀具有極高的硬度和耐磨性，其顯微硬度可達10001HV.是所加工刀具材料中最硬的材料。同時它加工中摩擦系數小，與非鐵加工金屬無親和力，切屑易流出，熱導率高，切削時不容易產生積屑瘤，加工表面質量好。能有效地加工非鐵金屬材料和非金屬材料，如銅、鋁等有色金屬及合金、陶瓷、末燒結的硬質合金、各種纖維和顆粒加強的復合材料、塑料、橡膠、石墨、玻璃和各種耐磨的木材。

    PCBN是用聚晶立方氮化硼粉末摻入有色金屬或陶瓷結合劑(如鋁、氧化鋁、碳化鈦或氮化鈦)，經過燒結而合成再次制成金屬切削刀具。PCBN材料包括整體的PCBN刀片、硬質合金承托的、全切削前PCBN刀片和焊有各種PCBN刀尖的硬質合金刀片。PCBN刀片切削高合金鑄鐵較陶瓷刀具可提高生產效率5倍以上。

我國超硬刀具材料的研究與應用開始于70年代，并于1970年在貴陽建造了我國第一座超硬材料及制品的專業生產廠第六砂輪廠，至2006年我國人造金剛石年產量就已達到15億克拉左右，躍居世界上超硬材料生產大國之首。