近年來，隨著材料工程的發(fā)展和新材料的不斷涌現(xiàn)，在航空航天及大尺度加工體加工方面，隨著難加工材料被采用程度的加深和復(fù)合材料的不斷涌現(xiàn)，以及隨著數(shù)控機(jī)床的大規(guī)模普及、數(shù)字化智能化加工工藝的普及，高速加工和超長時間加工越來越占據(jù)*地位。
而陶瓷和金屬陶瓷刀具的出現(xiàn)，正對應(yīng)了制造業(yè)對于高速高效加工的迫切需求。對于處在轉(zhuǎn)型期的“中國制造”來說，經(jīng)過前期的技術(shù)積累和工藝探索，隨著“C919大型客機(jī)”和“運(yùn)-20戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)”等國產(chǎn)大飛機(jī)的投入量產(chǎn)，并以此為代表，在材料技術(shù)和制造工藝的升級換代要求迫在眉睫的需求下，中國制造對陶瓷和金屬陶瓷刀具的需求必定會有一個大的提升。
同時，隨著刀具技術(shù)和機(jī)床技術(shù)的相互結(jié)合，工件材料與刀具材料的互相促進(jìn)，航空航天制造業(yè)也在不斷發(fā)展。可以說，刀具材料的不斷發(fā)展是航空航天制造業(yè)不斷發(fā)展的驅(qū)動力。
目前，航空航天制造業(yè)廣泛應(yīng)用的刀具材料牌號多達(dá)上千種，根據(jù)刀具材料來劃分，不外乎以下幾大類：工具鋼（碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼）、硬質(zhì)合金、陶瓷和超硬刀具材料。碳素工具鋼適于制造手動工具，其中，碳素工具鋼T10A和T12A應(yīng)用較廣泛。
航空制造業(yè)中，硬質(zhì)合金刀具所占比重*大。硬質(zhì)合金刀具在航空制造業(yè)中是主導(dǎo)刀具，應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，在數(shù)控刀具材料中占主導(dǎo)地位。
硬質(zhì)合金成為主要的刀具材料，使切削加工實現(xiàn)了向硬質(zhì)合金時代的過渡。由于不同牌號的硬質(zhì)合金性能特點不同，因而其應(yīng)用范圍也不同。硬質(zhì)合金不但可用于制造各種機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，而且可以制造整體式立銑刀、鉸刀、絲錐和鉆頭等。硬質(zhì)合金刀具分為普通硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金和碳（氮）化鈦基硬質(zhì)合金等。
YT類硬質(zhì)合金具有YG類和YW類的大部分優(yōu)良性能，在航空制造業(yè)中應(yīng)用較廣。涂層硬質(zhì)合金有比基體更高的硬度、耐磨性和耐熱性，應(yīng)用廣泛；超細(xì)顆粒硬質(zhì)合金可以大范圍地運(yùn)用于斷續(xù)切削；碳（氮）化鈦基硬質(zhì)合金主要用于鋼件的連續(xù)表面的精加工和半精加工。
隨著新技術(shù)革命的發(fā)展，要求不斷提高切削加工生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本，特別是數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，要求開發(fā)比硬質(zhì)合金刀具切速更高、更耐磨的新型刀具。
目前，各種高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、耐磨和耐高溫的難以切削的新材料日益增多。據(jù)文獻(xiàn)估計，這類材料已占國際上加工總數(shù)的50%以上，而硬質(zhì)合金刀具對其中不少新材料的加工難以勝任；另一方面，現(xiàn)在國際上硬質(zhì)合金的產(chǎn)量己達(dá)20000-25000t，每年消耗大量的金屬，如W、Co、Ta和Nb等，這些金屬的礦產(chǎn)資源正日益減少，價格上漲，按目前的消耗速度，用不了幾十年了，有些資源將耗盡。
陶瓷刀具就是在這樣的背景下發(fā)展起來的。早在1912-1913年，英國和德國己出現(xiàn)了氧化鋁陶瓷刀具，但其在生產(chǎn)上的應(yīng)用則始于1950年。由于其強(qiáng)度、韌度低，較長時期內(nèi)僅限于做連續(xù)切削精加工用，且切削速度和進(jìn)給量都較低，直到1968年才出現(xiàn)第二代陶瓷刀具—復(fù)合氧化鋁刀具，其在強(qiáng)度和韌度上較之氧化鋁刀具有了明顯的提高，可以在較高的速度和較大的進(jìn)給量下切削各種工件，從而得到了較廣泛的應(yīng)用。
20世紀(jì)70年代末到80年代初，國際上出現(xiàn)了第三代陶瓷刀具—氮化硅陶瓷刀具。這類陶瓷刀具有比復(fù)合氧化鋁刀具更高的韌性、抗沖擊性、高溫強(qiáng)度和抗熱振性，陶瓷刀片在各工業(yè)發(fā)達(dá)國家的產(chǎn)量增長很快。
我國自20世紀(jì)60年代中開始，批量生產(chǎn)復(fù)合氧化鋁刀片，目前年生產(chǎn)量為14-15萬片。氧化硅陶瓷刀片雖自20世紀(jì)70年代中就開始研究，由于性能欠佳，不能滿足需求。
近幾年來，隨著對高溫結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域研究的不斷深入，使氮化硅陶瓷的性能有了很大的提高，從而使氮化硅陶瓷刀具在我國迅速發(fā)展起來。
雖然我國陶瓷刀具的研究水平不比國外差，但實際應(yīng)用發(fā)展較慢。據(jù)有關(guān)資料報導(dǎo)，目前，國內(nèi)陶瓷刀具占總刀具使用量的比例不超過10%。氮化硅陶瓷刀具是近年來才在生產(chǎn)中推廣使用的一種新型刀具，因此，不論在刀具的幾何參數(shù)、切削用量以及使用技術(shù)方面，均缺乏成熟的經(jīng)驗。我國陶瓷刀具在可轉(zhuǎn)位刀具中比重很小，年產(chǎn)量不到硬質(zhì)合金的1%。從切削性能上看，我國陶瓷刀具正向高硬度合金鑄鐵粗加工、斷續(xù)切削方向發(fā)展。
陶瓷刀具的特點：
（1）耐磨性好�？杉庸鹘y(tǒng)刀具難以加工或根本不能加工的高硬材料，因而可免除退火加工所消耗的電力，并因此也可以提高工件的硬度，延長機(jī)器設(shè)備的使用壽命；
（2）不僅能對高硬度材料進(jìn)行粗、精加工，也可進(jìn)行銑削、刨削、斷續(xù)切削和毛坯拔粗等沖擊力很大的加工；
（3）陶瓷刀片切削時與金屬的摩擦力小，故切屑不易粘在刀片上，不易產(chǎn)生積屑瘤，加上可以進(jìn)行高速切削，所以在條件相同時，工件表面的粗糙度比較低。
（4）刀具的耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍，減少了加工中的換刀次數(shù)，保證被加工工件的小錐度和高精度；
（5）耐高溫，紅硬性好�？稍�1200℃下連續(xù)切削，所以，陶瓷刀具的切削速度可以比硬質(zhì)合金高很多，可進(jìn)行高速切削或?qū)崿F(xiàn)“以車銑代磨”，切削效率比傳統(tǒng)刀具高3-10倍，達(dá)到節(jié)約工時、電力、機(jī)床數(shù)30-70%或更高的效果；
（6）氮化硅陶瓷刀具的主要原料是自然界很豐富的氮和硅，用它代替硬質(zhì)合金，可節(jié)約大量W、Co、Ta和Nb等重要的金屬。
目前，我國陶瓷刀具的應(yīng)用還處于起步階段，實際應(yīng)用發(fā)展較慢。陶瓷刀具主要用于硬質(zhì)合金刀具難以切削的工件粗加工。航空制造業(yè)推廣使用陶瓷刀具的時間不長，在陶瓷刀具的幾何參數(shù)、切削用量以及使用技術(shù)方面需要積累經(jīng)驗。
陶瓷材料與硬質(zhì)合金相比，陶瓷材料具有更高的硬度、熱硬性和耐磨性。陶瓷刀具的化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化能力等均優(yōu)于硬質(zhì)合金，非常適合干式連續(xù)高速切削高溫合金、淬硬鋼、軸承鋼、高強(qiáng)度鋼等難加工材料。
航空發(fā)動機(jī)中，高溫合金應(yīng)用很多，盤軸類零件較多，正是陶瓷刀具發(fā)揮其優(yōu)勢的地方。實現(xiàn)高效加工，以陶瓷刀具替代部分硬質(zhì)合金刀具是完全可行的。
陶瓷刀具不是*刀具，只有正確使用才能充分發(fā)揮其優(yōu)越性。
全球陶瓷刀具品牌榜：（1）德利爾【德國，創(chuàng)立于1818年，是德國一家高科技工程集團(tuán)，在材料技術(shù)領(lǐng)域獨具優(yōu)勢】；（2）住友【日本，Sumitomo住友電工是日本*大的綜合性刀具生產(chǎn)廠商之一，擁有超過100多年的制造刀具的生產(chǎn)經(jīng)驗】；（3）山特維克【瑞典，1862年在瑞典山特維克鎮(zhèn)創(chuàng)立】；（4）KOMET【德國，位于世界*行列】；（5）海默【德國】；（6）泰珂洛（TUNGALOY）【日本】；（7）三菱【日本】；（8）特固克【韓國，韓國*大的綜合刀具制造商】；（9）尤尼莫克（現(xiàn)已被京瓷收購）【丹麥】。
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