在汽车发动机的精密加工车间，在航空航天零部件的切削工位，在石油钻具的刃口制造环节，一种兼具超高硬度与耐磨性能的刀具材料正主导着高效切削作业。这就是刀具用PCD和PCBN复合片，作为切削刀具的“硬度王者”，它通过聚晶金刚石与立方氮化硼的性能优势，成为机械加工领域攻克难加工材料的核心部件。
刀具用PCD和PCBN复合片，指聚晶金刚石（PCD）与立方氮化硼（PCBN）复合片。PCD复合片以硬质合金为基底，表面烧结聚晶金刚石层，硬度高、耐磨性强，适用于加工有色金属与非金属材料。PCBN复合片则是以硬质合金作基体，烧结立方氮化硼层，热稳定性和化学稳定性佳，主要用于高硬度黑色金属，像淬硬钢、冷硬铸铁的切削加工。二者大幅提升刀具切削性能，广泛应用于机械加工领域。其核心性能指标表现为：PCD复合片硬度≥8000HV、耐磨性是硬质合金的50-100倍；PCBN复合片热稳定性≥1300℃、硬度≥3000HV，适配不同材质工件的高效切削需求。
市场稳健扩容：5.7% CAGR背后的需求驱动
全球刀具用PCD和PCBN复合片市场正保持稳健扩容态势。根据Global Info Research（GIR）调研数据，2024年全球刀具用PCD和PCBN复合片市场收入约为342百万美元，预计到2031年将达到495百万美元，2025至2031年期间年复合增长率（CAGR）为5.7%。这一增长态势的形成，主要得益于汽车轻量化加工需求升级、航空航天难加工材料应用扩大，以及石油天然气钻采装备高端化进程加速。
从下游应用结构来看，汽车领域是核心需求场景，占比高达35%。随着全球新能源汽车铝合金零部件加工量年增长15%、发动机缸体精密切削需求提升（年增速12%），对PCD和PCBN复合片需求旺盛，该领域产品年增长率达6.2%。航空航天领域占比20%，钛合金、高温合金等难加工材料的切削需求拉动PCBN复合片增长；石油与天然气领域占比18%，高硬度岩层钻具刃口的耐磨要求推动PCD复合片应用；机械工业领域占比17%，通用机械精密加工场景需求稳定；木材加工及其他领域占比10%，涵盖人造板切削、石材加工等细分场景。从产品类型划分，PCD复合片凭借有色金属加工优势占据55%市场份额，主导中高端切削应用；PCBN复合片占比45%，聚焦高硬度黑色金属加工场景。区域市场方面，亚太地区占比45%，中国、日本的汽车和机械制造业集群是主要增长引擎；北美占比25%，航空航天和石油钻采需求突出；欧洲占比20%，汽车精密加工领域需求稳定；南美及中东非洲占比10%，新兴市场基建和能源开发拉动需求。
烧结技术与企业格局：全球玩家的竞争赛道
全球刀具用PCD和PCBN复合片市场竞争格局呈现“国际巨头领跑、中国企业崛起”的特点，头部企业通过超高压烧结技术优化和晶粒控制创新构建竞争壁垒。英国Element Six作为行业领军者，其推出的Syndite® PCD复合片，采用纳米晶粒聚晶技术，金刚石层致密度达99.8%，切削寿命是传统产品的2-3倍，已批量配套宝马、丰田的汽车发动机加工生产线。2025年4月，Element Six发布超细晶粒PCBN复合片新品，晶粒尺寸≤1μm，切削淬硬钢时表面粗糙度Ra≤0.8μm，进一步提升精密加工水平。
韩国ILJIN专注于高性能PCD复合片研发，其生产的ILJIN PCD系列产品，采用高温高压（5.5GPa/1500℃）烧结工艺，金刚石与硬质合金基底结合强度≥800MPa，适配石油钻采的高冲击工况，产品在全球石油钻具市场市占率达30%，长期为斯伦贝谢、哈里伯顿等企业供货。
中国郑州新亚主打航空航天用PCBN复合片，其研发的Xinya PCBN系列产品，通过航空航天材料认证，热稳定性达1350℃，切削钛合金时刀具寿命超进口同类产品15%，已应用于国内飞机发动机零部件加工。河南四方达则聚焦汽车加工领域，PCD复合片产品价格较进口低20%-25%，金刚石层厚度公差≤±0.05mm，适配铝合金轮毂高效切削，出口欧美汽车零部件厂商占比达40%。这些企业的技术创新，推动着刀具用PCD和PCBN复合片向“超细晶粒化、高结合强度、定制化刃形”方向发展。
行业趋势与挑战：在切削升级中突破瓶颈
当前刀具用PCD和PCBN复合片行业呈现三大发展趋势：一是超细晶粒化，晶粒尺寸≤2μm的PCD/PCBN复合片市场占比从2024年的20%提升至2030年的45%，适配精密切削需求；二是功能梯度化，金刚石/立方氮化硼层与基底梯度过渡的复合片市场份额从25%增长至55%，提升抗冲击性能；三是定制化刃形，预成型刃口复合片占比从15%提升至40%，缩短刀具制造周期。
行业发展同时面临多重挑战，一方面高端原材料依赖进口，高纯度金刚石微粉和立方氮化硼单晶进口占比达65%，价格受国际供应链影响年波动幅度达23%-28%；另一方面，超高压烧结设备技术壁垒高，国内企业5GPa以上压力烧结设备国产化率仅为30%，制约高端产品量产能力。因此，实现高端原材料国产化替代、突破超高压烧结设备技术瓶颈，成为行业企业实现高质量发展的核心课题。
对于汽车制造、航空航天、石油钻采等领域的从业者而言，精准把握刀具用PCD和PCBN复合片市场的发展动态具有重要战略意义。一份涵盖全球市场规模、区域分布、产品分类、应用领域及主要企业竞争格局的行业报告，能够提供全面的数据支撑和趋势研判，助力企业在切削刀具升级进程中找准定位，实现精准布局与高效发展。
数据来源：环洋市场咨询（Global Info Research）出版的《2025年全球市场刀具用PCD和PCBN复合片总体规模、主要生产商、主要地区、产品和应用细分研究报告》
