金刚石复合片(Polycrystalline diamond compact，简称PDC)是在硬质合金基底上，通过超高压高温烧结一层较薄厚度的金刚石微粉。PDC既具有硬质合金的韧性和强度，又具有金刚石的硬度和耐磨性，而且便于焊接。PDC由于具有这些优良的性能广泛应用于机械加工工具、石油与地质钻头等。国内关于以钴扩散浸渍法合成PDC方面研究工作不全面，同时，由于国内试验平台不一致，PDC性能检测数据较分散，没有可比性，这大大阻碍了我国PDC材料的发展。针对这种现状，本文主要以PDC合成工艺以及其性能检测为主要研究工作。 本文采用旁热式组装进行合成试验，选用了一组正交试验L<,9>(3<4>)进行PDC合成工艺试验，得到了较合理的合成工艺参数。大量的PDC样品，进行了较全面的性能检测，包括磨耗比、显微硬度、电阻、抗弯强度、抗压强度、耐热性等性能测试。对不同烧结工艺条件下PDC金刚石层断面不同区域进行扫描电镜和能谱分析，研究了钴在金刚石层中渗透规律，为PDC工艺研究提供一些参考。最后，进行了PDC刀具切削实验，主要工作包括改变切削用量加工硅铝合金和不同粒度刀具切削对比实验。通过以上的实验研究得到以下结论： 1、通过对PDC合成工艺正交试验得出的性能检测数据分析，得到了较合理的合成工艺：合成压力5.2GPa、烧结温度1350℃、保温时间6min、冷却时间12min。 2、对不同温度下烧结的PDC主要沿径向进行了磨耗比测试，发现在欠烧，正常烧结的条件下烧结的PDC，其磨耗比值沿径向(边缘到中心)依次减小：在过烧的条件下，其PDC磨耗比值沿径向(边缘到中心)有依次增大的趋势。 3、PDC显微硬度随着温度的升高而明显增加；PDC中心处硬度值最低而沿径向硬度值呈递增的趋势；TRS值随着温度升高有变大的趋向；PDC聚晶金刚石层的TRS值正比于钴含量，但不是很明显；压缩强度是随着晶粒粒度增大而减小；粒度越大的聚晶金刚石层失重越小，同时其吸热反应越强，反之亦然。 4、金属钴在很短的时间内就能扩散熔渗整个金刚石聚晶层；在合理的烧结工艺范围内，整个金刚石聚晶层断面钴的平均含量基本上保持一致，而烧结工艺不在正常的范围内，其PCD层断面钴平均含量要明显低。 5、PDC刀具切削实验得出：进给量越大，加工表面粗糙度也越大；背吃刀量过大会引起较大加工表面变形及机床较大的振动，加工表面粗糙度也会越大；切削速度在350～400m/r时，加工表面粗糙度较小：粒度越大的PDC刀具加工时，其刀具的后刀面磨损越大；粒度越小的PDC刀具加工时，其刀具的后刀面磨损越小。