新型陶瓷刀具的出現，是人類*通過運用陶瓷材料改革機械切削加工的一場技術革命的成果。早在２０世紀初，德國與英國已經開始尋求采用陶瓷刀具取代傳統的碳素工具鋼刀具。陶瓷材料因其高硬度與耐高溫特性成為新一代的刀具材料，但陶瓷也由于其人所共知的脆性受到局限，于是如何克服陶瓷刀具材料的脆性，提高它的韌性，成為近百年來陶瓷刀具研究的主要課題。陶瓷的應用范圍亦日益擴大。
　　工程技術界努力研制與推廣陶瓷刀具的主要原因，（一）是可以大大提高生產效率；（二）是由于構成高速鋼與硬質合金的主要成分鎢資源在全球范圍內的枯竭所決定。２０世紀８０年代初估計，全世界已探明的鎢資源僅夠使用５０年時間。鎢是世界上*稀缺的資源，但其在切削刀具材料中的消耗卻很大，從而導致鎢礦價格不斷攀升，幾十年中上漲好多倍，這在一定程度上也促進了陶瓷刀具研制與推廣，陶瓷刀具材料的研制開發取得了令人矚目的成果。
　　到目前為止，用作陶瓷刀具的材料已形成氧化鋁陶瓷，氧化鋁—金屬系陶瓷、氧化鋁—碳化物陶瓷、氧化鋁—碳化物金屬陶瓷、氧化鋁—氮化物金屬陶瓷及*新研究成功的氮化硼陶瓷刀具。就世界范圍講，德國陶瓷刀具已不僅用于普通機床，且已將其作為一種高效、穩定可靠的刀具用于數控機床加工及自動化生產線。日本陶瓷刀片在產品種類、產量及質量上均具國際先進水平。美國在氧化物—碳化物—氮化物陶瓷刀具研制開發方面一直占世界*地位。中國陶瓷刀具開發應用也取得許多重大成果。
　①氧化鋁陶瓷刀具：材料中采用純Ａｌ２Ｏ３陶瓷及以Ａｌ２Ｏ３為主且添加少量其它元素的陶瓷材料、如ＭｇＯ、ＮｉＯ、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２和Ｃｒ２Ｏ３等。添加物有利于加強Ａｌ２Ｏ３抗彎強度，但高溫性能有所降低，因此還是以純氧化鋁陶瓷材料為佳。
　　Ａｌ２Ｏ３陶瓷的室溫硬度與高溫硬度都高于硬質合金材料。Ａｌ２Ｏ３陶瓷室溫條件下的抗彎強度雖然較低，但隨著使用中溫度的上升，其抗彎強度卻較少降低。依據該項特性用于高速切削卻頗為合適。Ａｌ２Ｏ３陶瓷在室溫與高溫時抗壓強度都很好，尤其可以克服一般高速鋼刀具及硬質合金切削刀刃易形成的變形及塌陷缺點。此外，Ａｌ２Ｏ３陶瓷在物理熱性質及抗氧化、抗粘結性及化學惰性方面都可以大顯身手。不過氧化鋁陶瓷刀具在切削鐵合金及鋼件時，較易產生粘結磨損及缺口磨損。作為使用歷史*長的刀具材料，氧化鋁陶瓷刀具*適于高速切削硬而脆的金屬材料，如冷硬鑄鐵或淬硬鋼；用于大件機械零部件切削及用于高精度零件的切削加工。氧化鋁陶瓷刀具在短、小零件、鋼件的斷續切削及Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ及Ｂｅ等單質材料及其合金材料切削加工時效果較差，容易使刀具出現擴散磨損或發生剝落與崩刃等缺陷，是其美中不足。
　　②氧化鋁—金屬系陶瓷：為提高Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具韌性，材料中引入１０％以下的Ｃｒ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｆｅ等金屬元素，由此形成Ａｌ２Ｏ３金屬陶瓷。這樣材料密度、抗彎強度及硬度均有提高，但由于氧化鋁—金屬陶瓷刀具抗蠕變強度低、抗氧性差，后來推廣使用情況不佳。
　　③氧化鋁—碳化物系陶瓷：系將一定比例的碳化物，如Ｍｏ２Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＴａＣ、ＮｂＣ和Ｃｒ３Ｃ２等加入到Ａｌ２Ｏ３陶瓷中，以改善Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具的性能。當ＴｉＣ含量為３０％時，陶瓷刀具的耐用度獲得顯著提高，而熱裂紋深度也較小。目前國際上生產熱壓Ａｌ２Ｏ３—ＴｉＣ陶瓷刀具均采用此配方。Ａｌ２Ｏ３—ＴｉＣ陶瓷的抗彎強度，耐熱沖擊性等均優于Ａｌ２Ｏ３陶瓷刀具。
④氧化鋁—碳化物金屬陶瓷刀具：系在Ａｌ２Ｏ３－ＴｉＣ陶瓷材料中，采用Ｍｏ、Ｎｉ（或ＣＯ、Ｗ）等金屬作為粘結相熱壓而成的陶瓷刀具材料。由于金屬粘結Ａｌ２Ｏ３晶粒和碳化物晶粒二者相互穿插的骨架組成，具有較高的聯接強度，因此形成較好的切削性能。這類陶瓷刀具*適用于加工淬硬鋼、合金鋼、錳鋼、冷硬鑄鐵、鑄鋼，鎳基或鎳鉻合金，鎳基和鈷基金合等，另外還可用于非金屬材料如纖維玻璃，塑料夾層及陶瓷材料的切削加工。由于氧化鋁一碳化物金屬陶瓷抗熱震性能良好，故可適用于銑削，刨削，反復短暫切削或其它間斷切削等，亦可采用切削液進行濕式切削等。
　⑤氧化鋁—氮化物金屬陶瓷：此種陶瓷刀具材料基本性能與加工范圍與Ａｌ２Ｏ３一碳化物金屬陶瓷材料相當，不過由于以氮化物取代碳化物，因此它具有更好的抗熱震性能與更適用于間斷切削。但是其抗彎強度與硬度都比添加ＴｉＣ的金屬陶瓷低一些，對它的研究與深度開發仍在繼續中。
　　⑥氮化硼陶瓷刀具：*近，日本住友電氣公司開發研制出一種硬度更高的陶瓷刀具材料——粘合性立方晶氮化硼陶瓷（ＣＢＮ）燒結體。該燒結材料系在壓力為７—８ＧＰａ，在２３００℃～２４００℃超高溫高壓下燒結１０分鐘后制成。這項技術還包括在原料制備階段，為提高ＣＢＮ純度將微粉直徑磨細等獨特的軟件技術。將粒徑為０．５ｍｍ以下的微粒結合成一體，即研制出ＣＢＮ含有率達到１００％的燒結氮化硼陶瓷材料。
　采用氮化硼材料制成的陶瓷刀具，在對硬度甚高的鑄鐵進行切削加工時，刀具的頭端不會發生常見的受熱龜裂與缺屑。根據不同條件，與含有其它結合材料的ＣＢＮ燒結體相比較，氮化硼陶瓷刀具的使用時間可延長１０倍以上，成為一種可作斷續切削的材料。尤其在汽車工業加工中，ｈＢＮ燒結體作為可對發動機等鑄鐵硬質材料加工的切削材料，在機械加工方面有廣闊的用途。
　　此前的燒結體由于含有顆粒結合劑，因此不能形成如ＣＢＮ那樣高的硬度與熱傳導率等獨特的性質。如ＣＢＮ直接轉換技術，由于其顆粒度太粗而不適合用作高速切削工具。
　　總而言之，隨著特種陶瓷材料研變與開發工作的不斷深入，陶瓷刀具在金屬切削加工業中的應用比例不斷擴展。隨著航空、航天工業的發展要求，必須滿足提高Ｔｉ合金和Ｎｉ基高溫合金等工件材料切削效率的要求，特種陶瓷刀具材料將會作出更大的貢獻。