陶瓷刀具材料的主要成分是硬度和熔點(diǎn)很高的Al₂0₃、Si₃N₄等氧化物、氮化物，再加入少量的碳化物、氧化物或金屬等添加劑，經(jīng)制粉、壓制、燒結(jié)而成。

目前，國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的陶瓷刀具材料大多數(shù)為復(fù)相陶瓷，其種類及可能的組合如圖所示。新型陶瓷刀具材料的研究開發(fā)基本上都是根據(jù)該圖關(guān)系的組合，采取不同的增韌補(bǔ)強(qiáng)機(jī)制來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。陶瓷刀具的種類主要有氧化鋁基陶瓷、氮化硅基陶瓷以及各種不同組合的新型陶瓷材料，其中以氧化鋁基和氮化硅基陶瓷刀具材料應(yīng)用最為廣泛。

陶瓷刀具材料具有以下性能特點(diǎn):

(1)硬度高、耐磨性能好     陶瓷刀具的硬度雖然不及PCD和PCBN高，但大大高于硬質(zhì)合金和高速鋼刀具，達(dá)到93~95HRA。陶瓷刀具的最佳切削速度可以比硬質(zhì)合金刀具高2~10倍，而且刀具壽命長(zhǎng)，可減少換刀次數(shù)，從而大大提高了切削加工生產(chǎn)效率。因此，陶瓷刀具可以加工傳統(tǒng)刀具難以加工的高硬材料，實(shí)現(xiàn)“以車代磨”。陶瓷刀具適合于高速切削和硬切削。

(2)耐高溫、耐熱性好     陶瓷刀具在1200℃以上的高溫下仍能進(jìn)行切削。陶瓷刀具具有很好的高溫力學(xué)性能，在800℃時(shí)的硬度為87HRA，在1200℃時(shí)的硬度仍達(dá)到80HRA。隨溫度的升高，陶瓷刀具的高溫力學(xué)性能降低很慢。Al₂0₃陶瓷刀具的抗氧化性能特別好，切削刃即使處于紅熱狀態(tài)，也能連續(xù)使用。因此，陶瓷刀具可以實(shí)現(xiàn)干切削，從而可省去切削液。

(3)化學(xué)穩(wěn)定性好     陶瓷刀具不易與金屬產(chǎn)生粘接，且耐腐蝕、化學(xué)穩(wěn)定性好可減小刀具的粘接磨損。

(4)摩擦系數(shù)低     陶瓷刀具與金屬的親和力小，摩擦系數(shù)低，可減小切削力和切削溫度。這不僅能減少刀具磨損，提高刀具壽命，而且可減小已加工表面的表面粗糙度值，因此在高速精車和精密銑削時(shí)，可獲得以車、銑代磨的效果。

(5)原料豐富     硬質(zhì)合金中所含的W和Co等資源缺乏，價(jià)格昂貴，而陶瓷刀具材料使用的主要原料Al₂0₃、Si0₂、碳化物等是地球上最豐富的元素，對(duì)發(fā)展陶瓷刀具材料十分有利。因此，開發(fā)和使用陶瓷刀具，對(duì)節(jié)省戰(zhàn)略性貴重金屬具有十分重要的意義。

(6)強(qiáng)度和韌性低、熱導(dǎo)率低     陶瓷刀具材料屬典型的脆性材料，抗彎強(qiáng)度和沖擊韌度低，熱導(dǎo)率僅為硬質(zhì)合金的1/5~1/2，而線脹系數(shù)卻比硬質(zhì)合金高10%~30%。

熱沖擊性差。當(dāng)溫度發(fā)生明顯變化時(shí)，容易產(chǎn)生裂變，導(dǎo)致刀片破損，陶瓷刀具的導(dǎo)熱性較差，通常進(jìn)行干切削或使用潤(rùn)滑劑進(jìn)行切削，以減少前刀面與工件的摩擦，只有在加工某些難加工材料時(shí)，加人一定的切削液，提高刀具壽命。使用切削液時(shí)，必須在刀具接觸工件前對(duì)切削區(qū)域澆注切削液，直到刀具完全切削完畢為止，同時(shí)切削液必須大量連續(xù)供應(yīng)，流量不得少于4~6L/min，否則切削溫度的變化會(huì)加劇陶瓷刀具的崩刃實(shí)質(zhì)破損。