复合材料问世以来，以其轻质、高强的优异力学性能和其材料本身独特的可设计性得到航空、航天等众多制造工业的青睐，尤其在航空、航天领域复合材料在飞行器结构上的用量已然成为了评价其是否先进的衡标准之一。随着近几十年来航空、航天事业的发展我们对复合材料设计、制造有了更加深入的认识，复合材料构件逐渐趋于大型化、整体化，与此同时也对复合材料的制造工艺、尺寸精度及稳定性等方面提出了更高的要求。传统复合材料模具都是由金属材料制作，然而从模具制作及使用的过程来看，传统的金属材料具备模具质量大，制作型面复杂，模具的难度高，以及在成型复合材料时金属模具与复合材料构件之间的热影胀系数不匹配，构件制造精度难以提高等缺点。因此,寻找金属模具的替代材料成为复合材料成型模具制造的新思路，石墨以其良好的物理和化学性能慢慢的变成为模具制作的首选材料。

  石墨是碳的一种同素异构体，石墨材质拥有非常良好的特性：1、优良的导热导电性能；2、很好的耐热性及抗热冲击性；3、耐化学腐蚀且不被大多数金属溶液所浸润，不与大多数金属发生反应；4、具有较高的机械强度，特别在2500 ℃ 高温以下，强度不会收到干扰；5、拥有非常良好的润滑及抗磨性能；6、易于机械加工。可加工成精度高、形状较复杂的制品。当然，万事不可能十全十美，性能优越的石墨材质也存在一些弱点，这些弱点影响着石墨模具的使用次数。如G4石墨制作的模具，在热压烧结人造金刚石地质钻头时，一套模具平均常规使用的寿命仅4~5次（每烧结一个钻头为一次）。模具的常规使用的寿命直接影响着钻头的生产效率、成本及质量。

  人造石墨作为有色金属的连续铸造或半连续铸造用模具被认为是较合适的材料。生产实践证明，石墨模具因其导热性能好，自润滑性能好等因素，不但使铸型速度提高，而且由于铸锭的尺寸精确，表面十分光滑，可直接进行下道工序的加工。这不仅大幅度的提升了成品率，减少了废品损失，而且产品质量也有大幅度的提高。

  人造石墨材料已成功地用于有色金属的加压铸造上。例如，用人造石墨材料制造的加压铸造用模具生产的锌合金和铜合金的铸件已用于汽车零件等方面。

  石墨模已成功应用于离心铸造上。采用壁厚为25毫米以上的人造石墨铸模来离心铸造青铜套管。为避免人造石墨模的烧损，可采取一定的防氧化措施。

  由于石墨材料具备化学稳定性，不易受熔融玻璃的浸润，不会改变玻璃的成分，石墨材料耐热冲击性能好，尺寸随气温变化小等特点，所以近年来在玻璃制造中成为必不可少的模具材料，可以用它来制造玻璃管，弯管，漏斗及其它各种异型玻璃瓶的铸模。

  石墨属于非金属材料，所以一般多采用金刚石刀具来加工，金刚石刀具具有极高的硬度与耐磨性、低摩擦系数、高弹性模量、高热导、低热线胀系数，以及与非铁金属亲和力小等优点，金刚石刀具分为天然金刚石、单晶金刚石、PCD金刚石和CVD金刚石四类结构，其中用于加工石墨的主要以PCD刀具为主。

  PCD刀具是人工合成的一种多晶金刚石刀具，可以制成PCD车刀片、PCD铣刀片、PCD钻头、PCD铰刀等。对于石墨相关部件的加工，常用的有PCD车刀、PCD铣刀、PCD钻头以及金刚石涂层刀具。

  综合以下几点，刀具的材料、几何角度、涂层、刃口的强化及机械加工条件，在刀具的常规使用的寿命中扮演着不同的角色，缺一不可，相辅相成。一把好的石墨刀具，应具备流畅的石墨粉排屑槽、长的常规使用的寿命，能够深雕刻加工，能节约加工成本。

  材料是决定刀具切削性能的主要的因素，对加工的效率、质量、成本以及耐用度影响很大。刀具材料越硬，其耐磨性越好，不过硬度越高，冲击韧性越低，材料也就越脆。硬度和韧性是矛盾的，这是刀具材料要解决的一个问题。对于石墨刀具，普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对好一点的，也就是钴含量稍高一点的；对于金刚石涂层石墨刀具，可在选材上适当选择硬度相对高一点的，也就是钴含量稍低一点的；对于聚晶金刚石PCD刀具，可选择耐磨性能更好的粗粒度牌号如CDW025和CDW302；

  石墨专用刀具选择正真适合的几何角度，有助于减小刀具的振动，反过来，石墨工件也不容易崩缺；

  金刚石涂层刀具具有硬度高、耐磨性好、摩擦因数低等优点，现阶段金刚石涂层是石墨加工刀具的最佳选择，也最能体现石墨刀具优越的使用性能；

  刀具钝化目的是解决上述刃磨后的刀具刃日微观缺口的缺陷，使其锋值减少或消除，达到圆滑平整，既锋利坚固又耐用的目的；