为提高硬质合金的耐磨性,在硬质合金中加入金刚石,大大地提高了其耐磨性。但金刚石-硬质合金复合材料的关键问题是:抗弯强度较低,抗冲击韧性较差,因此限制了它的实际应用。本文从金刚石与WC粒度关系、金刚石浓度、纤维增强等方面,对影响金刚石-硬质合金复合材料强度、韧性的因素进行了分析研究。在理论分析与实验研究的基础上,认识到要提高金刚石-硬质合金复合材料强度、韧性,需使金刚石与WC粒度关系满足一定的限制条件;金刚石的浓度宜根据冲击功的大小控制在一定的范围内;采用碳纳米管增强微粉金刚石-硬质合金复合材料是有效新方法,利用纤维增强理论,加入适量碳纳米管,大幅度提高微粉金刚石-硬质合金复合材料的强度、韧性,提高幅度24.9%,并提高了硬度,提高幅度5.1%。本文研制了碳纳米管-微粉金刚石-硬质合金复合柱齿,并对其性能进行了分析研究。常规的金刚石-硬质合金复合柱齿,是以硬质合金作为柱体基体,以金刚石-硬质合金复合材料作为超硬冠部,如果二者之间的强度、韧性差异较大,会产生超硬冠部崩裂、脱层、掉帽等现象。本文通过对金刚石浓度与复合材料性能之间的关系、金刚石与碳化钨粒度之比与复合材料性能之间的关系、纤维增韧作用、超硬部分与柱体部分之间的含钴量差异及二部分之间的弧面(球冠面)界面设计等手段,使超硬部分与柱体基体之间的强度、韧性基本接近,能克服脱层、掉帽等难题。