单晶金刚石刀具是目前超精密加工领域的主要切削刀具，其切削刀具一般质量大于0.1g，最小径长不小于2mm，可实现镜面加工，可以加工出极高的工件精度和极低的表面粗糙度，切削出来的效果非常光亮，是公认的、理想的超精密加工刀具。按照所选材料的制成方法不同，可分为MCD单晶钻石刀具和ND单晶金刚石刀具。
MCD单晶钻石刀具和ND单晶金刚石刀具的定义区别
MCD单晶钻石刀具：MCD是Manual crystal diamond的缩写，也是我们通常讲的，人造单晶钻石或者简称人造钻石。它是在高温高压这样一个状态下面，经过化学结晶生长出来的一种材料。
人造金刚石属于Ib型单结晶合成金刚石之一，氮[N]多为分散或固溶状态存在于晶体内部，人造单晶金刚石顾名思义是由人工合成的，在一个无氧且高温(1000°C以上)高压的环境里合成出来的，由于拥有和金刚石相当的高硬度、高耐磨耗与高热传导系数。由于和金刚石同属于单结晶体，无晶界的性质可以制造出非常锋利的刀刃质量，是其他材料无法达到的境界，长久以来被应用在制作超精密加工的金刚石刀具，抛光工具和耐磨耗元件。人造单晶金刚石目前最大尺寸可达8mm。
ND单晶金刚石刀具：选用优质天然金刚石，采用特殊焊接工艺将天然金刚石单晶焊接在刀杆，经过特殊的几何角度设计和刃磨技术制成，根据客户要求加工成各种角度、弧度。
天然金刚石约98%属于Ia型氮[N]（~2500ppm）天然金刚石的形成大部分是在至少25亿年的岩石中产生，而且大约在140~200公里的地底下形成，在这个深度下的强大压力(每平方基叶150万磅）和极高温度（约2800℃)造成稀有的碳原子紧密地聚集在一起，而形成的晶体结构。经过火山爆发，强烈的能量猛烈推挤含有金刚石的古老岩石，然后迅速地被岩浆或熔解的石头带到地面。由于金刚石拥有高硬度、高耐磨耗与高热传导系数，因此很早就被应用在切削工具之上，近年来科技进步，对加工质量与被加工物误差的要求，钻石的特性更被广泛的应用在光学元件的加工。
MCD单晶钻石刀具和ND单晶金刚石刀具的颜色区别
MCD材料一般常见的有两种颜色，一种接近透明，另外一种淡黄色，这两种颜色的单晶钻石材料生产工艺一样，只是残留在材料里面的氮元素不同。透明的颗粒，氮元素含量很低，更接近天然单晶金刚石，在实际应用当中，如果做成刀具，可以达到更高的光洁度，同时，刀具寿命也更好。所以，透明的MCD单晶钻石刀具价格也较高，产能也没有淡黄色的单晶钻石刀具大。
ND单晶金刚石颜色为透明状，刀具价格比人造单晶刀具价格高，能达到更高的精度和光洁度。
MCD单晶钻石刀具和ND单晶金刚石刀具的应用区别
MCD单晶钻石刀具，人工合成单晶的尺寸、形状和性能都具有良好的一致性，在精密应用中具有卓越的耐磨性和更长的工具寿命。可用作加工有色金属及非金属材料的切削刀具，主要用于加工非铁金属，如铝、铜、金等有色金属，亚克力等，因为刀具本身硬度特别高，所以能达到很高的光洁度，目前，因为刀具加工设备和新型加工工艺技术的改进，MCD单晶钻石刀具不仅能做成简单的单晶车刀、单晶倒角刀，还可以做出异型的单晶轮廓刀具。
ND单晶金刚石刀具价格昂贵，一般用于某些有色金属的超精密切削加工或黄金首饰的生产中。主要用于光学领域，对精度和光洁度要求非常高，天然钻石比人造钻石硬度更高，耐磨性更好，能够获得更好的加工效果。
