化学气相沉积金刚石涂层钻头与刀尖多晶金刚石钻头相比所具备的优点在碳纤维钻削应用中得到了充分展现，并将单孔成本降低了70%以上。化学气相沉积的多层金刚石钻头在出现毛刺和分层现象之前可以在复合材料中加工300个通孔，而PCD刀尖钻头却只能加工150个通孔。
　　
　　晶体金刚石是在热丝化学气相沉积过程中形成的，这种过程的时间为20-40小时。该过程中所采用的温度1,500°F （815.5℃）可以防止除整体硬质合金以外的东西被涂敷，精确的预处理过程需要采用6%等级的硬质合金来实现最佳粘附。
　　
　　不经过预处理，金刚石与渗碳硬质合金之间几乎没有任何化学键。但是，金刚石可以嵌入粗糙地硬质合金表面，并通过硬质合金和金刚石的机械互锁作用而粘附到表面上。
　　
　　含钴10%的刀具可以进行涂层处理，但是为实现良好粘附而需要额外处理使涂敷过程花费昂贵。在各大公司努力提高沉积率并开发新的预处理方式的同时，涂层技术本身也取得了重大进步。
　　
　　多层金刚石
　　
　　金刚石刀具涂层LLC（www.diamondtc.com）公司的总裁Roger Bollier说：“起初，在刀具上只能形成单层多晶金刚石。”
　　
　　Bollier说：“但是最近所取得的技术进步使得可以形成纳米级晶体金刚石。纳米级晶体结构可以产生非常光滑的表面并保持尖锐的刀刃，可以大大减少在加工碳纤维复合材料时的分层现象。”
　　
　　他补充说：“将多晶和纳米级晶体金刚石结合成互锁层可以形成最好的金刚石涂层，而多层金刚石涂层已经成为所有有色金属材料涂层的一种选择。”
　　
　　纳米级晶体金刚石的多层提高了涂层的断裂韧性。此外，亚微米晶体的微晶粒结构可以在切削刃上形成光滑的表面，用于加工出精细的表面光洁度，这样在加工粘性有色金属时，可以降低积屑瘤的形成。这些涂层还可以在干式或用最少润滑加工铝合金时延长刀具寿命。
　　
　　所有涂层的一种共同故障是裂纹。那种高而独立的多晶金刚石结构趋向于沿直接进入基体的断裂线产生裂纹。一旦涂层出现这种问题，整个涂层就都会剥落。
　　
　　但是，纳米级晶体金刚石却以与基体呈45度角的方式产生裂纹。交错的多晶和纳米金刚石晶体层不断改变在加工过程中形成的裂纹其方向，从而将金刚石涂层的寿命提高40%。

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