在绝大多数方面， CVD 金刚石具有与天然金刚石、人工合成金刚石单晶相似的物理、化学性质。 CVD 金刚石由碳元素单一元素组成，里面不含结合剂。但由于它是由金刚石微晶交互生长形成，因此 CVD 金刚石是一种聚晶材料。与诸多其他通过薄膜技术生长的材料一样， CVD 金刚石是通过晶核交互生长得到的，且随着晶粒的不断长大，金刚石层也不断变厚，逐渐长成柱状组织结构。
特性 |
CVD 钻石 |
单晶钻石 |
PCD |
密度 (x103kg/m3) |
3.52 |
3.52 |
4.12 |
硬度 (GPa) |
85 - 100 |
50 - 100 |
50 |
断裂韧度 (MPa x m1/2) |
5.5 |
3.4 |
8.81 |
杨氏模量 (GPa) |
1000 - 1100 |
1000 - 1100 |
776 |
泊松比 |
0.07 |
0.07 |
0.07 |
抗拉强度 (MPa) |
450 - 1100 |
1050 - 3000 |
1260 |
横向断裂强度 (GPa) |
1.3 |
2.9 |
1.2 |
抗压强度 (GPa) |
9 |
9 |
7.6 |
导热率 (20 度 ) （ W/mK ） |
500 - 2200 |
600 - 2200 |
560 |
导热率（ 200 度 ）（ W/mK ） |
500 - 1100 |
600 - 1100 |
200 |
热扩散系数 (cm2/s) |
2.8 - 11.6 |
5.5 - 11.6 |
2.7 |
热膨胀系数 |
|
100 ℃ - 250 ℃ ppm/K) |
1.21 |
1.21 |
4.2 |
500 ℃ (ppm/K) |
3.84 |
3.84 |
- |
100 ℃ (ppm/K) |
4.45 |
4.45 |
6.3 |
CVD 金刚石的化学稳定性好，热导率和耐磨性也非常出色。根据所采用的合成技术的不同，可以分别制备出具有特殊性能的材料，为科学研究和工业生产提供新技术、新机会。上表列出了 CVD 金刚石与金刚石单晶以及 Syndite （元素六 PCD 产品）的热学、机械性质，以便比较。 CVD 金刚石的机械性能可以通过设计来满足具体应用的要求。 CVD 金刚石的多数光学性质都与生长合成出材料的等级有关：一部分经过专门加工制成透光材料（可见光范围内），用作激光窗口等元器件；还有一部分材料虽然看起来是不透明的，但是对于特殊光学元件来说，它们在红外区域理论上具有最大的透过率。 |
