ІНСТРУМЕ́НТИ З НАДТВЕРДИ́Х МАТЕРІА́ЛІВ — інструменти, робочі частини яких оснащені природними і синтетичними алмазами, кубічним нітридом бору або полікри­сталічними надтвердими матеріалами (НТМ). Серед інструментів з кри­сталів алмазу — алмазні різці, алмази в оправі, алмазні ви­гладжувачі, алмазні склорізи, алмазні наконечники. В алмазних різців робочою частиною є кри­стал або полікри­стал алмазу. Остан­ній може бути природним або штучним. Природні алмази роз­мірами до 7 мм використовують для мікроточі­н­ня металевих дзеркальних поверхонь з міді, алюмінію та ін. За їхньою допомогою одержують мікрошорсткість до 0,8 нм (8 Ангстрем), а похибка у точності роз­мірів виробу при їх за­стосуван­ні не пере­вищує 70 нм. Штучні (полікри­сталічні) алмазні різці виготовляють із синтетичних алмазів у двох викона­н­нях: без під­кладки (цільні) та з під­кладкою (двошарові) роз­мірами від 3 до 13 мм (радіуси по­близу вершини від 0,2 до 1,0 мм). Їх використовують для обробле­н­ня виробів з кольорових і чорних металів, загартованих сталей. Алмаз в оправі — правлячий інструмент у ви­гляді стержня, на торці якого закріплено кри­стал алмазу з певною орієнтацією від­носно осі інструмента. В алмазних ви­гладжувачів робочою частиною є монокри­стал чи полікри­стал алмазу (закріплений у державці) сферичного, циліндричного чи близької до них форми. Вони необхідні для згладжува­н­ня та поверх­невого зміцнювального обробле­н­ня. Алмазними склорізами наносять риску на скляних або керамічних виробах з метою видале­н­ня їх певної частини. Алмазними наконечниками (робоча частина — кри­стал чи полікри­стал алмазу у ви­гляді циліндра, піраміди або конуса) вимірюють твердість та здійснюють деформаційне обробле­н­ня матеріалів.

Інструменти з алмазного порошку поділяють за технологією виготовле­н­ня та складом на інструменти з металевим, керамічним і полімерним звʼязуючим. Серед них — алмазні шліфувальні круги, алмазні від­різні круги, сегментні від­різні алмазні круги, алмазні барабани, алмазні надфілі, алмазні свердла, алмазні долота, алмазні коронки, правлячі алмазні інструменти у ви­гляді алмазного ролика або алмазного олівця. Алмазні шліфувальні круги — алмазно-абразивні інструменти у ви­гляді плоского тіла оберта­н­ня різних форм: прямого профілю для шліфува­н­ня периферією круга, чашкові та тарілчасті для торцевого шліфува­н­ня і заточува­н­ня, фасон­ні радіусні та кутові. Основне при­значе­н­ня — шліфува­н­ня та заточува­н­ня різальних інструментів з твердих сплавів, кераміки, загартованої сталі, а також обробле­н­ня наплавок та напиле­н­ня. Алмазні від­різні круги виготовляють роз­мірами від 100 до 500 мм, товщиною від 0,1 до 10,0 мм, їх алмазовмісний шар має ви­гляд кільця. За­стосовують для від­різува­н­ня кераміки, мармуру, граніту. Матеріалом зовнішньої робочої частини сегментних від­різних алмазних кругів є алмазний сегмент. Їх виготовляють роз­мірами від 250 до 800 мм, товщиною від 2 до 5 мм, використовують для сухого та вологого від­різува­н­ня виробів з твердих гранітів і каменю. Алмазні барабани мають ви­гляд порожнистого циліндра, алмазовмісний шар якого нанесено на зовнішню поверх­ню. Ними обробляють неметалеві матеріали, зокрема склопластик, деревину та гуму. Алмазні свердла — інструменти діаметром від 3 до 140 мм для свердлі­н­ня отворів у склі, кераміці, камені та інших крихких матеріалах. Їх різальні частини виготовляють з алмазу або алмазовмісного шару. Алмазні долота бувають діаметром від 190 до 290 мм. Цими алмазними інструментами здійснюють без­кернове бурі­н­ня гірських порід під час пошуку нафти та газу. Правлячі алмазні інструменти у ви­гляді алмазного ролика, робоча частина якого має форму тіла оберта­н­ня, за­стосовують пере­важно для фасон­ної правки абразивних кругів з високою точністю профілю (від 3 до 10 мкм). Саме штучні алмази для виготовле­н­ня таких роликів уперше за­стосовано в Ін­ституті надтвердих матеріалів НАНУ (Київ). У правлячих алмазних інструментах у ви­гляді стержня (алмазного олівця) на торці закріплюють алмазний сегмент.

Потенціал промислового роз­витку та виробництва інструментів із НТМ в Україні ви­значає науково-технічний алмазний концерн «АЛКОН» і його головна організація Ін­ститут надтвердих матеріалів НАНУ. Науковці Ін­ституту надтвердих матеріалів НАНУ отримали близько 3 тис. документів на винаходи та понад 200 зарубіжних патентів. Ін­ститут видає науково-теоретичний журнал «Сверхтвердые материалы» і науково-технічний рекламно-інформаційний журнал «Інструментальний світ», при ньому функціонують асоціація «Надтверді матеріали» та Між­народна інструментальна асоціація. У світі інструменти із НТМ понад 5-ти тис. типорозмірів виготовляють близько 1 тис. під­приємств, зокрема у країнах СНД — близько 200, в Україні — понад 50. У колишньому СРСР виробництво інструментів з НТМ закладено у 1950–60-х роках у звʼязку з початком видобува­н­ня природних алмазів. 1959 освоєно випуск інструментів з природних алмазів на Томілінському заводі алмазних інструментів (Московська обл.), 1960 — на Ленін­градському абразивному заводі «Ілліч» (нині Санкт-Петербург), Рославльському заводі алмазних інструментів (Смоленська обл., РФ), Московському комбінаті твердих сплавів, 1961 — на Кабардино-Балкарському заводі алмазних інструментів (м. Терек, РФ). Не­зважаючи на те, що темпи росту виробництва алмазних інструментів були до­статньо високими, обʼєми їх виготовле­н­ня не могли задовольнити швидко зростаючі потреби промисловості. Освоє­н­ня промислової технології синтезу алмазів створило потенційну можливість для подальшого масового виробництва інструментів і широкого викори­ста­н­ня їх у народному господарстві. Різке зро­ста­н­ня обʼємів виробництва алмазно-абразивних інструментів від­булося 1963, коли заводи-виробники почали одержувати від Дослідного заводу Ін­ституту надтвердих матеріалів АН УРСР порошки із синтетичних алмазів. Протягом цього року випуск алмазних інструментів збільшився в 4,6 раза. Тоді ж виробництво інструментів із синтетичних алмазів роз­почато на Львівському інструментальному заводі та Харківському інструментальному заводі, а також роз­ширено на Томілінському і Ленін­градському заводах. 1966 стало до ладу найбільше під­приємство Європи — Полтавський завод штучних алмазів і алмазних інструментів (нині Полтавський завод алмазного інструменту). Із синтетичних алмазів та інших НТМ виготовляють майже 90 % алмазних інструментів і паст, практично всі інструменти на органічних і керамічних звʼязках, шкурки та стрічки, 95 % інструментів на гальванічних і майже 90 % на металевих звʼязках. Інструменти з НТМ за­стосовують в електроніці та оптиці, прецизійному приладо- і машинобудуван­ні, будівельній індустрії, медицині, авіації, космонавтиці, під час роз­відува­н­ня та видобува­н­ня корисних копалин тощо. Роз­робле­н­ня високо­продуктивного і енергоощадного за­стосува­н­ня алмазних, на основі кубічного нітриду бору, твердо­сплавних і керамічних інструментів, номенклатури їх виробництва для економічно об­ґрунтованого і конкуренто­здатного за­стосува­н­ня забезпечують наукові і промислові центри в галузі НТМ у Києві, Харкові, Донецьку, Одесі, Полтаві. Серед українських пріоритетних та конкуренто­здатних інструментів — інструменти для повного фактурного обробле­н­ня природного каменю (сегментні пилки, сегменти до них, шліфувальники, від­різні круги, фасон­ні круги, свердла); правлячі інструменти (бруски, ролики, олівці); бурові інструменти (долота, коронки, роз­ширювачі); хонінгувальні і суперфінішні бруски; шліфувальні інструменти для твердих сплавів, інструментальних сталей і кераміки; кіборити діаметром 7–10 мм, а також пластини у ви­гляді квадрата, ромба та трикутника висотою 4,76 і 3,18 мм для обробле­н­ня наплавлених матеріалів і покрит­тів, сталей і зносо­стійких чавунів; алмазно-твердо­сплавні пластини АТП. Україна є одним із провід­них виробників інструментів із НТМ.