本发明公开了一种碳纳米管增强金刚石复合片(Polycrystalline Diamond Compacts，简称为PDC)材料的制备方法，经过半湿混使碳纳米管与金刚石微粉以及粘接剂等弥散地均匀地混合在一起成为聚晶金刚石层的原材料，将它与硬质合金基体，通过高温高压烧结工艺和适当的热处理工艺制造成为碳纳米管增强的PDC，该材料是具有高抗冲击韧性、高耐磨性、高热稳定性的复合材料。经过对于PDC冲击破坏和热损伤的研究与分析，利用纤维增强理论，通过加入适量分散的碳纳米管和材料热处理技术，在不降低PDC耐磨性的基础上，大幅提高PDC材料的抗冲击韧性和稳定性。抗冲击韧性提高幅度100～1000％。该碳纳米管增强金刚石复合片材料应用于制备高速高精度切削各种有色金属的切削刀具或者切削刃中。