表面金属化利用化学镀法对金刚石颗粒进行表面处理，可使金刚石与镀层形成牢固的紧密连接。但如果使金刚石表面全部金属化，金刚石颗粒表面拥有良好的导电性，不适用于电镀法制备金刚石工具。在埋砂的过程中，镀覆的金刚石与钢基体和镀层共同构成阴极，就会出现众多的金刚石颗粒相互粘结在一起形成成块的现象。因而研究人员采用表面有分散导电质点的金刚石制作电镀金刚石工具 。方法是控制金刚石表面化学镀的程度，严格控制敏化液和活化液的浓度以及敏化和活化处理的时间，使金刚石表面上金属质点的数量保持在合适范围内。虽然金刚石表面上导电质点数量增多，可增加与镀层金属间的连接点，提高镀层与金刚石的结合性能。但当金属质点过于密集时，会形成连接成片的金属薄层。
采用表面粗化过的金刚石颗粒利用粗化法让金刚石表面形成一些微小凹坑和裂隙，增加金刚石与胎体接触的表面，以提高金刚石与金属机械镶嵌力，增强“机械锚链 ”效应。一种强粗化方法是：用氯基盐 (以 N aCl + BaCl2为主 ) 及少量脱氧剂覆盖在金刚石上面，用陶瓷坩埚加盖，在炉中加热至1000 ℃～1100 ℃之后进行保温，然后用沸水去除氯基盐。对金刚石进行加热，让氯基盐熔融对金刚石腐蚀产生石墨化，使表面形成微小粗糙的凹坑和裂隙。另一种弱粗化方法是： 在室温或加热状态下让金刚石在粗化液里侵蚀，并不停的搅拌，然后用蒸馏水清洗干净。金刚石在强氧化酸的腐蚀下表面会形成一些缺陷 (如： 坑、裂纹 ) 和轻微石墨化。
金刚石化学镀处理后，金刚石与镍钴基镀层之间的明显界线消失了，并有一些分散的镍钴连接点生长在金刚石与镀层的结合面上。用经活化处理的金刚石制备电镀金刚石工具，在磨削加工Al2 O3陶瓷工件时，材料去除量是未经活化处理的1. 5倍。但采用这种方法，金刚石颗粒与镀层间可能只是原始意义上的化学结合，并未达到真正的化学结合键，分子间作用力可能占更大比例。