硬质涂层的发展、现状及未来

　　硬质涂层的市场随着加工技术的更高要求而不断扩大，在国内也具有越来越大的市场。硬质涂层在工具上的应用按照市场占有量的划分主要为：刀具涂层70%，模具涂层25%，零部件涂层5%。硬质涂层技术主要有阴极电弧离子镀技术和磁控溅射技术。电弧技术和磁控溅射技术的区别主要为：电弧技术可以获得接近90%的离化率和较快的沉积速率，但存在液滴的问题;磁控溅射技术可以获得平整的表面，但离化率和沉积速率都相对较低。

　　目前，两种技术都在不断向前发展。磁控溅射技术也在不断进展，闭合磁场非平衡磁控溅射技术能够大幅度提高离化率，成为磁控溅射膜层质量提升的关键。随着中频孪生磁控技术和非平衡磁控溅射技术的结合，磁控溅射技术已经能够获得与电弧技术相当的优质膜层。

　　未来随着工业需求的不断增加，对硬质涂层的要求也将愈发严格。未来的涂层将有两大趋势：超硬涂层和低摩擦系数涂层。

　　1、超硬涂层

　　超硬涂层一般是指维氏硬度在40GPa以上的硬质涂层。主要有：

　　1)金刚石涂层(硬度为50-100GPa，与晶体取向有关)

　　2)立方氮化硼(e-BN)涂层(硬度为50-80GPa)

　　3)类金刚石涂层(DLC，因工艺不同硬度可在10GPa-60GPa的宽广范围内变动)

　　4)碳氮涂层(CNx，硬度可达15GPa-50GPa)

　　5)纳米复合涂层和纳米多层涂层(TiN/NbN纳米多层涂层硬度为51GPa，TiYN/VN纳米层涂层硬度高达78GPa)

　　2、低摩擦系数涂层

　　低摩擦系数涂层主要包括钼基涂层(二硫化钼)，和碳基涂层(金刚石、类金刚石、碳氮涂层等)，摩擦系数均可达到0.1以下。