硬質(zhì)涂層的發(fā)展、現(xiàn)狀及未來

　　硬質(zhì)涂層的市場隨著加工技術(shù)的更高要求而不斷擴(kuò)大，在國內(nèi)也具有越來越大的市場。硬質(zhì)涂層在工具上的應(yīng)用按照市場占有量的劃分主要為：刀具涂層70%，模具涂層25%，零部件涂層5%。硬質(zhì)涂層技術(shù)主要有陰極電弧離子鍍技術(shù)和磁控濺射技術(shù)。電弧技術(shù)和磁控濺射技術(shù)的區(qū)別主要為：電弧技術(shù)可以獲得接近90%的離化率和較快的沉積速率，但存在液滴的問題;磁控濺射技術(shù)可以獲得平整的表面，但離化率和沉積速率都相對(duì)較低。

　　目前，兩種技術(shù)都在不斷向前發(fā)展。磁控濺射技術(shù)也在不斷進(jìn)展，閉合磁場非平衡磁控濺射技術(shù)能夠大幅度提高離化率，成為磁控濺射膜層質(zhì)量提升的關(guān)鍵。隨著中頻孿生磁控技術(shù)和非平衡磁控濺射技術(shù)的結(jié)合，磁控濺射技術(shù)已經(jīng)能夠獲得與電弧技術(shù)相當(dāng)?shù)膬?yōu)質(zhì)膜層。

　　未來隨著工業(yè)需求的不斷增加，對(duì)硬質(zhì)涂層的要求也將愈發(fā)嚴(yán)格。未來的涂層將有兩大趨勢：超硬涂層和低摩擦系數(shù)涂層。

　　1、超硬涂層

　　超硬涂層一般是指維氏硬度在40GPa以上的硬質(zhì)涂層。主要有：

　　1)金剛石涂層(硬度為50-100GPa，與晶體取向有關(guān))

　　2)立方氮化硼(e-BN)涂層(硬度為50-80GPa)

　　3)類金剛石涂層(DLC，因工藝不同硬度可在10GPa-60GPa的寬廣范圍內(nèi)變動(dòng))

　　4)碳氮涂層(CNx，硬度可達(dá)15GPa-50GPa)

　　5)納米復(fù)合涂層和納米多層涂層(TiN/NbN納米多層涂層硬度為51GPa，TiYN/VN納米層涂層硬度高達(dá)78GPa)

　　2、低摩擦系數(shù)涂層

　　低摩擦系數(shù)涂層主要包括鉬基涂層(二硫化鉬)，和碳基涂層(金剛石、類金剛石、碳氮涂層等)，摩擦系數(shù)均可達(dá)到0.1以下。