硬質膜

硬質膜是指覆於工模具或機械零件表面提高其硬度和耐磨性的覆蓋膜層。

硬質膜的顯微硬度比工具膜基材高，一般在10-30GPa之間。在超硬膜材料中，具有金屬鍵的氮化鈦間隙化合物具有高的硬度和較好的韌性，因而其綜合性能較好。離子鍵的氧化鋁除硬度高外，能夠抗氧化，耐腐蝕，化學穩定性佳，適用於切削鐵基材料。金剛石和立方氮化硼具有共價鍵，其硬度最高。以上這些單質超硬膜或它們的複合塗層沉積在工模具上可以提高它們的壽命。由於這些硬質膜是化合物膜或碳氮化硼的特殊結構，需利用熱能和等離子體能量提高沉積粒子的能量 ^[1]  。

製備硬質膜的技術有化學氣相沉積(CVD))法、等離子體化學氣相沉積( PCVD )法、磁控濺射法、輝光放電離子鍍法、弧光放電離子鍍法、離子束輔助沉積法等。

CVD的缺點也是十分明顯的:沉積温度高，限制了可用來鍍層的刀具材料;以氯化物為原料，會使刀具變脆;用於高速鋼的刀具時，還需在鍍層後對刀具重新進行熱處理，增加了成本，並導致刀具性能降低。

硬質合金，由難熔金屬的硬質化合物和粘結金屬通過粉末冶金工藝製成的一種合金材料。硬質合金廣泛用作刀具材料，如車刀、銑刀、刨刀、鑽頭、鏜刀等，用於切削鑄鐵、有色金屬、塑料、化纖、石墨、玻璃、石材和普通鋼材，也可以用來切削耐熱鋼、不鏽鋼、高錳鋼、工具鋼等難加工的材料。新型硬質合金刀具的切削速度等於碳素鋼的數百倍。硬質合金具有硬度高、耐磨、強度和韌性較好、耐熱、耐腐蝕等一系列優良性能，特別是它的高硬度和耐磨性，即使在500℃的温度下也基本保持不變，在1000℃時仍有很高的硬度 ^[2]  。