随着机械切削加工向更高速和连续化发展，人们对极端环境下使用的工模具的需求日益增加，对工模具的性能提出了更高的要求。由于使用条件严苛，传统金属材料已经很难满足人们当前的使用要求。相比之下，陶瓷材料具有很多金属材料不具备的优势，如熔点、硬度、刚度、绝缘能力高，热导率低，无延展性等，在一定程度上可以替代金属材料。但陶瓷材料的塑性变形能力差，质脆，机械加工困难，在应用中受到极大的限制。为了解决这一问题，可以在强韧性良好的金属基体上制备金属-陶瓷涂层，使金属高的韧性、塑性和热导率与陶瓷的耐磨、耐热、耐蚀性有机结合起来。金属-陶瓷涂层的表面硬度比金属材料高，能够延长材料的使用期限；并且金属-陶瓷涂层性能优异，能够保护基体，满足在恶劣环境中使用的要求。
金属-陶瓷涂层密度低，硬度高，化学性能稳定，综合性能优异，广泛应用于材料表面防护。在现代化生产和科学技术的推动下，金属-陶瓷涂层发展非常快，新品种层出不穷，按照化学组成可以分为氧化物涂层、氮化物涂层、碳化物涂层、硅化物涂层等。TiN涂层作为先进的金属-陶瓷复合涂层，熔点高达2950℃，硬度高达2300HV，导热导电性能好，化学性能稳定，在机械加工、装饰、航空航天、化工等行业获得广泛使用，成为表面改性技术的研究热点。目前制备TiN涂层的方法有很多，如PVD，CVD及反应等离子喷涂。PVD和CVD法制备的涂层存在一个致命的缺点，即涂层薄，而且制备工艺复杂，成本高，对镀件的形状尺寸要求较多，不适合工业大量生产。反应等离子喷涂集热喷涂、自蔓延燃烧合成于一体，高温、高焰流有利于硬质相熔化，可避免涂层内部出现应力集中的现象，是目前制备厚TiN涂层最有竞争力的方法。
结语
反应等离子喷涂作为一种新型的涂层制备技术，结合了自蔓延高温合成技术和传统等离子喷涂的优点，能够制备出具有显微硬度较高，组织致密均匀，耐磨和耐蚀性较高的TiN涂层，在航空航天、装饰、机械加工等领域获得了实际应用。可以说，反应等离子喷涂技术拓宽了TiN涂层的应用范围，使TiN涂层发展成为一种极具潜力的表面涂层材料。国内外学者对反应等离子喷涂制备厚TiN涂层及涂层性能进行了系列研究，取得了一些成果，但是还存在一些不足亟待解决。例如:获得的TiN涂层不均匀，与基体的结合强度偏低，一般均低于50MPa；获得的TiN涂层孔隙率高，存在微裂纹等固有缺陷，影响了涂层的力学性能、耐磨和耐蚀性能。针对这些问题的解决方法不同，可以从以下几个方面进行深入研究:
1）利用现代计算机技术，通过有限元软件模拟粒子沉积，分析孔隙产生的机制和规律。
2）研制新型反应等离子喷涂设备，利用辅助技
术，解决产物不纯净的问题。
3）通过加入其他元素对TiN进行合金化，发展氮化物复合涂层，或者制备多层涂层，改善涂层的界面结构和微观组织，提高TiN涂层的性能，进一步拓宽TiN涂层的应用领域。
4）采用正交实验方法对不同的工艺参数进行系统研究和分析总结，优化等离子喷涂的反应体系，寻找涂层质量与工艺参数的关系，综合应用后处理技术，取长补短，制备出性能优异的涂层。
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