内容导读：热喷涂技术发展迅速，自2002年起，在国内道具行业掀起了第二次发展高潮，下面就我国道具涂层技术的现状和展望，我们进行了解。
当前，全球经济正处于一个根本性的变革时期，制造业已发生了革命性的转变，以数控机床为基础的现代制造技术正朝着高速、干式切削加工的方向迈进。在该领域中，切削刀具
制造技术的发展至关重要。由于刀具涂层技术可大幅度的提高切削刀具的综合性能，尤其是近年来超硬薄膜设计概念的提出，在理论上可有效的改善刀具的高温性能，使涂层刀具应用
于高速，干式切削加工成为可能。在数控机床日益普及，现代先进制造技术概念逐渐形成及国家大力推进节能、环保的制造模式的影响下，自2002年起，国内刀具涂层技术掀起了第二次发展高潮，发展的重点为各类PVD技术。大专院校以设计、表征超硬薄膜为主要研究方向，而社会兴办刀具涂层加工服务中心则成为国内刀具涂层业发展的主流。尽管国内刀具涂层技术依然落后，但应用市场的普及性及需求力量已远远超出预计结果。因此，高技术、稳定的刀具涂层技术是国内工具行业及其渴望的，如果国内能研发出相应的原创技术，则短期内可在国内形成广泛的刀具涂层加工服务体系，并会带来巨大的社会经济效益。
1、我国刀具涂层技术的现状
(1)CVD技术的发展
国内CVD(化学气相沉积)技术的研究起源于20世纪70年代初，由于该项技术专用性强，国内从事其研究、生产的企业并不太多。80年代中期，国内CVD刀具涂层技术实现了工业化生产，其工艺技术与国际水平相当，可制各TiC、TiN、TiCN、AL203及相应的复合薄膜等，主要应用于可转位硬质台金刀片等。在随后的10多年里与国际上的发展类似，较为缓慢：至90年代末期，国内开始MT-CVD(中温化学气相沉积)的研究工作，并在2001年完成了工艺、装备的研究、设计及制造工作，实现了TiCN+ALz03+TiN工艺。与高温CVD相比，在重载车自Ⅱ加工中取得了明显的效果，应该引起重视的是， 技术的应用与刀具．CVD 材料紧密相关。在此综合技术方面的研究国内还处于劣势．因此，与国际先进水平相比，技术上仍存在较大的差距，其应用市场也不甚广泛。
(2)PCVD技术的发展
国内PCVD(等离子体辅助气相沉积)技术的研究始于20世纪90年代初，其开发的主要目的是企图降低工艺温度，使CVD技术的应用更具广泛性。由于研制成本低，因此更容易为研究院所采纳。从工艺技术特性而言，PCVD技术更适合摸具涂层加工的应用。但与PVD技术相比，目前存在的背底真空度低、工艺过程的稳定性擦差等问题，而与CVD技术相比，则存在薄膜成分变化少、与基体材料结合强度低的现象。因此，该技术在工业化生产领域内的应用较少。但本世纪初一些研究人员利用PCVD技术从事复合超硬薄膜及纳米多层超硬薄膜的研究J仃。并在理论上获得了极具价值的实验数据。从目前涂层技术整体发展来看．PCVD技术尚未发挥其应有的作用。
(3)PVD技术的发展
国内PVD涂层技术的研发工作始于20世纪80年代初，80年代中期研制成功中小型空心阴极离子镀膜机及高速钢刀TiN涂层工艺技术。由于对刀具涂层市场前景看好，国内丈型工具厂开始引进PV'D刀具涂层技术与装备。技术及装备的引进调动了国内刀具PVD涂层技术的第一次开发高潮，国内各大真空设备厂及科研单位纷纷展开了离子镀膜机的研制工作，并于90年代初开发出多种PVD设备。但由于大多数的设备性能指标低，涂层工艺差，预期的市场效益未能实现，从而导致了近十年内刀具PVD涂层技术处于徘徊不前的局面。尽管90年代末国内成功开发出了硬质合金、前惭cN．一啊N多元复合涂层工艺技术，并达到了实用水平，而CNX涂层技术也有了重大突破，但其应用价值较为有限．在随后的发展过程中也并未得到市场的认可。随着我国汽车工业的迅速崛起和先进制造技术的大量引进以及数控加工技术的广泛普及．自本世纪初PVD技术在国内掀起了第二次开发热潮，于20世纪90年代不同，目前国内PVD技术的发展更具多元性及创新性，归纳起来有以下几种类型：
①阴极电弧技术；国内已由小圜型阴极电弧技术发展至大面积阴极电弧和柱型靶阴极
电弧技术，并且涌现除了磁过滤技术。
②磁控溅射技术：近年来，磁控溅射技术一直是国内涂层业的重点发展方向，先后出
现了非平衡磁控溅射技术、磁控溅射加辅助离子源技术以及磁控溅射附加阴极电弧技术。
③空心阴极技术：空心阴极在国内是一项传统技术。其应用在市场仍旧存在。为了充
分发挥此技术的特点。国内的研究学者将空心阴极与磁控溅射技术、阴极电弧技术结合在一起，且这种全新的尝试以对市场产生了影响。
归纳起来，国内刀具涂层技术开发的目的仍以TiAIN薄膜为主．上述各类技术均可在切削刀具上制取多种膜层，包括mIN薄膜，但目前所欠缺的是应用基础的研制开发及工业化生产工艺稳定性的保障。
2、目前我国刀具PVD涂层技术存在的主要问题
除金刚石薄膜外，刀具PVD涂层技术是国内外主要的发展方向，其应用领域所占的比例都呈上升趋势，因此本文着重对国内PVD技术所存在的问题进行评述。
(1)国内涂层刀具市场情况
涂层刀具的应用于切削加工技术紧密相关，与20世纪90年代不同．目前的应用更多的集中于硬质合金可转位刀片、高速齿轮刀具、硬质台金棒式刀具及部分异型刀具。应用于数控机床其切削加工速度通常高于100m／min，单一的TiN薄膜以那于满足使用要求．就目前国内PVD技术而言，涂层仍以高速刚刀具为主，应用领域仍停窗在摩托车齿轮加工等行业，切削速度大多低于50m／rain：而在硬质合金刀具领域应用较少，其大多数高端涂层刀具涂层产品被国威涂层公司所垄断．尤其是国外刀具涂层加工服务中心的出现，使局面变得更加严峻。
（2）技术上所存在的问题
尽管近年来国内刀具涂层技术有了多元性的发展。并可制取前AIN几多层薄膜，但尚未形成真正的工业化生产工艺技术及装备，主要存在如下问题：
①国内的TiN涂层工艺工业基础较好。但在高速切削加工领域及硬质合金刀具涂层方
面无法满足应用要求，与国外TIAIN涂层相比．刀具寿命相差100％--200％：
②国内的TiAIN涂层在成分、薄膜结构、致密性、结合强度以及均匀性等方面尚不成熟，在常规切削加工中，、所表现的性能与TiN相比并未显出其优越性：
③尽管国内许多院校正在开展多种超硬薄膜材料的研究工作，比如含硅、硼等纳米多层膜．但在设各技术的开发上却少有人问津，因此与市场上的要求存在较大的差异。
(3)涂层设备开发制造存在的问题
由于缺乏资金支持，国内涂层设备在设计、开发上与国外差距较大，尽管也有某些创新
思路，但绝大多数设各制造商延续了原有的设计概念，设备的结构与年代大同小异，由于对
薄膜设备机电缺乏深入研究，因此在设备的设计上存在盲目性。
(4)整体配套性差，应用基础研究缺乏
整体配套性差，应用基础研究缺乏一直是困扰国内刀具凉层技术发展的瓶颈。目刀具涂
层的趋势是以发展涂层加工中心为主．因此，技术的整体性极为关键，前处理技术、涂层工
艺技术、后处理技术及质量控制技术都应予以考虑的。而国内涂层设备制造商大多仅以提供
涂层主机主．这种模式阻碍了工业化生产的快速推进；另一方面也造成设备制造商与市场的严重脱节，制约了技术的良性发展，也使得创新无从谈起。
参考文献略
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