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1、２０１６年５月第４０卷第５期Vol．４０No．５May２０１６DOI:１０．１１９７３/jxgccl２０１６０５００１普通硬质涂层和超硬涂层的研究进展黑鸿君,高洁,贺志勇,于盛旺,唐宾(太原理工大学表面工程研究所,太原０３００２４)摘要:随着现代科学技术的不断进步,普通硬质涂层和超硬涂层有了显著的发展,部分涂层已经在某些领域实现了应用.主要介绍了氮化物、碳化物、氧化物、硼化物等普通硬质涂层和金刚石、类金刚石(DLC)、cBN、纳米多层结构涂层及纳米复合涂层等超硬涂层的性能、应用、制备技术及其发展趋势,并对部分常见涂层面临的性能改进及其今后可能的发展方向进行了探讨.关键
2、词:硬质涂层;超硬涂层;应用前景;研究进展中图分类号:TB４３文献标志码:A文章编号:１０００Ｇ３７３８(２０１６)０５Ｇ０００１Ｇ１５ResearchProgressonConventionalHardandSuperhardCoatingsHEIHongＧjun,GAOJie,HEZhiＧyong,YUShengＧwang,TANGBin(ResearchInstituteofSurfaceEngineering,TaiyuanUniversityofTechnology,Taiyuan０３００２４,China)Abstract:Astheadvancements
3、ofmodernscienceandtechnology,theconventionalhardandsuperhardcoatingshaveachievedremarkabledevelopment．Indeed,partialcoatingsevenhavebeenusedinsomefiled．Theperformance,applications,preparationtechniqueanddevelopmenttendencyoftheconventionalhardcoatingsofnitrides,carbides,oxidatesandborid
4、eshavebeenintroducedmainly,aswellassuperhardcoatingsofdiamond,DLC,cBN,nanomultilayerandcompositecoatings．Moreover,theexistingproblemsregardingtoperformanceimprovementandfeasibledevelopmenttrendhenceforthofthepartialcommoncoatingswaspointedout．Keywords:hardcoating;superhardcoating;applic
5、ationprospect;researchprogress域得到了广泛应用.为了给国内相关研究人员提０引言供参考,作者对目前常用的普通硬质涂层和超硬随着现代科学技术的飞速发展,为了提高各涂层的分类、性能以及研究动向进行简略介绍和类材料及零部件的表面性能,硬质涂层应运而生.评述,并对其未来发展方向进行了展望.硬质涂层是指具有一定厚度(一般为微米量级)、１普通硬质涂层显微硬度在２０GPa以上的涂层.硬质涂层具有高的硬度、低的摩擦因数、良好的耐高温和耐腐蚀普通硬质涂层材料大多是过渡族金属与非金属性能,在机械加工、模具制造、地质钻探、纺织工业构成的化合物、金属间化合物等.这
6、些化合物通常及航空航天等领域发挥着越来越重要的作用.根通过金属键、共价键、离子键或离子键和金属键的混据显微硬度不同,硬质涂层可分为两种:一种是显合键键合而成,因具有极高的硬度而主要作高速钢、微硬度介于２０~４０GPa之间的普通硬质涂层;另硬质合金和金属陶瓷等刀具的涂层.除了具有高硬一种是显微硬度超过４０GPa的超硬涂层.度和高耐磨性之外,普通硬质涂层通常还具有优良目前,世界各国非常重视对硬质涂层的研究,的耐热性、抗氧化性、耐腐蚀性以及良好的绝缘性并已在高强度、耐磨、耐腐蚀以及耐氧化涂层等方能.目前常见的普通硬质涂层主要包括氮化物、硼面取得了很多成果,部分涂层已经在机械
7、加工领化物、氧化物和碳化物涂层等,下面对这几种涂层进行简要介绍.收稿日期:２０１５Ｇ０８Ｇ１８;修订日期:２０１６Ｇ０３Ｇ２１１．１氮化物涂层基金项目:山西省回国留学人员科研资助项目(２０１５Ｇ０３４,２０１３Ｇ０４８)作者简介:黑鸿君(１９８４－),女,回族,山东聊城人,讲师,工学博士.１．１．１性能及应用通讯作者:于盛旺博士金属氮化物一般具有熔点和硬度高,热稳定性１黑鸿君,等:普通硬质涂层和超硬涂层的研究进展能、耐腐蚀性能和抗氧化性能优良等特点.钛、铬、加快,脆性增加,耐磨性能急剧下降.因此,研究人钒、铌、锆、铪等过渡族金属的氮化物通常被用作刀员
