项目简介：本课题主要针对当前超硬薄膜材料机械性能较低、结构单一、制备复杂这一问题，开展真空阴极超硬薄膜制备技术研究，攻克薄膜制备过程的自动化控制、沉积参数、对超硬薄膜性能的影响等技术难点；实现阴极弧镀膜装置的国产化，并推动该技术在我国超硬薄膜工业上的应用。 我国是制造生产大国，各个行业每年消耗的刀具数量庞大。目前，世界切削刀具销售额超过100亿美元，工业发达的欧洲、北美、日澳三大市场占有75%-80%。我国刀具需求在70-80亿人民币之间，其中高精、高效、高可靠性的现代刀具，消费额约为12亿人民币，其中80%-85%依赖进口，模具制造使用的刀具进口占90%以上。真空阴极弧镀膜设备集气体辉光放电、等离子体技术、真空蒸发技术于一身，兼有真空蒸发镀膜和溅射镀膜的优点，而且还具有膜基结合力好，绕镀性高，沉积速率高，可用镀膜材料广泛等独特优点。采用真空阴极弧技术处理的各种基材，可使其表面硬度提高5-10倍，磨损降低3-10倍，耐磨蚀性提高2个量级以上，大大延长了基材的使用寿命。 目前，国外刀具PVD技术已发展到了第四代，国内尚处于第二代水平。国内工业上使用的超硬薄膜装置，主要是从国外进口的设备或使用国外的技术。

产品性能：本项目将形成真空阴极弧超硬薄膜沉积的自动化控制系统，可对薄膜沉积流程、工作参数以及配套设备进行精确控制，提高薄膜沉积效率，增强设备运行的稳定性和精确性，从而降低投入成本，促进其工业应用。

应用行业：环境保护

产业化前景分析：制备TiN、ZrN薄膜均匀致密，并表现出好的机械性能，硬度达到25Gpa以上，膜基结合力60N以上，降低基体摩擦系数，提高耐腐蚀性，从而推动该技术在我国超硬薄膜工业上的应用。

应用范围：真空阴极弧技术制备的各种超硬薄膜，可用于提高刀具表面硬度，增强刀具的耐磨损能力，提高材料耐腐蚀性，从而大幅度延长镀件的使用寿命。