1。2。2。4  金属/金属多层膜 

      金属/金属多层薄膜的具有不那么复杂的组成成分和结构,近年来的研究主要集中在膜与基体间残余应力产生的缘由、膜是如何形成的、如何提高多层膜的硬度和对多层膜的界面进行研究,包含界面处两分膜相原子的扩散、匹配、晶体学位置关系和高温状态的下的稳定性等问题。

多层薄膜因为具备以下优势而受到人们的关注：①将各种材料单层的特性结合到一起；②能与基底牢固结合；③具有高致密度的厚薄膜，满足大部分状况下的使用要求；④裂痕的产生和扩展被薄膜中平行于基底表面的界面所抑制⑤具备很高的承载能力，因为多层膜能减少次表面和表面的最大应力。

1。2。3 梯度薄膜

   复合膜与基体和多层薄膜之间热膨胀系数不匹配可以通过梯度复合膜解决，这种薄膜的显微组织和组成分在空间呈现梯度变化，如果想要延长工件的使用寿命可以通过分散应力的分布，清除膜界面，使界面间结合的更加牢固。陈等多为科学家通过在硬质合金上沉积了成分构成精密的梯度Ti(C,N)，这种薄膜的硬度和强大的韧性完全压倒了均质的氮化钛单层膜【6】。瞬等一些科学家在硬质合金上采用制备了梯度氮化铝钛薄膜，合金使用寿命是原来的三倍【7】。

1。2。4 新型薄膜

        软涂层、金刚石薄膜与CBN薄膜是三种新型薄膜。其中金刚石涂层的发展前景十分乐观。超硬材料薄膜中最具代表性的就是CBN薄膜，它具有十分优良的化学、物理性能，是极具潜力的抗磨损硬质薄膜【8】。软涂层一般应用在刀具中，它优良的摩擦磨损性能以及良好的热稳定性使一般薄膜所不具备的。下面图片1。1沉积硬质薄膜和薄膜工艺的发展过程。

图1。1 PVD沉积硬质薄膜发展演变示意图

良好的耐磨性，稳定的化学性能，极强的抗氧化能力，长久的使用寿命使硬质薄膜具有极强的竞争力。随着科技的发展，更多新型薄膜将会出现。

1。3 薄膜摩擦磨损理论研究

1。3。1 摩擦理论

机械零部件、工程部件在使用过程中可能发生的三种主要失效形式是摩擦磨损、腐蚀、疲劳断裂，这三种失效现象都主要发生在材料的表面。这不仅限制了机器零部件的使用寿命，也消耗了大量宝贵的能源，因而导致很大的经济损失。 

摩擦的意思是两个相互接触的物体在外力作用下发生相对运动或者具有相对运动趋势时，在接触表面上产生的一种阻碍作用。摩擦学能够解释接触界面上产生力学平衡、相对运动以及零件表层破坏的规律和机理。机器运转时，相互接触的零部件之间会发生相对运动，因而产生了摩擦。磨损是摩擦导致的后果，机器零部件的磨损会造成材料表面材料的损耗，使零件尺寸发生变化，磨损直接影响机器和零件的服役寿命。 摩擦有两种形式：滑动摩擦和滚动摩擦。当相互接触的零件间没有任何起着润滑作用的物质时，这种方式的摩擦称为干摩擦。在实际工程中，因为零件的表面会因氧化而形成氧化膜或被含润滑剂的气体所润滑，因而并不存在真正的干摩擦。一般情况下，没有经过人为添加润滑物相的摩擦方式可以看作干式摩擦。

 1。3。2 影响摩擦的因素

摩擦材料特性的关键参数是摩擦系数。影响摩擦系数的因素如下

  (1) 表面氧化膜和材质

  因为表面氧化膜强度比金属材料低，在摩擦时会被优先破坏，从而使阻止金属表面发生黏着，降低摩擦系数，减小磨损。一般来说，不同的金属不易发生黏着，摩擦系数较低。