一般情况，我们把表面涂层厚度高于几十个微米的涂层称为硬质涂层，而涂层厚度在 几十个微米以下的涂层称为硬质薄膜。当硬质薄膜的硬度超过40GPa时就称为超硬薄膜[7]。硬质薄膜有着很好的运用前景，这也引起了研究者们的热切关注。最早在二十世纪八十年代，单一组元的薄膜开始发现，其中TiN薄膜最先开始运用并在切削工具上得到广泛运用。随着科学技术的发展，薄膜逐渐向多组元和多结构方向发展。薄膜的研究与发展一共经历了四代：86745

（1）第一代薄膜：只有一种组元的薄膜，早期学者主要是从简单的氮化物和碳化物开始探索，研究发现了TiN薄膜硬度高和摩擦系数低，ZrN薄膜高硬度、低摩擦系数和低的磨损率等好的综合性能。如目前氮化钛（TiN）和ZrN薄膜在制造业刀具上已得到广泛应用的。之后又有很多单一组元的薄膜被发现；论文网

（2）第二代薄膜，指的是多组元和多层的复合薄膜，是在第一代薄膜基础上发展起来的，多组元薄膜如在TiN薄膜中加入其他贵金属元素，如Au、Ag和Cu。多层薄膜就是有两层或两层以上薄膜，如在薄膜和基体之间涂上一层薄膜增强薄膜和基体的结合力。单一功能的薄膜显然不能满足材料苛刻的服役环境，薄膜含有多种组元和多种结构可以拥有多种功能，这就可以是材料满足苛刻的要求；

（3）第三代薄膜，指超晶格、纳米结构和层梯度薄膜，第三代薄膜是在第二代涂层的基础上发展起来的，层梯度薄膜是通过控制材料交替沉积而成，其中纳米结构涂层指的是晶粒或组织尺寸为纳米级。     

（4）第四代薄膜即智能纳米薄膜（自适应或自转变薄膜），第四代薄膜是在第三代薄膜的基础上发展起来的，智能自适应涂层是指薄膜本身可以随着工作环境的改变自身也改变来适应新环境，如当刀具在高速下切割，时间长了会产生大量的热是刀具温度升高，在高达一定温度是刀具的硬度，抗氧化性等其他性能会受影响，若薄膜此时随着摩擦的进行在涂层上产生隔热的物质SiO2就可以很好的解决这个问题 。