20世紀70 年代早期,類金（jīn）剛石（shí）(DLC)塗層（céng）才首次見（jiàn）諸報道。工業上應用這種塗層起源於汽車部件,如高壓柴油噴射係統和動力傳動（dòng）部件。當今，具有特殊優（yōu）勢（shì）的各種 DLC 塗層已在一些領域得（dé）到應用。

DLC 塗層通常由 sp與 sp鍵的比值（zhí）和（hé）氫含量來分類。當碳元素通過 sp鍵結合,就會形（xíng）成金剛石;通過sp%鍵結合,就會形成石墨。當sp與sp?鍵的比值增大時，塗層的（de）硬度通常會增加。

可在 DLC 塗層內加（jiā）入鎢(W-C:H)之類的金屬(此處 C為碳,H為氫): 還（hái）可以加入其他元素如矽(Si-DLC)來改變塗層的摩擦係數或抗（kàng）溫性能。一種已用（yòng）於切削刀具的複合（hé）塗層為高硬度的（de）氮化物塗層(如TiAIN)加上較軟的、具有潤滑功能的頂層塗層(如W-C:H)。因為排屑的改善（shàn），這種複合塗層在攻（gōng）絲和鑽削應用中（zhōng）顯示出優異的效果。本文將重點（diǎn）討論一種被稱作四麵體非晶碳(ta-C)的 DLC塗層。

通過圓形電弧（hú）工藝塗覆 ta-C 塗層的立銑刀（dāo）,其塗層具有典型的彩虹色彩Ta-C 塗層是一種無氫碳元素塗層，其 sp與sp?鍵的比值較高。與其他 DLC 塗層相比,taC膜層具有更高的硬度和抗溫性能,並（bìng）可（kě）顯著（zhe）降低摩擦係數（shù）該塗層（céng）首次應用在汽（qì）車工業的挺杆(氣門頂筒),並一直應用至今。

Ta-C 塗層應用於諸如汽車頂杆零（líng）件的目的之一是為了減小摩擦，其（qí）帶（dài）來的效果是改善了發動機效率、更少的燃油消耗和更低（dī）的 CO，排（pái）放。對更佳燃油經濟性和更少汙染（rǎn）的推動（dòng），已將 taC 塗層應用在切削刀（dāo）具和成形工具上（shàng）。增大汽車行駛裏程數的措施之一（yī）是降低汽車自身重量。除了采用超高強度合金鋼,在車身和發動機上采用（yòng）鋁合金已（yǐ）在過去幾年以來日益增長（zhǎng）。在汽車和航空（kōng）航（háng）天業，塑料的應（yīng）用（yòng）也在日益增長。在切削這些材料（liào）時,刀具的磨損機（jī）理完全不同於切削合金（jīn）鋼。切削這些材（cái）料的主要挑戰之一在於保持切削刃鋒利和減小積屑瘤。因為切削（xuē）這些材料的刀具刃口半徑很小,需要刀具塗層（céng）厚度也盡可（kě）能小（xiǎo）。所有這些挑戰可通過刀具塗覆（fù）性能優（yōu）異的 ta-C塗層並專用於切削非鐵（tiě）金屬和塑料來應對。

高功率脈衝磁控濺射，工藝利用（yòng）碳靶來沉積ta-C 塗（tú）層（céng）

Ta-C 塗層的切削刃對鋁幾（jǐ）乎沒有（yǒu）親和力。如果（guǒ）ta-C塗層硬度很高,遠小於1um 的塗層厚度通常足夠用（yòng）於鑽頭和立銑刀這樣的切削工具。在航天航空業鑽削和CFRP疊層材（cái）料（liào）的首次試驗表（biǎo）明,ta-C 塗（tú）層延長了刀具壽命,並顯著（zhe）改善了鑽孔質量。