随着科学技术的发展，对材料的表面性能提出了越来越高的要求。近几十年来，各种气相沉积技术的兴起，使表面工程技术的研究和应用取得了很大的进展。这些技术不仅满足耐磨、减摩、耐腐蚀等机械性能的要求，而且在电磁、光学、光电、热学、超导和生物学等相关功能材料领域也具有广阔的应用前景。表面。表面工程不仅使廉价的金属材料在性能和效率上发挥更大的优势，而且已成为开发各种新型涂料和薄膜材料的重要手段，具有很大的应用潜力。
随着机械加工行业的发展，对刀具提出了新的要求。在提高使用寿命的同时，还要求尽量减少切削过程中的污染，尽量使用干切削。当切削液不能完全消除时，尽量只含防锈剂而不含有机物，这样可以大大降低回收成本。
刀具的多样性和刀具的工作状态决定了刀具涂层选择的差异。车削和钻削时，铣刀也应考虑其间歇冲击特性。涂层的早期发展主要是耐磨性，硬度是主要指标。以氮化钛为代表的这种涂层具有高摩擦系数（0.4-0.6）。涂层与工件之间的连续摩擦会产生大量的热能。切削液通常用于避免刀具过热和变形，影响加工精度，延长使用寿命。
为解决减少或消除切削液的问题，刀具涂层不仅应使刀具具有长寿命，还应具有自润滑功能。类金刚石碳（DLC）涂层的出现显示了其在加工某些材料（Al、Ti及其复合材料）方面的优势。然而，经过多年的研究，发现DLC涂层的内应力高，热稳定性差，黑色金属间的催化作用使SP3结构转变为SP2。它应用于有色金属的加工，限制了其在机械加工中的进一步应用。然而，最近的研究表明，具有SP2结构的类金刚石碳涂层（也称为类石墨涂层）的硬度可以达到20-40GPa，但对黑色金属没有催化作用。摩擦系数很低，湿阻很好。在切削中使用冷却剂也可用于干式切削，其寿命比有色金属的寿命长。涂布刀已翻番，在钢铁材料加工中没有问题，这引起了涂布公司和工具制造商的极大兴趣。随着时间的推移，这种新型的类金刚石涂层将被广泛应用于切削加工中。
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