Ti1

    随着高速干式切削工艺以及硬质材料切削需求的增加，对切削刀具的需求也随之增大。这类材料包括高强度钢、铸造材料以及用于汽车及航空工程的高强度合金材料。当切削刀具高速切削时，切削刃的温度可超过1000℃，因此，现代耐磨涂层不仅要具有高强度和高韧性，还要有良好的抗氧化性和化学惰性，开发更有效的耐磨涂层势在必行。
    在过去的几十年里，面心立方（fcc）结构的Ti1-xAlxN已经成为耐磨应用领域的标准涂层。由于它是一种相对稳定的材料，因此只能通过温度相对较低的PVD工艺进行涂层生产。但是，PVD方式仅限于铝含量x=0.67的面心立方（fcc）结构Ti1-xAlxN的沉积，因此其抗氧化性能有限。为了增加这种涂层的铝含量，石川岛播磨爱恩邦德公司开发了新的工业化规模生产的CVD技术。这种技术可用于高铝含量Ti1-xAlxN涂层的沉积，其涂层的化学计量系数高达x=0.91，并且是面心立方结构。另一示例显示，Ti1-xAlxN涂层拥有x=0.83的高铝含量，几乎完全由“fcc-TiAlN”立方相构成，这一涂层在室温状态下拥有约29GPa的高硬度值以及-3GPa的中等残余压应力。
    Ti1-xAlxN立方相只能在一种特定的适用范围内进行生产，例如温度低于850℃时，采用低压以及使用特定比例的AlCl3/TiCl4。比例过低，会出现TiN沉积；比例过高，则会在纤锌矿结构中出现AlN沉积。通常当温度高于850℃时，TiN与AlN会同时沉积，这些高含量的二次相粒子将造成涂层的硬度、抗氧化性能以及耐磨性能降低。
    AlCl3与TiCl4作为原始材料使用，在流入CVD反应器之前，TiCl4液体蒸发，AlCl3原位生成，额外的NH3则作为氮源。为此，石川岛播磨爱恩邦德公司开发出一种特殊的NH3模式，以使前体供应成为可能。为了实现该工艺的工业化规模生产，就要对气体混合、分配系统以及特定的工具加载程序进行优化。另一工艺特点是采用低压条件，这是面心立方（fcc）结构Ti1-xAlxN形成时所需的有利条件。为此，石川岛播磨爱恩邦德公司研制出了一种特殊的抽运系统，该系统可用于在10mbar左右压力情况下运行CVD涂层设备。