武汉大学杨兵教授:将镀膜知识以一种更通俗的方式呈现给读者
- 2026-08-28 02:25:52
武汉大学杨兵教授:将镀膜知识以一种更通俗的方式呈现给读者
正如科研需要创新，知识的传承方式也需要寻找到更合适有效的传播方式。笔者试图通过自己多年来对镀膜技术的理解，将镀膜知识以一种更通俗的方式呈现在读者眼前。 
各行各业都有自己的“江湖”，有“江湖”就有门派，有门派就有独门不传之秘。笔者从小喜欢武侠里面闯荡“江湖”的英雄人物，曾梦想有一天能仗剑走天涯。成长后发现梦想的实现比较困难，但庆幸的是做了点和“江湖”相关的刀具涂层的工作。 
经常听到人们说镀膜、涂层等概念。那具体什么叫镀膜？“镀膜”和“涂层”两个概念经常出现在各类期刊中，镀膜行业中默认两者是同一个概念。那两者到底有没有区别呢？从字面上理解，镀膜这个词里的“镀”是一个动作，“膜”是一种材料，看到膜大家首先想到其比较薄，英文里面一般用film 来表示，特别是在各种高端的半导体中用的薄膜（thin film）。“涂层”这个词最初在涂料工业里应用较多，厚度一般在几十到几百微米量级，喜欢用厚膜（thick film）或者厚涂层（thick coating）来表示。因此，“镀膜”和“涂层”这两者没有本质的区别，只是厚度上有所不同。本书（文）中镀膜一般指的是真空镀膜，简单理解就是在真空中把一种材料通过某种方式镀到其他工件的表面，这里所说的工件可以是金属，可以是陶瓷，也可以是高分子材料。 
那为什么要进行镀膜呢？镀膜的目的一般是要满足某一方面的特殊需要。例如，提高工件的防腐蚀能力、提高工件的耐磨性能，或者提高工件的耐温性能，主要是使工件在高温环境中不被氧化。当然，除了以上方面还可以满足导电、绝缘、隐身等其他功能性的需要。 从航空航天装备到日常生活用品，经常都会看到镀膜的身影。镀膜技术是一个多学科交叉的高科技，刀具和模具都是镀膜技术应用的重要场合，对制造业技术的提升具有重要的促进作用。涂层是工模具的铠甲，铠甲的好坏很大程度上决定了工模具的使用寿命。很多国内外知名厂家的工模具产品除了基体材料外，其核心竞争力主要体现在涂层材料上。在涂层材料的设计、结构、制备技术等方面，不同的厂家都有自己独到的技术。 
镀膜技术发展源远流长，技术流派较多，各个企业都具有独树一帜的技术特点。如工模具涂层的领头企业欧瑞康巴尔查斯公司以做滚齿刀具涂层技术闻名天下；而 Platit 公司则以柱状旋转电弧放电技术和纳米复合涂层技术独树一帜；纳峰科技以过滤电弧镀覆纳米金刚石涂层一骑绝尘；而 CemeCon 公司则深耕高脉冲磁控溅射技术 , 镀厚膜刀片所向披靡；Teer 公司以闭合场磁控溅射技术制备类金刚石碳膜（diamond-like carbon film， DLC 涂层）和硫化钼（MoS2）涂层著称；豪泽公司则是以辉光放电法制备 DLC 润滑涂层另辟蹊径；“江湖”上的名气是靠真刀真枪杀出来的，没有核心技术的公司注定将是“江湖”的过客。 
镀膜在装饰领域的应用时间较长，一般需要满足色泽、防腐蚀和耐磨等性能的要求。随着镀膜技术的进步，目前装饰镀有向工具镀看齐的趋势，不但需要满足色泽等要求，还需要大幅度提升涂层硬度、附着力以及其他力学性能，行业竞争迫使装饰镀厂家的技术水平不断提高，技术水平日新月异。镀膜在半导体行业中的应用相对而言属于比较高端的应用。在半导体中各种电极涂层、绝缘材料均采用 PVD 技术进行处理，对涂层的缺陷、表面粗糙度、电气性能等要求较高，导致其对镀膜环境具有更高的要求。 
镀膜行业中有各种不同层次的精英人才，有功力深厚的武林高手，也有初入江湖的新人。笔者在和镀膜工厂的技术人员交流过程中发现，有的技术人员理论和实践能力都很强；但有的技术人员理论相对欠缺，实际经验却很丰富，能帮助企业解决实际问题。 
迄今为止，很多优秀的专家学者已经对镀膜技术原理及应用进行了深入的剖析讲解，出版了很多高水平的著作，为真空镀膜技术的发展壮大提供了强有力的支撑，但关于实践经验总结方面的书籍相对较少，这也是笔者撰写这本《涂层新视界: 工模具镀膜技术全解析》的原动力。 涂层新视界:工模具镀膜技术全解析购买 杨 兵 编著 北京:科学出版社,2026.6 ISBN 978-7-03-084916-8 如果要系统学习膜知识，一般需要涉及材料、机械、电气、自动化、真空以及其他相关领域的知识，对学习人员的要求较高，需要具备一定的专业基础知识。在不具备全面基础知识的条件下如何学习镀膜技术呢？是否可以注重应用，弱化基础理论呢？这偏离了一般先理论后应用的教育理念。上述问题如何解决，如何以零基础入门并提高，这正是本书撰写的主要目的。 本书的内容编排没有按照传统的图书格式进行，而是将镀膜过程中常见的问题进行分类汇总，提炼了103个知识要点，然后对每个知识点进行阐述，按照笔者自己的理解进行排序。全书分为三个部分，分别是镀膜技术入门篇、镀膜技术提高篇和镀膜技术实战篇。比较浅显的问题放在镀膜技术入门篇，比较专业的论述放在镀膜技术提高篇，对于那些更具有挑战性更实用的技术的讨论则放在镀膜技术实战篇里，以便满足不同读者的需要。如果读者有一定的基础，可以忽略前两篇直接进入镀膜技术实战篇。基础一般的读者可以选择从镀膜技术提高篇开始学习。 
本书不提供具体的针对某个产品的工艺，如果无意中和某些厂家的核心技术雷同，纯属巧合。作为一本科普书，本书的出发点更多的是解惑，也就是回答平时生产中遇到的实际问题，而不是一本工艺指导书。 
在本书的撰写过程中，笔者的工作得到了很多企业无私的支持和帮助，同时也得到了很多专业人士的指导和建议。希望本书的出版能起到抛砖引玉的作用，让更多的镀膜行业专家投入到镀膜知识的科普和传授中来，共同为镀膜行业的技术发展贡献力量。 
最后，呼应作者的“江湖”梦，小编请豆包为本书起了几款江湖秘籍氛围感拉满的书名： □《淬膜绝学：工模镀膜江湖全典》 □《镀膜秘传：智造神兵护身甲术全书》 □《锋甲心经：工模具镀膜顶尖武学全解析》 □《膜道武林录：电弧、溅射两大镀膜独门功法》 你喜欢哪种？评论区分享一下吧
本文摘编自《涂层新视界:工模具镀膜技术全解析》（杨兵编著.北京:科学出版社,2026.6）一书“自序”“前言”，有删减修改，标题为编者所加。 ISBN 978-7-03-084916-8 责任编辑：吴凡洁 制造业是国家经济发展的基石，也是增强国家竞争力的基础。随着制造业从传统制造向智能制造发展，工模具工业的发展水平已经成为制造业进步的核心推动力之一。刀具作为制造加工的牙齿，是机械工业的基石。而模具是制造业中不可或缺的基础工艺装备，被誉为“工业之母”。涂层是高质量工模具研究的重点技术，也是国内外制造业领域关注的焦点。目前，对工模具基体设计及制造技术的介绍已经非常系统，而对工模具表面涂层技术及涂层材料的介绍相对不足。本书针对工模具镀膜技术科普书籍缺乏的现状，采用较通俗的语言全面介绍工模具常用涂层技术原理及应用中经常遇到的工程技术问题，重点论述电弧离子镀和磁控溅射等技术中颗粒污染、微结构、力学性能、摩擦磨损性能以及工程化生产和制备参数之间的关联机制。此外，本书还深入介绍各类工模具材料和涂层的质量控制及检测评估方法，并提供大量工模具涂层研究及应用实际案例。 本书是一本科普读物，引领广大读者了解涂层世界，可以作为工模具镀膜行业从业人员的参考资料，还可以作为机械及材料专业研究生和本科生的教学参考书。 （本文编辑：刘四旦） 
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杨兵
2025年5月6日于珞珈山
专业品质 学术价值
原创好读 科学品位
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