由于工具在使用过程中经常会出现温升，所以自然要求其所贴的硬质膜具有耐高温氧化性。即，由于这些大多在大气中使用，因此无法使用与氧发生反应而因使用时的温度上升而劣化的膜。因此，除非充分了解每层薄膜的高温氧化性能，并采用与所需工作温度相匹配的涂层，否则涂层的效果根本无法预期。

1. 1. 钛（Ti）硬膜的高温抗氧化性

基于 PVD 和 CVD TiN 薄膜的钛 (Ti) 基硬质薄膜用于切削工具，但从图 1 可以清楚地看出，TiN 在 500°C 以上开始氧化，TiC 和 TiCN 即使在较低温度下也会氧化，表明它们不适合重切削。然而，由于 TiAlN 具有较高的高温抗氧化性，因此作为耐热硬质膜的切削工具的需求正在迅速增加。该图显示了由于氮化钛(TiN)变为氧化物(TiO 2 )而导致的重量变化，并且重量随着氧化的进行而增加。

观察Ti基硬质膜在大气中加热时的氧化形态，如图2中TiCN膜的截面结构所示，与氧开始反应时，在更表面形成了氧化层。 , 并发生进一步的氧化. 随着工艺的进行, 氧化层变得更厚, 更终薄膜变为完整的氧化层。

图3显示了使用图1中的热天平在干燥氧(O 2 )气氛中加热时测量三种不同组成的TiAlN膜的氧化重量增加的结果。两种薄膜的氧化起始温度都在950℃左右，但可以看出随着薄膜中Al含量的增加，氧化速度随着温度的升高而变慢。这一现象表明，在高温区薄膜表面形成的Al2O3层有效地起到了氧化保护膜的作用，薄膜中Al含量较高的薄膜形成了更强的保护层。... 从以上可以说，如果耐高温氧化性是更重要的，则选择含有大量Al的膜是有利的。

2. 2. 铬（Cr）基硬质膜的高温氧化性能

图 4 显示了使用热天平在干氧 (O 2 ) 气氛中加热时各种 Cr 基硬膜的重量变化。但此时的基材为硬质合金（WC-Co），升温速率为2K/min，气氛为干氧（流速：20cm 3 /min）。所有薄膜的氧化起始温度都在700℃左右，耐高温氧化性略逊于TiAlN薄膜，但远优于TiN薄膜。此外，膜种类之间的氧化起始温度没有显着差异。然而，在高于氧化起始温度的温度下，可以从重量变化的角度看到单个薄膜的特性。

即CrVN膜的重量在氧化开始后立即急剧增加，从温度超过700℃的点开始进一步急剧下降。在高纯度 Ar 中冷却后的观察证实，这种快速失重是由于脱落的氧化物层的快速生长和增厚。换言之，可以推断出V的添加对高温氧化是相当不利的。此外，CrN和CrAlN薄膜的重量在氧化开始后逐渐增加至900℃左右，显然这些薄膜的氧化速度相对较慢