日本東北大學(xué)金屬材料研究所和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所通過(guò)激光CVD（化學(xué)氣相沉積）法使原料等離子化，開(kāi)發(fā)出了在較原來(lái)約低400℃的溫度下對(duì)氧化鋁（Al2O3）單晶涂層進(jìn)行成膜，并將成膜速度提高數(shù)10～1000倍的成膜技術(shù)。如果將該項(xiàng)研究成果用于刀頭可換式等切削工具的硬質(zhì)氧化鋁相涂層中，將有望大幅提高切削工具的壽命，因此吸引了廣泛關(guān)注。
　　
　　日本東北大學(xué)金屬材料研究所教授后藤孝的研究小組一直在進(jìn)行以下的研究：采用鋁有機(jī)金屬絡(luò)合物Al（acac）3（乙酰丙酮鋁）和氧氣，然后對(duì)其進(jìn)行激光照射實(shí)現(xiàn)等離子化，形成活性反應(yīng)場(chǎng)，對(duì)氧化鋁α單晶相進(jìn)行成膜，并優(yōu)化結(jié)晶方位。如果在激光器中采用半導(dǎo)體激光器使鋁的氣體原料實(shí)現(xiàn)等離子化，那么與目前的CVD法相比，可以低溫高速地制成硬質(zhì)α相氧化鋁。CVD的載氣中使用了氬氣。
　　
　　此次將激光器由半導(dǎo)體激光器改為Nd（釹）-YAG（釔鋁石榴石）激光器，輸出功率提高到了250W，可大范圍照射激光，從而優(yōu)化了因等離子而形成的活性場(chǎng)。后藤教授介紹說(shuō)，最終“我們成功地將成膜溫度降低了400℃，將成膜速度提高至數(shù)10～1000倍以上”。據(jù)后藤教授介紹，預(yù)計(jì)成膜速度最高可以快至數(shù)1000倍。成膜溫度為1000K左右，低于原方法的1500K。
　　
　　α氧化鋁是采用“Corundum”型結(jié)晶構(gòu)造的氧化鋁高溫相，導(dǎo)熱率較小、即使在高溫下也具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，因此有望作為超硬工具等切削工具的涂層。通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了α氧化鋁相單晶成膜的溫度和楊氏模量的合成領(lǐng)域范圍、將原料氣體的氣化溫度和裝置樣品室的壓力作為變數(shù)進(jìn)行控制后的結(jié)晶方位范圍等。
　　
　　此次的研究成果，是東北大學(xué)與產(chǎn)綜研可持續(xù)材料研究部門(mén)作為大幅減少稀有金屬W（鎢）使用量的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省“稀有金屬代替材料開(kāi)發(fā)項(xiàng)目”的研發(fā)課題而共同推進(jìn)的。在成膜底板的實(shí)驗(yàn)中采用了氧化鋁，后藤教授介紹說(shuō)“還可以支持超硬工具（WC和Co是主要成分）底板中的被膜”。
　　
　　以對(duì)α氧化鋁層進(jìn)行低溫高速被膜的研究成果為基礎(chǔ)，工具廠商如何支持超硬工具實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化將是今后的一大課題。后藤教授表示，覆層對(duì)象除了超硬工具外，“預(yù)計(jì)主要成分為T(mén)iN（氮化鈦）的金屬陶瓷也可被膜”?；诩す釩VD的等離子活性化被膜法可以用于很多領(lǐng)域，這一點(diǎn)最受人矚目。