物理气相沉积的基本工作原理是：在高真空镀膜室内通入一定氩、氮等气体，并严格控制炉内的真空度，炉内的电极之间发生辉光放电或弧光放电，被镀件是负极，含有镀层金属的一极是正极。被镀膜的工件称为基板，镀膜时基板被加热到400℃～600℃，镀层金属在放电的条件下烧蚀，逐渐蒸发为气体，并被电离，如镀层为钛，则金属钛电离成气相的钛离子，镀膜时通入炉中的氮等气体也被电离成氮离子，于是在金属蒸气中生成TiN等化合物，在负电压的吸引下离子流向加热的工件，在工件表面沉积为由TiN、TiC等组成的超硬镀膜。镀膜厚度一般只有2um～3um，尽管镀层很薄，但它在刀具和模具表面能发挥出强大的作用，有效提高模具性能。

PVD与CVD相比具有沉积温度低的优点，但镀层薄，而且镀膜与模具的结合强度比CVD低。

PVD可分为真空蒸镀、溅射镀和离子镀。离子镀是蒸镀和溅射镀相结合的技术，离子镀膜具有粘着力强、均镀能力好、被镀基体材料和镀层材料可以广泛搭配等优点，因而获得了较为广泛的应用。目前在模具上应用较多的是离子镀TiN，这种膜不仅硬度高而且膜的韧性好、结合力强、耐高温。在TiN基础上发展起来的多元膜，如（TiAl）N、（TiCr）N等，性能优于TiN，是一类更有前途的新型薄膜。

5）等离子体化学气相沉积

等离子体化学气相沉积（PCVD）是将低气压气体放电成等离子体应用于化学气相沉积中的一项新技术。其工作原理是：先向真空室内通入氢气和氮气，真空室为正极，工件为负极，接1kV～2kv的电压，接通电源时，产生辉光放电，再通入TiCl₄气体，在电离状态下生成TiN并沉积在工件上。沉积时工件的温度为200℃～500℃。PCVD技术具有沉积温度低、适应性（镀层绕镀性）好、设备结构简单、操作简便等优点，是具有发展前途的表面沉积技术。

6）TD技术

TD技术（Toyota Diffusion Coating Process）是日本（株）丰田中心研究所开发的，是用熔盐浸镀法在模具表面镀覆VC、NbC、CrC等碳化物，可采用一般的盐浴设备。将硼砂放入坩埚加热至800℃～1000℃熔化，然后加入形成碳化物元素的粉末，将需要强化的模具工件放入盐浴中浸渍一定时间取出，在工件表面可形成VC、NbC、Cr₇C₃+Cr₂₃C₆等涂层。从盐浴中取出后可直接进行淬火操作。

TD处理几乎能在需要耐磨性的所有领域应用，对模具行业而言，TD处理在冲压模、冷镦模和铸模等方面应用最多。TD法设备简单，操作方便，成本低，而其表面强化效果与CVD和PVD法相近，TD处理的国外是最受重视的表面强化技术。

7）电火花表面强化处理

电火花表面强化处理是利用火花放电时释放的能量，将一种导电材料熔渗到工件表面，构成合金化的表面强化层，从而达到改善工件表面物理及化学性能的目的，其特点是：电火花强化层是电极与工件材料的合金层。例如，以硬质合金作电极强化工件，表面硬度可达1100HV～1400HV；强化层与基体结合牢固，耐冲击，不剥落；强化处理时，工件处于冷态，且放电极小，时间短，没有退火、变形等现象，可大大提高表面耐热性、耐蚀性、热硬性和耐磨性。生产实践表明，经电火花表面处理后，挤压模具的使用寿命可提高一倍以上。