日本東北大學金屬材料研究所和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所通過激光CVD（化學氣相沉積）法使原料等離子化，開發(fā)出了在較原來約低400℃的溫度下對氧化鋁（Al2O3）單晶涂層進行成膜，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。
　　
　　日本東北大學金屬材料研究所教授后藤孝的研究小組一直在進行以下的研究：采用鋁有機金屬絡合物Al（acac）3（乙酰丙酮鋁）和氧氣，然后對其進行激光照射實現(xiàn)等離子化，形成活性反應場，對氧化鋁α單晶相進行成膜，并優(yōu)化結(jié)晶方位。如果在激光器中采用半導體激光器使鋁的氣體原料實現(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。后藤教授介紹說，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，預計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，導熱率較小、即使在高溫下也具有良好的化學穩(wěn)定性，因此有望作為超硬工具等切削工具的涂層。通過實驗獲得了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，是東北大學與產(chǎn)綜研可持續(xù)材料研究部門作為大幅減少稀有金屬W（鎢）使用量的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省“稀有金屬代替材料開發(fā)項目”的研發(fā)課題而共同推進的。在成膜底板的實驗中采用了氧化鋁，后藤教授介紹說“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α氧化鋁層進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現(xiàn)產(chǎn)品化將是今后的一大課題。后藤教授表示，覆層對象除了超硬工具外，“預計主要成分為TiN（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，這一點最受人矚目。