物理氣相沉積的基本工作原理是：在高真空鍍膜室內通入一定氬、氮等氣體，并嚴格控制爐內的真空度，爐內的電極之間發生輝光放電或弧光放電，被鍍件是負極，含有鍍層金屬的一極是正極。被鍍膜的工件稱為基板，鍍膜時基板被加熱到400℃～600℃，鍍層金屬在放電的條件下燒蝕，逐漸蒸發為氣體，并被電離，如鍍層為鈦，則金屬鈦電離成氣相的鈦離子，鍍膜時通入爐中的氮等氣體也被電離成氮離子，于是在金屬蒸氣中生成TiN等化合物，在負電壓的吸引下離子流向加熱的工件，在工件表面沉積為由TiN、TiC等組成的超硬鍍膜。鍍膜厚度一般只有2um～3um，盡管鍍層很薄，但它在刀具和模具表面能發揮出強大的作用，有效提高模具性能。

PVD與CVD相比具有沉積溫度低的優點，但鍍層薄，而且鍍膜與模具的結合強度比CVD低。

PVD可分為真空蒸鍍、濺射鍍和離子鍍。離子鍍是蒸鍍和濺射鍍相結合的技術，離子鍍膜具有粘著力強、均鍍能力好、被鍍基體材料和鍍層材料可以廣泛搭配等優點，因而獲得了較為廣泛的應用。目前在模具上應用較多的是離子鍍TiN，這種膜不僅硬度高而且膜的韌性好、結合力強、耐高溫。在TiN基礎上發展起來的多元膜，如（TiAl）N、（TiCr）N等，性能優于TiN，是一類更有前途的新型薄膜。

5）等離子體化學氣相沉積

等離子體化學氣相沉積（PCVD）是將低氣壓氣體放電成等離子體應用于化學氣相沉積中的一項新技術。其工作原理是：先向真空室內通入氫氣和氮氣，真空室為正極，工件為負極，接1kV～2kv的電壓，接通電源時，產生輝光放電，再通入TiCl₄氣體，在電離狀態下生成TiN并沉積在工件上。沉積時工件的溫度為200℃～500℃。PCVD技術具有沉積溫度低、適應性（鍍層繞鍍性）好、設備結構簡單、操作簡便等優點，是具有發展前途的表面沉積技術。

6）TD技術

TD技術（Toyota Diffusion Coating Process）是日本（株）豐田中心研究所開發的，是用熔鹽浸鍍法在模具表面鍍覆VC、NbC、CrC等碳化物，可采用一般的鹽浴設備。將硼砂放入坩堝加熱至800℃～1000℃熔化，然后加入形成碳化物元素的粉末，將需要強化的模具工件放入鹽浴中浸漬一定時間取出，在工件表面可形成VC、NbC、Cr₇C₃+Cr₂₃C₆等涂層。從鹽浴中取出后可直接進行淬火操作。

TD處理幾乎能在需要耐磨性的所有領域應用，對模具行業而言，TD處理在沖壓模、冷鐓模和鑄模等方面應用最多。TD法設備簡單，操作方便，成本低，而其表面強化效果與CVD和PVD法相近，TD處理的國外是最受重視的表面強化技術。

7）電火花表面強化處理

電火花表面強化處理是利用火花放電時釋放的能量，將一種導電材料熔滲到工件表面，構成合金化的表面強化層，從而達到改善工件表面物理及化學性能的目的，其特點是：電火花強化層是電極與工件材料的合金層。例如，以硬質合金作電極強化工件，表面硬度可達1100HV～1400HV；強化層與基體結合牢固，耐沖擊，不剝落；強化處理時，工件處于冷態，且放電極小，時間短，沒有退火、變形等現象，可大大提高表面耐熱性、耐蝕性、熱硬性和耐磨性。生產實踐表明，經電火花表面處理后，擠壓模具的使用壽命可提高一倍以上。