PVD半硬膜是介于装饰膜和硬膜之间的一类薄膜，主要应用于对外观颜色和亮度要求不高，对耐磨性能、耐腐蚀性能、抗冲击性能等功能有一定要求的工件表面。

从外观来看，装饰膜颜色主要有仿金膜系（TiN、ZrN）、金色膜系（TiN+(TiAu)N）、玫瑰金色膜系（TiCN/Au–Cu、TiAlN/Au–Cu）、黑色膜系（TiC、TiC+iC、TiAlN、DLC）、银白色、咖啡色、棕褐色、紫红色、蓝色（TiO2干涉膜）、幻彩色（TiO2/SiO2 多层干涉膜）等。硬膜的外观颜色主要有金色（TiN）、黑色（AlTiN、AlCrN、TiC、DLC）、灰色（CrN）、古铜色（TiSiN）等。半硬膜是结合了装饰膜的外观颜色，因此在外观上考虑了装饰膜的种类和色系的区别。

从厚度方面来看，装饰膜与硬质膜相比较薄，厚度一般在0.2 ~ 2.0 μm之间，在生产过程中，考虑到光泽的效果，沉积时间通常在10 ~ 20 min，得到的薄膜的厚度基本在1μm以下。因此，虽然装饰膜也有减少表面磨损，抵抗表面腐蚀，延长产品使用寿命的作用，但是由于其厚度很薄，其耐磨性、抗腐蚀性的能力必定不强。硬质薄膜的厚度通常在2 ~ 10 μm，其致密性和耐磨性相对装饰膜有极大的优势。半硬膜就是考虑了市场的需求，普通装饰膜已经不能满足苛刻应用环境下的工件的要求，势必要增强耐磨性和耐腐蚀性。因此，在膜层厚度上与传统的装饰膜有较大的区别，厚度需要达到2 ~ 5 μm。对应的沉积时间需要达到1 h左右，造成的外观色泽相对装饰膜较差。颜色相对厚重、暗沉。

从性能方面来看，装饰膜的性能测试要求更低，装饰膜的耐磨性测试转速25 r/min，硬质膜为 300 ~ 600 r/min。附着力方面，装饰膜的附着力用3M胶带或者超声振动，硬质膜采用划痕仪或者洛氏压痕。耐高温性能方面，装饰膜的测试条件通常是200 ~ 300 ℃，30 min，硬质膜的测试条件通常在500 ~ 1200 ℃。耐腐蚀性测试方面，装饰膜的条件通常是48 小时，硬质膜通常在72小时以上。对比以上的测试条件和测试方法可以看出。装饰膜在性能方面要求较硬质膜低得多，其更关注的是外观的颜色和色泽。半硬膜所要达到的就是在装饰膜基础上，提高其性能。

从应用场景看，装饰膜广泛应用于用于钟表、手机壳、高级体育用品、眼镜、门锁、首饰、金属家具以及汽车的内外装饰件等产品。这些产品大部分是人们平常生活所用，接触的是人身体部分，需要有外观装饰效果，因此对于耐磨损、抗腐蚀性能要求很低，对于颜色和色泽要求比较高。硬质膜广泛应用于工具、模具以及各类机械零部件上。这些产品的使用环境都相对苛刻，刀具应用于高速切削、模具应用于大载荷冲击、机械零件应用于振动和摩擦等环境。因此对于外观装饰基本无要求，更多倾向于其耐磨损性能、抗冲击性能。半硬膜有外观装饰要求和耐磨性能、耐腐蚀性能或者抗冲击性能。这也决定其应用的产品有非高速切削的刀具（美工刀、日常用刀等）、长期摩擦磨损的五金器件（滑轨、门锁等）、长期浸泡的五金（水槽、卫浴等）、长期处于油烟环境（厨房器具等）、承受大载荷冲击（高尔夫球头、冲击钻的冲头和钻头等）、其他（螺丝钉、螺丝刀等）。这些产品的应用环境相对并不是特别苛刻，为了适应环境的需求或者人们对外观的要求，因此在颜色和色泽上又有一定的要求。

从制备方法看，PVD装饰膜和硬质膜的制备方法有阴极电弧技术（优点在于离化率高、附着强度高、设备结构简单，缺点在于镀膜均匀性、大颗粒破坏膜层的连续性，增加膜层粗糙度，从而影响光洁度）、磁控溅射技术（优点在于膜层结构致密、细腻，内应力低，缺点在于离化率低、易导致靶面毒化）、阴极电弧 + 磁控溅射复合技术（用阴极电弧技术做打底层）、阳极层离子源技术等。其中获得的颜色、色泽最好的是磁控溅射技术，获得物理性能最好的是阴极电弧技术。考虑到半硬膜的特点，阴极电弧 + 磁控溅射复合技术是制备半硬膜最适合的技术。底层采用阴极电弧技术制备耐腐蚀性、耐磨损性能的薄膜，表面制备色泽度好的装饰性膜层。除此之外还可以考虑渗氮、渗碳 + 磁控溅射复合技术，已达到半硬膜的性能要求。

综上：

（1）半硬膜的厚度一般在 2 ~ 5 μm 之间，其主要目的是能够起到减少表面磨损、抵抗表面腐蚀和延长产品使用寿命的效果，同时能够改善产品的外观效果，如色泽、亮度等。

（2）半硬膜应用广泛，涉及到人们日常生活和工业产品装饰等很多领域。