（1）为了提高生产率，采用更高的切削速度。
（2）为了降低成本和环保要求，采用干式加工和/或最小量润滑(MQL)加工。
（3）为了使零件和结构更轻，采用难加工材料，如高强度材料等。
作为先进制造技术,高速切削技术能大幅度地提高加工品质和加工效率,并能降低加工成本。高速切削已经成为切削加工的主要发展方向。为真正实现切削加工的高速化，不仅要研究开发与高速切削相适应的材料，还要不断改进刀具结构，并对刀具的动平衡和可靠性进行分析。目前， 国际上现已发展的陶瓷刀具主要是氧化铝基(Al2O3) 和氮化硅基( Si3N4) 两大系列。陶瓷刀具具有很高的硬度、耐磨性能及良好的高温性能，与金属的亲合力小，并且化学稳定性好。因此，陶瓷刀具可以加工传统刀具难以加工的高硬材料，实现以车代磨。
所有这些趋势对刀具涂层的耐磨性、抗塑性变形能力和韧性提出更高的要求。
由于具有很高化学稳定性和有利的热特性，Al2O3是用于金属高速切削的理想刀具涂层材料。值得强调的是： CVD目前仍然是唯一能经济地生产高质量Al2O3涂层的技术。
即使在涂层耐磨性领域的大多数出版文献都在研究PVD，但是，认识到CVD技术(尤其是CVD Al2O3技术)在过去几年里已取得的重大进展是非常重要的。目前有三种Al2O3相（a-Al2O3，k-Al2O3和g-Al2O3）能以受控方式进行CVD沉积。
a-Al2O3是唯一稳定的Al2O3相，随着沉积过程中的热处理、沉积后的热处理以及金属切削过程中产生的热，亚稳定的k相和g相将转变成稳定相。
令人惊讶的是，已经发现稳定的a-Al2O3 比亚稳定的k-Al2O3更难进行工业规模的CVD沉积。其理由之一是：k-Al2O3的晶核形成在具有fcc结构的TiC、Ti(C,N)或TiN层未氧化的表面上顺利地发生。当成核的k-Al2O3相对稳定时，能够生长到相当大的厚度(>10μm)。因此，如果成核表面是TiC、Ti(C,N)或TiN(考虑硬质合金时的典型情形)，使用CVD进行成核和生长a-Al2O3是不简单的。这在某种程度上解释了k-Al2O3作为一种涂层材料的普遍性，而且如今仍然有很多商业化的CVD Al2O3涂层由k-Al2O3组成。
具有完全成核控制的沉积a-Al2O3和k-Al2O3涂层的最新技术水平仅仅是在最近达到了工业规模。氧化铝相通过Al2O3自身沉积之前的成核措施进行控制，而且所有的个体Al2O3层(k-Al2O3和a-Al2O3)使用相同的工艺参数进行沉积。这种技术使得CVD Al2O3涂层的相含量被完全控制。
如上所述，k-Al2O3是亚稳定的，而且可能在沉积过程以及切削过程(尤其在切削速度高时)中转变成稳定的a-Al2O3相。相的转变碰到的体积收缩将降低并最终破坏k-Al2O3层的粘结力。因此，就沉积和耐磨性(尤其在切削速度高时)而言，a-Al2O3相应该是最佳和最安全的选择。细颗粒和无缺陷的a-Al2O3可显着提高耐磨性。
氧化铝基陶瓷刀具材料的各项主要力学性能指标均服从三参数对数正态分布, 说明该类刀具材料力学性能的随机性具有共性。同样, 可以进一步推论该类刀具材料磨损寿命的随机分布亦具有共性。于是, 根据以LD-1 刀具为例进行的研究, 可以推论: 氧化铝基陶瓷刀具的磨损寿命均服从不同参数的对数正态分布。因此, 基于磨损的陶瓷刀具切削可靠性的分析就可以此为基础进行。
