از دهه هفتاد ميلادي پوشش كروم سخت بعنوان يك پوشش محافظ بطور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است. اين پوشش بطور گسترده در صنايع هوا و فضا، نفت و گاز، صنايع اتومبيل سازي و ... كاربرد دارد. مزيت اصلي پوشش كروم سخت اينستكه روش اعمال آن اقتصادي بوده و بعلاوه قابل اعمال بر سطح استيل ارزان قيمت و آهن ريخته گري در مكانهاي تحت اصطكاك مي باشد. عليرغم خواص مناسب و صرفه اقتصادي پوشش كروم سخت، استفاده از آن در سالهاي اخير به شدت تحت كنترل قرار گرفته است كه علت اصلي آن خطرات بالقوه اين پوشش و روشهاي تهيه آن بر سلامت انسان و محيط زيست مي باشد. با توجه به اثرات زيانبار كروم سخت بر محيط زيست و سلامتي انسان، صنايع مختلف در سالهاي اخير بدنبال يافتن جايگزيني مناسب براي آن مي باشند. در طي سالهاي اخير پوششهاي زير بتداوم جهت كاربردهاي نيازمند به مقاومت خوردگي و سايش بالا تهيه و مورد استفاده قرار گرفته اند: DLC, Me-DLC, TiN, CrN, AlSn, B4C و به نظر مي رسدكه اين پوششها بتوانند جايگزين پوششهاي كروم سخت شوند. در اختراع حاضر پوششهاي CrZrN ، به منظور جايگزيني براي پوششهاي كروم سخت تهيه شدند. پوششهاي نازك CrZrN با مقادير كمتر از زيركونيم از نظر خواص مكانيكي و مقاومت اكسايش كانديد مناسبي براي جايگزيني با كروم سخت بودند. از طرف ديگر اگر مقاومت خوردگي پوششها مورد نظر باشد، پوششهاي CrZrN با مقادير بالاتر از زيركونيم به منظور جايگزيني با كروم سخت بهتر هستند.

محدوديت منابع فسيلي، تأثيرات منفي زيست محيطي، بهره‌گيري از منابع هيدروكربني و افزايش قيمت سوختهاي فسيلي، از جمله دلايلي هستند كه بسياري از متخصصين مباحث انرژي و محيط زيست را در حركت به سوي ايجاد ساختاري نوين مبتني بر حفظ محيط زيست و ارتقاء كارايي سيستم انرژي وادار نموده است. در اين ميان استفاده از پيلهاي سوختي به عنوان منابع مناسب توليد انرژي از اهميت به سزايي برخوردار است. پيل‎‎‎‎‎‎‎‎‎هاي سوختي فن‌آوري جديدي براي توليد انرژي هستند كه بدون ايجاد آلودگي‌هاي زيست محيطي و صوتي، از تركيب مستقيم بين سوخت و اكسيدكننده، انرژي الكتريكي با بازدهي بالا توليد مي‎‎‎‎كنند. مانع اصلي توليد صنعتي پيلهاي سوختي قيمت بالاي توليد و طول عمر پايين آنها ميباشد. در نتيجه استفاده از مواد ارزان و سبك با خواص مناسب و طول عمر بالا، راه را براي توليد صنعتي اين منابع سودمند توليد انرژي هموار خواهد كرد. در بين چهار جزء اصلي پيلهاي سوختي، يعني: آند، كاتد، الكتروليت و صفحات دوقطبي، مواد مورد نياز براي توليد صفحات دوقطبي از اهميت ويژه اي برخوردار است كه علّت آن نقش و موقعيت منحصر به فرد آن در كاركرد پيل سوختي است. صفحات دوقطبي، صفحاتي هستند كه بعنوان جمع كننده جريان خروجي يا اتصال دهنده بين صفحات سري پيل سوختي عمل ميكنند. بنا بر شرايط كاركرد پيلهاي سوختي، صفحات دوقطبي تحت تماس با تركيبات گازي مختلف و تغييرات دمايي بالا قرار دارند. همچنين، عدم واكنش پذيري با ساير قسمتهاي پيل سوختي از پارامترهاي مهم در طراحي و ساخت صفحات دوقطبي پيل سوختي ميباشد. در نتيجه، نياز به طراحي و ساخت صفحات دوقطبي ارزان و سبك با مقاومت اكسايش و خوردگي بالا ضروري بنظر ميرسد. طراحي و ساخت اين صفحات دوقطبي مشكل عدم سازگاري اين قطعات در سيستم پيل سوختي را حل كرده و در نهايت منجر به كاهش وزن، كاهش قيمت و افزايش بازده پيل سوختي خواهد شد. حل مشكل صفحات دوقطبي در سيستم پيل سوختي يكي از چالشهاي جديد در جهت تهيه پيلهاي سوختي با كيفيت، سبك و ارزان قيمت مي باشد كه توجه محققان زيادي از سراسر جهان را به خود جلب كرده است. كاهش دماي كاركرد پيلهاي سوختي از1000 oC به 600-800oC در سالهاي اخير تحول مهمي در توليد اين پيلهاي سوختي محسوب ميشود. اين مهم، امكان استفاده از مواد سبكتر و ارزانتر در اجزاي مختلف پيل سوختي را فراهم آورده و باعث كاهش وزن، سايز و قيمت پايينتر محصول نهايي شده و راه را براي توليد صنعتي اين محصولات فراهم ميسازد. به عنوان مثال، كاهش دماي كاركرد پيلهاي سوختي استفاده از مواد فلزي (نظير فولاد زنگ نزن) براي صفحات دوقطبي را ممكن مي سازد. صفحات دوقطبي فلزي، در مقايسه با صفحات دوقطبي سراميكي داراي مزاياي زيادي هستند كه از جمله ميتوان به هدايت الكتريكي و حرارتي مناسب، سهولت ساخت و قيمت مناسب آنها اشاره كرد .ولي مقاومت اكسايش پايين صفحات دوقطبي فلزي در دماهاي بالا استفاده از اين مواد را با مشكل مواجه ساخته است. يكي از روشهاي جديد استفاده از مهندسي سطح در توليد صفحات دوقطبي است، تا مواد فعلي داراي خواص مورد نظر گردند. در سالهاي اخير استفاده از پوششهاي نازك هوشمند، پايدار و ارزان به جهت بهبود خواص صفحات دوقطبي فولادي مورد توجه قرار گرفته است كه در اين ميان پوششهاي نيتريدي بجهت پايداري شيميايي و حرارتي مناسب بهترين انتخاب هستند. در اين اختراع صفحات دوقطبي پيل سوختي با خواص ويژه با استفاده از پوششهاي سراميكي تهيه شدند. اين صفحات دوقطبي داراي مقاومت اكسايش خوب (800 oC) و مقاومت خوردگي مناسب مطابق با استانداردهاي تعريفي براي اين پوششها هستند.