● 摘要
本文基于提高类金刚石薄膜硬度、结合力，制备出适于产业化的刀具涂层的目的，分别采用真空阴极电弧法、等离子体增强化学气相沉积法、电子聚焦电场增强辉光等离子体离子注入技术,通过元素掺杂，设计梯度过度层、离子注入等方法沉积DLC薄膜，并进行薄膜断面形貌、膜厚、纳米硬度、膜基结合强度、摩擦磨损性能等的测试与分析。
结果表明，当对试样进行C离子注入预处理时, 注入电压和注入占空比对DLC薄膜的硬度和膜基结合性能都有很大影响。当注入电压为10kV, 注入占空比为0.5%时,可以获得高硬度(硬度值可达40GPa)高结合性能(结合强度达 到HF3)的优质DLC薄膜。采用电子聚焦电场增强辉光等离子体离子注入法时，C:N=1:2的DLC薄膜摩擦系数最低（0.08），减摩抗磨性最好，可作为耐磨防护涂层。
在沉积钛系列梯度过渡层的DLC膜试验中，Ti/TiC/DLC厚度最大（2.3μm ），Ti/TiN/DLC涂层硬度最高（26GPa）， Ti/TiN/TiNC/TiC/DLC结构的涂层与基体结合力最好（HF1）。Ti/TiN/TiNC/DLC涂层表现出最好的综合性能（膜厚950nm，硬度22GPa，膜基结合强度（HF1-HF2)。
以Cr/CrN/CrNC为多元梯度过渡层的实验中，磁过滤阴极电弧制备的DLC薄膜有最高的硬度与较好的膜基结合力；等离子体化学沉积法制备的DLC薄膜有更为突出的抗摩擦磨损性能；而采用磁过滤阴极电弧和等离子体化学沉积两种方法结合的复合镀膜技术沉积的Cr/CrN/CrNC/DLC薄膜，硬度为40GPa，结合强度HF2，摩擦系数为0.3，各项性能居中，表现出更好的综合性能，影响三组实验结果的主要原因来自于制备DLC薄膜中氢的作用。与钛系列过渡层比较，采用铬及其化合物作过渡层的DLC膜力学及摩擦性能整体优于钛系列梯度过渡层的DLC薄膜。
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