性能优异的高温润滑薄膜广泛应用于现代工业和航空航天等领域,对提高机械零部件的使用寿命且降低其高温下的摩擦磨损具有重要意义。类金刚石薄膜（DLC）具有优异的机械性能和摩擦学性能,但DLC薄膜在高温下由于其内部本身的亚稳态结构而难以保持稳定,并在高温下容易发生氧化和石墨化转变等现象而失效剥落。为了改善DLC薄膜在高温下的减磨耐磨性能,本文在不锈钢表面进行掺杂DLC薄膜的制备并研究其结构和摩擦学性能。首先,采用直流和射频磁控溅射复合沉积的方式在不锈钢表面制备了含氢DLC薄膜,通过变量控制法探究了乙炔通量和基底偏压对薄膜性能的影响,在此基础上进一步制备了膜层致密的Cr-DLC薄膜,并分析其常温和高温下的摩擦学性能。结果表明,铬掺杂能够提高薄膜的膜基结合力,但同时会导致薄膜的硬度略微下降。当Cr含量在3.34at.%时,Cr-DLC薄膜在摩擦过程中的摩擦接触面形成稳定的转移膜,摩擦系数较低,另外Cr掺杂使薄膜耐高温性能提升,维持薄膜在250℃下摩擦而不被破坏。其次,为了进一步提高金属元素掺杂DLC薄膜的高温摩擦学性能,制备了Ti-DLC薄膜,并分析不同Ti含量对Ti-DLC薄膜结构和摩擦学性能的影响。结果表明,随着Ti含量的增加,薄膜硬度从9.89 Gpa逐渐上升到13.87 Gpa,膜基结合力也不断增大。当Ti含量为5.76 at.%时,Ti-DLC薄膜在300℃的高温下依旧能保持0.087的平均摩擦系数,同时保持较低的磨损率,当进一步升高温度到350℃时,观察到薄膜部分区域发生严重的剥落现象,但是在转移膜的作用下,依旧能稳定维持较低的摩擦系数。最后,利用高功率脉冲磁控溅射（Hi PIMS）技术在不锈钢表面制备了机械性能优异的Si-DLC薄膜,并分析不同Si含量对Si-DLC薄膜的微观形貌和力学特性以及常温和高温环境下的摩擦学性能的影响。结果表明,薄膜硬度最高达25.39 Gpa,且经过大幅度的弯折后依旧保持完好,表现出优异的韧性和延展性。当Si含量为15.38 at.%时,Si-DLC薄膜具有最优的摩擦学性能,在300℃的高温下摩擦系数维持在0.1附近,当Si含量进一步升高时,薄膜的机械性能随之提升,但摩擦学性能却有着明显的下降。Si-DLC薄膜中的四面体碳化硅结构能够提升sp~3键的稳定性,此外薄膜中的硅元素在高温摩擦时能形成氧化硅保护层,减缓DLC薄膜和过渡层的氧化,使得薄膜能够在高温下能够继续保持稳定。