复合材料薄膜钛硅氮(Ti-Si-N)，以其优异的力学性能和化学稳定性，一直以来成为硬质材料领域的研究热点。本论文通过利用磁控溅射技术制备复合结构的Ti-Si-N薄膜，基底是Al金属和Si片，研究了在不同的工艺条件下薄膜的性能。并且利用电子探针(EPMA)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射、纳米压痕仪和划痕试验机对薄膜的结构和机械性能进行了测试表征。结论如下:　　(1)利用JGP-280型单靶磁控溅射主要研究了气压对薄膜性能的影响。　　随着溅射气压的增大，制备的Ti-Si-N薄膜的厚度并未发生明显的变化。由此可知，溅射气压对薄膜沉积速率的影响不大。随着溅射气压的升高，薄膜的表面粗糙度变大。随着溅射气压的升高，薄膜的硬度值明显下降，当溅射气压为0.5Pa时，薄膜的硬度达到最大，为21.2GPa。　　(2)利用JGP-450A型三靶磁控溅射系统研究了N2流量、Si靶功率和负偏压对薄膜性能的影响。　　随着N2流量的增加，薄膜的沉积速率逐渐减小。N2流量为15sccm时硬度值达到最大值，为23.2GPa。　　通过XRD图谱可以看出，不同Si靶功率下制备的Ti-Si-N薄膜呈现出多晶结构，具有(111)、(200)和(220)择优取向。在Si靶功率为0W和80W时，方均根粗糙度分别为19.68nm和10.92nm。随着Si靶功率的逐渐增大，薄膜的硬度和杨氏模量值变大，并且在Si靶功率为30W时达到最大值，分别为27.1GPa和298.5GPa，此时产生了最高强度的膜基结合力，为1800g。　　薄膜的沉积速率随着负偏压的增大持续降低。当偏压增大到200V时，Si含量达到最大。在负偏压为100V的时，薄膜硬度值达到最大，为26.2GPa。负偏压为300V时膜基结合力达到最大，为650g。