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硬质涂层具有高硬耐磨及化学性质稳定等优点，被广泛应用于传统刀具、切削加工和汽车零件等方面。硬质涂层在生产应用中容易出现脆性断裂，单纯提升涂层硬度已经不能满足要求，此领域的研究方向逐渐转向提升涂层的综合力学性能:制备硬度、韧性及耐磨性能均优异的复合涂层。将纳米晶和非晶相有效复合，可改善涂层的综合力学性能，因此成为目前研究的主流方向。但目前研究人员多关注于纳米晶和纳米晶-非晶界面在该体系中的作用，而对非晶相的相关研究较少。本文旨在通过有限元(ABAQUS)和磁控溅射两种途径，制备TiN/a-SiN和TiN/a-C多层膜，研究调制周期中非晶相(a-SiN和a-C)的变化对复合硬质涂层的力学性能影响。 本文使用磁控溅射法制备出晶态TiN与非晶态a-SiN周期交替的TiN/a-SiN多层膜。研究发现，随着调制周期中a-SiN层厚度的不断增大，多层膜的硬度和杨氏模量表现出下降趋势。在a-SiN层厚度较低时，多层膜保持较高的硬度与杨氏模量;进一步增大a-SiN层厚度，多层膜硬度和杨氏模量出现明显下降。涂层压痕韧性则随着a-SiN层厚度增加，表现出先增加后降低的趋势。当a-SiN层厚度适宜时，高硬度的TiN层可提供一定的支撑，避免a-SiN层出现较大变形;同时a-SiN层又可以缓解TiN层中的应力集中，抑制裂纹产生和延伸，这种协同作用可使得多层膜压痕韧性提高。研究还发现，多层膜的摩擦性能与压痕韧性正相关，当压痕韧性较高时，多层膜的摩擦性能较好、磨损率较低。 本文进一步制备出晶态TiN与非晶态a-C周期交替的TiN/a-C多层膜。研究发现，随着调制周期中a-C层厚度的增加，多层膜的硬度呈下降趋势，但杨氏模量却先上升后下降。该多层膜的压痕韧性变化规律与TiN/a-SiN多层膜相一致，都是先上升后下降。压痕韧性较好的TiN/a-C多层膜具有较低的摩擦系数、磨损率，表现出良好的耐磨性。与TiN/a-SiN多层膜相比，TiN/a-C多层膜的硬度与杨氏模量整体上较低，但摩擦学性能更佳，摩擦系数更小。