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层状结构的MoS2薄膜具有超低的摩擦系数,作为一种性能优良的固体润滑薄膜在真空及空间技术领域应用广泛。但是由传统磁控方法制备的MoS2薄膜结构疏松、硬度低、结合力差以及易与空气中的氧发生反应,限制了其更广范围的应用。为了改善MoS2薄膜在多环境下的润滑性能,掺杂元素是主要解决途径之一。相对于较为普遍的金属掺杂,MoS2-C复合薄膜结构致密,能够在潮湿环境下维持较低摩擦系数。本文主要探索了MoS2-C复合润滑薄膜制备,并采用直流磁控溅射技术以及复合高功率脉冲磁控溅射技术制备了以Ti为过渡层的MoS2-C复合润滑薄膜,研究了碳掺杂对复合薄膜结构和性能的影响,探讨了高功率脉冲磁控溅射(HIPIMS)技术制备Ti过渡层的优点,并着重分析了MoS2-C薄膜多环境下摩擦学性能,讨论了其摩擦润滑机理。采用直流磁控沉积技术溅射碳和MoS2复合靶,制备出含碳为量40.9%-73.1%的MoS2-C复合润滑薄膜,测试结果表明,复合薄膜呈非晶结构,MoS2以非晶的形式弥散在非晶碳膜结构中,避免了受力时产生的晶间滑移,使MoS2-C薄膜具有较高的硬度(7.0～10.8 GPa)。HIPIMS制备的Ti过渡层极大地改善了MoS2-C复合润滑薄膜的膜基结合性能,划痕临界载荷为56N远大于直流磁控工艺的25N。多环境摩擦测试表明：MoS2-C复合薄膜在不同湿度环境表现出良好的环境适应性,改变环境湿度,复合薄膜仍维持0.1以下的摩擦系数以及10-7mm3/Nm数量级的磨损率；氮气环境能够抑制摩擦化学反应的发生,维持了稳定的转移润滑层,使复合薄膜在该气氛下获得0.02的摩擦系数及10-8 mm3/Nm磨损率；固体润滑及油脂的共同作用使MoS2-C复合薄膜在油环境下表现稳定的、较低的摩擦系数；高温除了能够促进MoS2的非晶晶化,还会使薄膜表层出现粉末化,在获得极低摩擦系数(0.02)的同时,摩擦寿命却大幅减小；MoS2-C复合薄膜的摩擦系数和磨损率随着测试载荷的增加而降低,载荷从3N增大至20N时,摩擦系数由0.08降至0.03,预示薄膜具有良好的高承载润滑特性。除了上述几点外,在大气环境下,MoS2-C复合润滑薄膜还具有稳定的摩擦学行为及较长的摩擦寿命。