在磁控溅射离子镀技术中基体偏压对镀层的微观结构及性能有较大的影响。类石墨(Graphite-Like Carbon简称GLC)镀层是一种以SP~2键为主并具有较高硬度的减摩耐磨镀层。本文通过改变基体偏压制备了五组GLC镀层。通过对镀层的形貌、微观结构、沉积速率、价键结构、导电性能和摩擦系数等基本性能检测分析，研究了基体偏压对GLC镀层结构及性能的影响。从价键结构、内应力以及微观结构三方面探讨了GLC镀层具有高硬度的机制。研究结果表明：GLC镀层为纳米复合镀层。基体偏压影响镀层表面形貌，-30V镀层表面为较小颗粒状组织；-65V镀层表面出现“岛”状颗粒，每个岛由大小均匀的颗粒堆积形成，使镀层表面均匀，在SEM观测下镀层连续；-90V镀层“岛”内小颗粒有熔融趋势，镀层颗粒边界趋于明显；-120V出现大小不均匀的“卵”状颗粒，镀层表面粗糙程度增加。基体偏压影响镀层沉积速率，沉积速率随偏压的增加而降低。基体偏压影响镀层气体元素Ar含量，-65V时镀层Ar元素含量最低、缺陷少，镀层致密。偏压影响镀层价键结构，镀层中SP~3／SP~2比随偏压升高而升高，方阻变化不明显。镀层的硬度随偏压变化先升后降，在-65V硬度值最高，所有偏压下硬度都高于10GPa，GLC镀层的高硬度机理不同于类金刚石镀层(DLC镀层)，价键结构和内应力影响较小，主要取决于镀层的纳米复合结构。