磁控溅射制备的Mo2N基薄膜因具有优异的高温自润滑性能而在航发、热核及模具等诸多领域体现出了广阔的应用前景,成为当今固体润滑材料的重要组成部分。但高温环境下润滑剂的过渡消耗限制了这类材料进一步应用。为解决这一瓶颈问题,本文基于课题组前期研究成果,以具有最优高温自润滑性能的二元Mo2N和最优宽温域自润滑性能的三元Mo2N/Cu薄膜为对象。基于胶囊缓释思想,利用磁控溅射技术,通过非晶Si3N4包裹各润滑相（Mo2N和/或Cu）,以实现在三维空间内对各润滑剂的保护和缓释,设计并制备了一系列的Mo2N/Si3N4及Mo2N/Cu/Si3N4纳米结构复合膜。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、X射线光电子能谱仪（XPS）、纳米力学综合测试系统、热重分析仪（TG）和摩擦磨损试验机等表征设备研究Si3N4相对薄膜微结构、力学、高温抗氧化和摩擦磨损性能的影响。通过揭示摩擦过程中Si3N4保护相和Mo2N和/或Cu相的相互作用,获得基于各摩擦反应生成物的宽温域自润滑行为规律,为设计和制备具有优异耐磨损性能的宽温域自润滑Mo2N基薄膜提供实验支持。论文主要结果如下:（1）对不同Si含量的Mo2N/Si3N4复合膜的微结构与性能进行研究,结果表明:薄膜由面心立方（face-centered cubic）fcc-（Mo Si）xN和非晶Si3N4两相构成;随着Si含量的升高,薄膜硬度先上升后下降,当Si含量为3.7 at.%时硬度最高,其最高值为32 GPa;Si的加入可以显著的提升薄膜的高温抗氧化性能,添加12.4 at.%的Si可以将Mo2N薄膜的高温抗氧化温度从450℃提高到720℃,主要归因于薄膜中形成的具有优异热稳定性能的非晶Si3N4相;添加小于3.7 at.%的Si,可以在不提高二元Mo2N薄膜室温摩擦系数的基础上提升薄膜的耐磨损性能;当Si含量为3.7 at.%时,薄膜的磨损率最小,其最小值为4.58×10-7mm~3/N.mm,这主要归因于此时Mo2N/Si3N4薄膜表面平均粗糙度的降低以及晶格畸变导致的薄膜硬度提高,使得薄膜的承载能力得到提升;此外,Si元素的添加还可显著的提升薄膜的高温耐磨性能,这是因为薄膜的抗氧化温度得到了显著提高,导致高温下Mo O3摩擦相无法大量形成,然而这也使得薄膜的摩擦系数有一定程度的上升。（2）对不同Si含量的Mo2N/Cu/Si3N4复合膜的微结构与性能进行研究,结果表明:薄膜主要由fcc-(Mo1-xSix)2N,fcc-Cu和非晶Si3N4三相构成;随着Si含量的升高,薄膜硬度先升高后保持稳定最后逐渐降低,当薄膜中Si含量在3.3-5.7 at.%之间时,硬度最高,其最高值约为30 GPa;随着Si含量的上升,薄膜的高温抗氧化温度逐渐上升,添加13.8 at.%的Si可以将Mo2N/Cu薄膜的高温抗氧化温度从360℃提高到730℃,这主要归因于氧化过程中非晶Si3N4相的存在以及硅基氧化物的形成;室温下,随着Si含量的升高,薄膜摩擦系数逐渐升高,磨损率先下降后上升,当Si含量为3.3 at.%时,薄膜的磨损率最小,其最小值为5.1×10-7mm~3/N.mm;当Si含量为5.7 at.%时,薄膜在室温-500℃温度循环磨损试验中表现出优异的耐磨损性能,这主要归因于非晶相Si3N4的出现,打断了原本的柱状晶结构,隔绝了空气中的氧进入薄膜内部,并有效阻止了Cu的过度迁移和Mo2N的过度氧化。