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磁控溅射方法制备的涂层具有成分/结构可控、致密性好、膜基结合强度高等显著特点，被广泛应用在机械切削刀具和航空航天零部件制造中。为使涂层适应极端服役环境，有必要研究涂层的力学性能和摩擦磨损性能。 采用多靶反应磁控溅射技术和不同的工艺参数，在硅片和不锈钢基片上，制备了AlN和WN涂层，不同Al含量的W-Al-N涂层和不同调制周期（调制比为1:1）的AlCN/WN多层结构涂层。利用X射线衍射仪（XRD），能谱仪（EDS），扫描电子显微镜（SEM），高分辨透射电镜（HRTEM），纳米压痕仪及高温摩擦磨损试验机等研究了不同工艺参数下AlN和WN涂层的相组成和力学性能；不同Al含量的W-Al-N涂层的相组成、力学性能和高温抗氧化性能；不同调制周期下AlCN/WN涂层的结构和力学性能，并深入探讨了涂层的致硬机理。结果表明： 使用不同Al靶溅射沉积的AlN涂层，随Al靶溅射功率的增加，AlN涂层的晶粒尺寸先增大后减小，AlN涂层的硬度先升高后降低，但基本上处于20~23 GPa之间。不同 N2流量下沉积的 AlN涂层，N2流量的增加有利于涂层沿(002)方向择优生长。随着N2流量的增加，AlN涂层的沉积速率逐渐降低，其硬度先升高后降低。对于不同N2流量下沉积的WN涂层，随着N2流量的增加，WN涂层的沉积速率逐渐降低。在N2流量为2sccm时，是α-W相的衍射峰；在N2流量为5sccm时，主要以β-W相存在；在N2流量为8sccm~16sccm时，涂层是β-W2N相；在N2流量为20sccm时，涂层中开始出现δ-WN相。随着N2流量的增加， WN涂层的硬度先升高后逐渐降低。 W-Al-N涂层具有与WN涂层相似的面心立方结构。随Al含量的增加，涂层晶粒尺寸逐渐减小。当Al含量为12.4at.%时，涂层中出现了h-AlN相，且随Al含量增加，h-AlN相含量逐渐增多。涂层硬度随Al含量增加先升高后降低， Al含量为32.4at.%时硬度最大，约为37.4GPa。通过研究涂层高温氧化发现，Al元素的加入显著提高了WN涂层的抗氧化性能。 调制周期为2nm时（调制比为1:1），AlCN/WN涂层中AlCN和WN分别以各自稳定的密排六方和面心立方结构生长；随调制周期增大，只出现面心立方WN的XRD的衍射峰。多层涂层的硬度均高于理论混合硬度值。600℃下，不同调制周期的AlCN/WN涂层的摩擦系数低于AlCN涂层，而AlCN/WN涂层的磨损率高于AlCN涂层，主要是由于高温下涂层表面生成了层状结构的WO3。