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靶材是制备PVD涂层的重要原材料,靶材的纯度、密度和组织结构直接影响靶材的烧蚀和涂层的成分、结构及使用性能。随着气相沉积技术的快速发展,新的靶材制备技术不断出现,靶材质量和性能也取得了显著提高。但物理气相沉积镀膜在真空等离子体下进行,靶材中的原子通过等离子体作用有一个再组织和生长的过程,受到磁场、电场、温度、化学反应等复杂因素的影响,通常意义上评价靶材的指标(纯度、密度、晶粒尺寸等)并不能准确描述其使用效果。如何将靶材的一些参数与涂层性能对应起来,提供涂层生产终端切实可行的靶材方案,是靶材走向高端化发展必须解决的一个关键问题,但是目前对靶材的系统研究报道相对较少。本论文采用电弧离子镀技术,分别使用德国知名品牌GfE的AlTi合金靶材,国产品牌安泰(AT&M)Ti颗粒尺寸为200μm、125μm、75μm以及35μm的A1Ti合金靶材(Al:Ti=67at%:33at%)制备AlTiN涂层。通过对靶面弧斑运动轨迹、涂层的物相结构、力学性能、真空退火、摩擦磨损进行系统的研究,将靶材参数与涂层性能对应起来。主要内容包括：1.分别确定靶电流、沉积气压以及基体偏压三项基本工艺参数,从而制备出性能较好的AlTiN涂层。2.分别使用AT&M和GfE AlTi合金靶材(Al:Ti=67at%:33 at%)在不同电磁场电压下制备AlTiN涂层。研究两种靶材在不同电磁场强度下制备的涂层性能差异。结果表明不同电磁场强度下靶面的弧斑运动状态不同,导致所沉积的涂层性能发生改变。实验发现靶材热导率是影响涂层性能的关键因素,而靶材热导率则与制备靶材的金属粉末颗粒尺寸有关。3.分别使用不同Ti颗粒尺寸的AT&M AlTi合金靶材在相同工艺参数下沉积AlTiN涂层并进行对比。进一步验证Ti颗粒尺寸的不同对沉积AlTiN涂层性能的影响。实验结果表明靶材的Ti颗粒尺寸的不同对沉积时靶面的弧斑运动产生影响,导致沉积涂层在性能上产生差异。在相同的靶材成分下,Ti颗粒尺寸更小的靶材所沉积的涂层表现出更优异的表面质量和力学性能。4.靶材参数与涂层性能的对应关系表现为：制备靶材的金属粉末颗粒尺寸大小对靶材的热导率产生影响,靶材的热导率的差异导致沉积时靶面弧斑的尺寸和运动状态不同,涂层的性能受到靶面弧斑的尺寸与运动状态的影响。