随着空间技术的不断发展,航天装备中的电刷触头-导电环摩擦副材料需在多种工况条件下需满足接触电阻小、电噪声低、磨损率低和滑动摩擦力矩平稳等特性,因此对导电滑环提出高稳定、高可靠和长服役寿命的要求。为满足其中接触电阻小和电噪声低的基本要求,具有优良导电特性的贵金属金（Au）成为目前电刷触头-导电环摩擦副材料的主要选择。然而金的硬度较低,其耐机械摩擦和金属的扩散性能较弱,强烈的粘着磨损和磨粒磨损,导致金会发生较严重的磨损现象,甚至出现脆断、微动和剥层等现象,因此当前需要解决的问题是如何提高金的摩擦副耐磨性和降低高黏着磨损问题。基于合金固溶体强化机制,本文利用磁控溅射装置通过控制双靶磁控溅射功率制备了Au-Ni、Au-Ti和Au-Ni-N三种固体润滑薄膜,分别在金基体中加入fcc结构的Ni元素,hcp结构的Ti元素和低溶解度的N元素,系统研究了不同制备条件下Au基固体润滑复合薄膜的微观形貌、电学性能、力学性能和摩擦学性能变化。总结了不同的Ni、Ti、N元素含量对薄膜的相结构、纳米压入硬度、电阻率和摩擦学性能的影响规律。主要研究结果如下:（1）Ni含量（0-12.1 at.%）对Au薄膜相结构、纳米压入硬度、电阻率和摩擦学性能的影响规律。研究结果表明:薄膜的硬度随Ni含量增大而增加,Ni含量从0达到12.1 at.%时薄膜纳米硬度增加了一倍,达到7.3 Gpa,Au-Ni复合薄膜电阻率随Ni含量增加而增大,Ni含量大于2.71 at.%时Au-Ni复合薄膜电阻率急剧增加,以铂（Pt）的电阻率(1.06×10-7Ω·m)作为参照,Ni含量在12.1 at.%时,电阻率与铂相同,说明适量掺杂Ni后薄膜仍具有良好的导电性。Au-Ni复合薄膜中Ni元素含量为12.1 at.%时相对纯金薄膜,耐磨性能改善,磨损率降低了46%。Ni元素在溅射沉积过程中固溶在Au基体中,起到固溶强化作用,增强了薄膜的耐磨损性能。（2）N含量（0-17.5 at.%）对Au-Ni薄膜相结构、硬度、电阻率和摩擦学性能的影响规律。在Au-Ni复合薄膜研究基础上,利用双靶磁控溅射,通过控制溅射气氛中氮气分压以及靶功率,制备了Au-Ni-N三元复合薄膜。研究结果表明:薄膜的硬度随着N含量的增加而增加,N含量从0达到17.9 at.%,薄膜纳米压入硬度增加为7.8 Gpa。Au-Ni-N三元复合薄膜的电阻率也随N含量的增加而增加,N含量增加到12 at.%后薄膜的电阻率急剧增加。以铂（Pt）的电阻率(1.06×10-7Ω·m)作为参照,N含量在17.9 at.%,电阻率低于铂,说明适量掺杂N薄膜仍具有良好的导电性。Au-Ni复合薄膜中N元素含量为从0增加到17.9 at.%,磨损率降低了46%。N作为间隙原子存在于Au-Ni薄膜的间隙中,间隙位上的小原子比置换原子产生更高的晶格畸变,从而大大增强薄膜性能。（3）Ti含量（0-8.5 at.%）对Au薄膜相结构、硬度、电阻率和摩擦学性能的影响规律。研究结果表明:Ti与Au共溅射后,薄膜的力学性能和摩擦学性有较大的提高,电学性能有所下降。薄膜中加Ti含量从0大于8.5 at.%,薄膜电阻率急剧增大,以铂（Pt）的电阻率(1.06×10-7Ω·m)作为参照,Au-Ti薄膜的电阻率高于铂,说明Ti掺杂导致Au导电性损失较多。薄膜的硬度随Ti含量增大而增加,Ti含量从0增加到8.5 at.%,薄膜的纳米压入硬度纳米压入硬度从3.5 Gpa增加到4.7GPa。薄膜的磨损率仅为纯金薄膜的20%。薄膜表现出优良的摩擦学性能。Ti元素作为强韧相均匀弥散在基体中,起到了弥散强化作用。