具有MAX相结构的Ti2AlN薄膜因具有良好的力学性能和优异的抗高温氧化性能而在耐磨延寿及腐蚀防护等方面有着巨大的应用潜能。虽然目前在薄膜制备、高温腐蚀和室温摩擦磨损等方面已取得了较多的研究成果,但在N2流量、高温高压水蒸气腐蚀和高温摩擦磨损等方面的相关研究仍不够完善。因此,本文采用磁控溅射加真空退火的方法制备了Ti2AlN薄膜,分析了 N2流量对薄膜组织和基本力学性能的影响,并研究了薄膜的抗水蒸气腐蚀性能和高温摩擦磨损性能,研究结果表明:(1)在750℃真空退火条件下,N2流量为4、5、6sccm时,所制备的薄膜均能够形成Ti2AlN;其中,N2流量为4、5sccm时Ti2AlN薄膜具有(002)择优取向,而后者取向程度更高,N2流量为6sccm时Ti2AlN薄膜无择优取向。(002)择优取向薄膜具有相似的表面形貌,最小的粗糙度,但无择优取向薄膜的硬度和弹性模量更高。(2)Ti2AlN薄膜在360℃、18.6MPa的水蒸气环境中发生氧化腐蚀,随腐蚀时间延长,氧化腐蚀不断加重,腐蚀增重随时间呈线性增长规律。(002)择优取向薄膜腐蚀增重速率较慢,以均匀腐蚀为主,腐蚀产物主要为TiO2。无择优取向薄膜腐蚀增重速率较快,除均匀腐蚀外,还伴有点蚀的产生,腐蚀产物仍以TiO2为主。(3)Ti2AlN薄膜的摩擦系数随环境温度的升高而降低,比磨损率在600℃之前随环境温度的升高而增加,当温度达到600℃时,比磨损率出现下降。(002)择优取向薄膜的摩擦系数在各个温度段均相对更低,而无择优取向薄膜的比磨损率在各个温度段均最低。此外,Ti2AlN薄膜的磨损在低温下以磨粒磨损为主,高温下以氧化磨损为主。