表面镀膜技术已广泛应用于表面防护、加工制造、半导体、光学器件、装饰等行业。本文通过物理气相沉积（PVD）技术沉积氮化物纳米多层涂层,调控涂层生长结构,打断柱状晶生长结构,利用纳米多层的增硬、增韧及“封孔作用”,制备出具有高硬度、高韧性、结合力好、耐磨性及耐腐蚀性能高的涂层,提高硬质涂层的综合防护效果,从而能够显著改善钛合金基体的摩擦磨损性能及耐腐蚀性能。主要内容如下:利用磁控溅射镀膜技术制备TiN、ZrN单层与其纳米多层涂层,研究纳米多层相对于单层的优势,及调制周期（Λ）对纳米多层性能的影响规律。单层与纳米多层涂层虽然均呈现贯穿整个涂层的柱状晶结构,但Ti N/Zr N纳米多层涂层柱状结构的晶粒横向尺寸变小、生长结构致密,并且表面平整,无明显凸起。当Λ小于8.9 nm时,XRD图谱中出现卫星峰,多层涂层实现共格外延生长。由于Ti N/Zr N纳米多层涂层的高硬度与高韧性配合,使得耐磨性均优于单层;Ti N/Zr N纳米多层晶粒细化、结构致密,耐腐蚀性优于单层。当Λ为30 nm时,涂层的磨损率最低,为5.04×10^-6mm³N^-1m^-1,具有最优的耐磨性能;而调制周期为8.9 nm,达到最低自腐蚀电流密度(i_corr)(5.13×10^-5A/cm²),具有最优的耐腐蚀性能。但纳米多层涂层的柱状晶结构未被打断,阻碍了耐腐蚀性能进一步提高;同一调制周期的涂层未达到最优的耐蚀性与耐磨性。考虑到电弧离子镀具有更高的离化率,所溅射出的粒子在负偏压作用下具有更高的离子能量,能够得到致密度更好的涂层,并有利于改善钛合金与硬质涂层结合力的问题;另一方面,氮化物涂层中Cr N比Zr N具有更好的耐磨耐腐蚀性。因此利用电弧离子镀技术沉积Ti N、Cr N单层及Ti N/Cr N纳米多层涂层。研究发现Ti N/Cr N纳米多层表现出较高的硬度（24 GPa）,相对于Ti N、Cr N单层涂层,Ti N/Cr N纳米多层涂层明显提高其力学性能、耐磨耐腐蚀性能,且相对于前期所制备的Ti N/Zr N纳米多层涂层性能也有所提高。通过改变Λ,进一步优化TiN/CrN纳米多层。研究发现,Ti N/Cr N纳米多层柱状晶晶粒被部分打断,没有形成贯穿整个涂层的柱状晶结构;随Λ降低,晶粒发生共格外延生长的趋势增加;Ti N/Cr N纳米多层的硬度值随Λ降低而增加,在Λ为12 nm时,硬度达到最高值29.79 GPa;Λ为12 nm时,结合力达到最大值36 N。磨损率随着Λ降低出现降低的变化趋势;i_corr随着Λ降低而降低。其中调制周期为12 nm的Ti N/Cr N纳米多层涂层的磨损率最低(1.18×10^-7mm³N^-1m^-1);同时其i_corr也最低(1.03×10^-7A/cm²)。因此,优化后的Ti N/Cr N纳米多层在同一调制周期内达到最优耐磨耐蚀性能,使得钛合金基体获得最优的防护效果。