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本文应用反应磁控溅射技术制备不同Si含量的Cr-Si-N硬质涂层。采用冷场发射扫描电镜、X射线衍射仪、纳米压痕仪、栓盘式摩擦磨损试验机等仪器研究所制备薄膜的微观结构、力学性能、摩擦磨损性能和耐腐蚀性能，研究结果如下：（I）对于薄膜的结构和力学性能：（1）通过改变Si靶的溅射功率来控制Cr-Si-N复合薄膜中的Si含量，制备的Cr-Si-N复合薄膜均具有面心立方结构，晶粒尺寸随着Si含量增加逐渐减小，在Si含量为16.0at.%时, Cr-Si-N复合膜形成纳米晶/非晶共存结构。（2） Cr-Si-N复合薄膜中Si含量为16.0at.%时，由于形成了纳米晶/非晶共存结，纳米硬度取得最大值22GPa。Si含量继续增加时，薄膜纳米硬度降低，主要是因为非晶相增加，非晶相较软，使得硬度下降。硅元素掺杂提高了薄膜与基体的结合力。（II）对于薄膜的摩擦学性能：（1）在大气环境下，CrN薄膜摩擦系数高，磨损机制为机械作用占主导作用的磨粒磨损。Cr-Si-N薄膜摩擦系数明显减小，主要是因为在摩擦过程中，Si与大气中的氧气和水蒸气发生摩擦化学反应生成的Si(OH)4或者SiOx，减小了摩擦系数。（2）在去离子水环境下，摩擦过程中产生的磨屑溶于水或者被水移除，摩擦接触区域没有第三体的影响，使得摩擦系数降低。同时Cr-Si-N薄膜中Si与水中的氧或水分子发生摩擦化学反应生成的Si(OH)4或者SiOx，减小了摩擦系数。磨损机制则为摩擦化学反应作用占主导作用的腐蚀磨损。（3）在3.5wt.%NaCl溶液中，CrN薄膜跑合之后摩擦系数降低，主要是因为溶液中NaCl粒子作为第三体润滑，使得摩擦系数降低。Cr-Si-N薄膜在接触表面上发生摩擦化学反应生成了Si(OH)4或者SiOx，但是硅胶颗粒发生团聚使得凝胶化趋势增强，粘度增加，导致摩擦磨损增加。（4）在pH=1的HCl溶液中，CrN薄膜及Si含量为2.5at.%的Cr-Si-N薄膜跑合之后，摩擦系数明显减小，主要是由于摩擦表面的金属元素与氢离子发生作用，类似于化学抛光使得接触面光滑，降低了摩擦。Cr-Si-N薄膜摩擦系数呈继续升高的趋势。主要是因为H+促进了硅胶的形成，凝胶化增强，粘度发生变化。（5）在pH=13的NaOH溶液中，CrN薄膜摩擦系数最高，薄膜发生钝化/去钝化作用，使得摩擦磨损增加。高于8.9at.%的Cr-Si-N薄膜摩擦系数明显减小，主要是在碱性环境下，碱抑制了硅胶的形成，多硅酸的聚合度较低，而且水合二氧化硅粒子与氢氧根粒子反应，生成硅酸根离子，从而使其由溶胶转为溶液。主要是因为生成的SiOx和介质粒子作为第三体润滑，使得摩擦系数减小。（III）对于薄膜的耐腐蚀性能：（1）在3.5wt.%NaCl溶液中，CrN薄膜及Si含量低的Cr-Si-N薄膜耐腐蚀性差，Si含量高的Cr-Si-N薄膜耐腐蚀性好，不易发生腐蚀。主要是因为随着硅含量增加，薄膜的晶粒尺寸减小，晶粒细化，限制了腐蚀介质向基体内的扩散。同时，Cr-Si-N薄膜的粗糙度减小，表面更光滑致密，也相应地提高了薄膜的耐腐蚀性。（2）在pH=1的HCl溶液中，CrN薄膜和Si含量低的Cr-Si-N薄膜腐蚀电位都较低极易被腐蚀，主要是因为薄膜中Cr元素含量高，测试过程中表面形成氧化膜，但又被酸溶液破坏，使得腐蚀严重。Si含量高的Cr-Si-N薄膜，腐蚀电位都较高，不易被腐蚀。主要是因为薄膜表面致密，使得腐蚀轻微。（3）在pH=13的NaOH溶液中，CrN薄膜和Si含量低的Cr-Si-N薄膜腐蚀电位都较低极易被腐蚀， Si含量高的Cr-Si-N薄膜腐蚀电位都较高，主要是因为薄膜发生钝化，薄膜表面致密，不易被腐蚀。