本文针对目前广泛应用的具有低摩擦系数的固体润滑涂层MoS₂-Ti涂层存在的热稳定性相对较低,耐磨性不足等问题,力求设计一种保持MoS₂-Ti涂层优良特性,同时克服其不足的新型涂层。采用封闭场非平衡磁控溅射离子镀技术在国产W6Mo5Cr4V2高速钢基体上,在沉积MoS₂-Ti涂层的同时,共沉积具有高硬度、高稳定性的陶瓷相TiB₂,获得MoST-TiB₂复合涂层,并通过引入Ti作为中间过渡层的方法来提高涂层和基体的结合强度。综合利用了金相显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验仪、电子探针（EPMA）、X-射线衍射（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、差热分析（DTA）和差示扫描量热分析（DSC）等技术手段对涂层的表面形貌、成分分布、微观组织结构及显微硬度、摩擦磨损性能、热稳定性等力学、热学性能进行了表征和研究。MoST-TiB₂复合涂层主要由纳米晶和非晶组成,晶粒尺寸约为100nm。MoST-TiB₂涂层中晶体的生长方向取向与MoS₂-Ti基本相同,其生长总体上沿MoS₂的（002）晶面具有择优取向性。MoS₂起到了涂层模版的作用,TiB₂沿MoS₂的（002）晶面平行方向形核长大,形成共格/半共格界面,结合界面为MoS₂的（002）晶面和TiB₂的（002）晶面。TiB₂的生长又阻断了MoS₂沿（100）晶面柱状晶长大的生长趋势,促进了涂层沿MoS₂的（002）晶面的生长,使MoST-TiB₂涂层呈现出纳米级MoS₂-TiB₂-MoS₂的交替层状结构。TiB₂起到了涂层的骨架支撑作用,使MoS₂的层间空隙和孔洞减少,提高了涂层的致密性,增大了涂层的层间结合力。MoST-TiB₂涂层的硬度为706HV。MoST-TiB₂涂层中的TiB₂以纳米级MoS₂-TiB₂-MoS₂交替层状结构的形式与涂层中的MoS₂结合,对硬度的贡献比MoS₂-Ti涂层中的Ti在MoS₂层间的间隙固溶强化作用有所减弱,导致MoST-TiB₂涂层的硬度较MoS₂-Ti涂层硬度980HV有所降低。MoST-TiB₂涂层保持了MoS₂-Ti涂层的低摩擦特性,平均摩擦系数为0.145。TiB₂起到耐磨骨架的作用,使MoST-TiB₂涂层在具有优异减磨润滑性能的同时,具有良好的耐磨性能,提高了涂层的使用寿命。MoST-TiB₂涂层氧化分解的初始温度在550℃左右,比MOS₂-Ti涂层的氧化分解温度503.8℃有明显提高。与MoS₂-Ti涂层中Ti在MoS₂层间的固溶相比,MoST-TiB₂涂层中MoS₂与TiB₂共格/半共格界面的形成,使涂层内产生更强的键合力,更大程度上抑制了MoS₂的氧化分解,氧化速度也进一步减缓,提高了涂层的热稳定性。封闭场非平衡磁控溅射离子镀技术制备的MoST-TiB₂涂层较好地保持了硬涂层TiB₂涂层和软涂层MOS₂-Ti涂层各自的优点,克服了两者的不足,获得了优良的摩擦系数,耐磨性和热稳定性。MOST-TiB₂涂层作为一种出色的固体润滑膜,具有广阔的应用前景。