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传统合金是指由2种或2种以上的金属或非金属,经熔炼、烧结等方法组合而成具有金属特性的材料。以某一种金属元素为主,通过添加少量特定的其他元素形成不同性能的合金,但是合金中添加元素含量过高,会析出大量的具有复杂相的且呈脆性的金属间化合物,使得合金的性能急剧恶化。所以传统理论认为：合金元素种类越少越好。直到上世纪末,中国台湾学者提出“高熵合金”的理论,即合金元素种类为5-13种,其中各元素含量在5at.%-35at.%之间。合金中存在多种主要元素,各元素不分主次、高度混合形成“高熵效应”,而这一创新性的理论促使合金研究进入了一个崭新的发展阶段。本文基于上述设计理念,分别采用单靶和多靶磁控溅射制备TiWVNbMoZr系和AlCrTiWNbTa系多元合金及其氮化物薄膜,并探究了不同工艺参数(溅射功率、基片温度、基片偏压、N2流量)对薄膜化学组成、物质结构、表面形貌和物理性能的影响。在单靶磁控溅射方面,得出如下结论：1.本实验在不同溅射功率、基片温度和N2流量下制备的薄膜化学成分均符合高熵合金的定义；2.在不同基片温度下制备的薄膜均呈现非晶结构,而氮化物薄膜中,RN<20%时,薄膜为非晶结构,当RN>20%时,氮化物薄膜中出现了FCC衍射峰；3.氮化物薄膜的硬度和弹性模量都随着N2流量的增加而增大,在RN=30%时达到最大值,分别为30.1GPa和370GPa。从多靶磁控溅射制备的薄膜分析结果得知：1.随着基片偏压的增大,金属合金薄膜的各元素原子分数均在10%～30%之间,薄膜的沉积速率降低,硬度和弹性模量呈现先增大后减小的趋势,但是都分别保持在12.5GPa和180GPa左右；2.N2流量较小(RN=0%～20%)时,粗糙度随着N2流量的增加而增加。当RN增加至30%时,薄膜表面起伏,粗糙度开始减小。当RN=50%时,氮化物薄膜表面粗糙度又开始增加。但是该氮化物薄膜的粗糙度均很小,保持在Ra=0.3～0.4nm之间；3.薄膜的硬度和弹性模量随RN的增加而增加,RN=0时,合金金属膜的硬度和弹性模量分别为13.2GPa和182.5GPa,当RN<10%,硬度和弹性模量都随着N2流量的增加而增大,当RN>10%后,硬度和弹性模量基本保持稳定,分别在22.1GPa和239.1GPa左右,分别提高了67.8%和31.1%。