DLC涂层在模具上已获得应用并取得了较好的使用效果,但目前的沉积表面多为小尺寸的平面,在多特征的复杂面上应用较少。本文为探究DLC涂层在复杂形状工业模具上应用的可行性,以轮胎模具为研究对象,在轮胎模具上沉积DLC涂层,并对其表面结构及工作性能进行研究。主要研究内容如下:（1）仿真基体的设计、加工及涂层制备。以轮胎模具的典型花纹特征为依据,进行仿真基体的设计。采用磁控溅射与等离子体增强化学气相沉积（PECVD）相结合的方法在基体上（35号钢）分别沉积含氢类金刚石涂层（H-DLC）和掺氟类金刚石涂层（F-DLC）。（2）DLC涂层多特征表面疏水性的研究。为研究轮胎模具DLC涂层的脱模及清洗性能,采用扫描电镜、EDS能谱、白光干涉仪对试件表面成分、表面形貌及粗糙度进行检测,利用接触角测量仪对试件的接触角进行测量。研究表明,H-DLC和F-DLC涂层多特征面上疏水性能良好,达到模具脱模要求。（3）DLC涂层纳米硬度、结合强度的研究。为研究轮胎模具DLC涂层的抗脱落及抗破坏的能力,采用划痕实验机和纳米压痕仪对两种DLC涂层进行划痕试验和硬度试验。研究表明,两种DLC涂层硬度、结合强度均达到轮胎模具的工作要求,H-DLC涂层硬度、结合强度更为优异,其临界载荷Lc₂、硬度、弹性模量分别为61.77N、19.86GPa、162.56GPa。膜-基结合强度随着花纹角及宽深比的增加而增大。（4）DLC涂层的摩擦磨损研究。为研究轮胎模具DLC涂层能否满足工作时橡胶的流动及橡胶硫化对模具表面的影响,利用摩擦磨损试验机模拟橡胶硫化环境,在基体和两种DLC涂层表面进行摩擦磨损实验。研究表明,两种DLC涂层的摩擦磨损特性较好,可以为基体提供保护并起到减摩耐磨的作用。F-DLC涂层摩擦磨损性能最优,当粗糙度为55nm时,其摩擦系数低至0.1835,磨损量为0.011g。经过试验研究,当花纹角大于105°,宽深比大于1.5时,有利于DLC涂层在花纹沟上的沉积。H-DLC涂层和F-DLC涂层表面特性及工作性能满足轮胎模具工作要求,具备成为轮胎模具表面涂层的条件,其中F-DLC涂层在工业模具上更具有应用前景。