二硼化钛(TiB2)具有硬度高、熔点高、化学稳定性好、导热导电性好等优异性能,这些特性使TiB2在机械零件、切削刀具等领域有着广泛的应用前景。针对这一主题,本文所开展的探索性工作及取得的创新成果如下:　　 采用优化的室温磁控溅射技术成功制备出摩擦磨损性能较好的TiB2／SiC双层薄膜(SiC为中间层)。在载荷50 g、钢球(半径为2 mm)为对摩件、室温干摩擦条件下,TiB2／SiC薄膜的磨损速率为10-5 mm3／Nm级,摩擦磨损试验1 min、2 min和5 min时,其平均摩擦系数值分别约为0.59、0.75和0.82,薄膜不出现破裂及剥落现象,对摩件(钢)的元素转移到薄膜表面。在HVI750润滑油润滑条件下,薄膜具有好的摩擦性能,摩擦系数约为0.10,薄膜磨损表面光滑,且不发生破裂和剥落现象。SiC薄膜与基材和TiB2薄膜间都具有明显且呈梯度的元素扩散,保证了薄膜-(薄膜)-基体间的很好的结合。　　 采用优化的室温磁控溅射技术成功制备出摩擦磨损性能良好的TiB2-C／SiC双层薄膜(SiC为中间层),对其纳米力学行为和摩擦磨损性能进行了研究。掺入的C以sp3C-C和sp2C-C形式存在,即以类金刚石形式存在,DLC薄膜具有低的sp3／sp2比(0.18)；在载荷50 g、钢球(半径为2 mm)为对摩件、室温干摩擦条件下,TiB2-C／SiC薄膜的磨损速率为10-5 mm3／Nm级,摩擦磨损试验1 min、2 min和5 min时,其平均摩擦系数值分别约为0.33、0.33和0.45,薄膜不出现破裂及剥落现象,掺C明显降低了薄膜的摩擦系数(从0.82降低到0.45,5 min)和对对摩件(钢)的元素转移。分析表明,摩擦磨损性能的提高主要是因为TiB2-C薄膜中的C起到了固体润滑作用。　　 采用优化的室温磁控溅射技术成功制备出三种C元素掺杂的TiB2-C／SiC／Ti多层薄膜(Ti、SiC为中间层),对其微观组织结构、纳米力学行为和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:C元素的掺入可以降低TiB2薄膜的纳米硬度和弹性模量,掺杂适量的C元素可以有效减小室温干摩擦条件(Si3N4球为对摩件)下TiB2薄膜的摩擦系数。与钢球相比,Si3N4是TiB2-C薄膜很好的摩擦副。碳的最佳溅射功率为56 W,掺入的C以sp3C-C和sp2C-C形式存在,在载荷50 g、Si3N4球(半径为2 mm)为对摩件、室温干摩擦条件下,TiB2-C薄膜的摩擦系数值约为0.17,此时TiB2-C薄膜与CNx薄膜有相同的摩擦化学。掺入的C以DLC形式存在,是掺入C起到固体润滑作用从而降低摩擦系统摩擦系数的关键。　　 本文的研究工作创新性较强,为TiB2作为摩擦学薄膜的研究与应用提供了理论依据。