TiN作为硬质膜在刀具得到广泛应用，如果TiN镀膜技术质量控制得好，可使刀具和模具的使用寿命提高2～10倍，但随着现代科技的发展，对工具的要求越来越高，单一的TiN膜层已经不能满足当今科技的需要。将TiN膜层添加一种或几种金属元素，使其合金化，提高膜层性能是国内外研究TiN合金复合膜层的一个普遍研究思路。(Ti,Al)N以其在高温下优秀的抗氧化性能一直以来备受人们关注，Al元素对TiN晶格中Ti原子的置换作用也使膜层具有比TiN更高的硬度。国内外对(Ti,Al)N单层膜有很深入的研究，在其晶体结构和高温抗氧化性的原理方面报道很多。　　 本实验用多弧离子镀的镀膜方法，制备出(Ti,Al)N/Cu的多层膜结构，单层膜厚达到纳米级水平，使(Ti,Al)N膜的硬度值大幅度提高，可达到(Ti，Al)N单层膜结构硬度1.5倍左右，成为(Ti,Al)N膜研究的一个新方向。实验对比磁控溅射配合多弧离子镀的镀膜方法和多弧离子镀的镀膜方法发现两种方法虽各有好处，但多弧离子镀的方法明显在镀膜效率和膜层硬度上占优势；探讨了Al含量、N2气分压等工艺参数对膜层表面形貌及硬度的影响。Al含量、N2气分压都对膜层颜色和硬度值有很大影响。实验表明，Al原子含量达到50％时，膜层具有最高硬度；随N2气分压的变化，硬度值也出现先增大后减小的变化。　　 采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线能谱仪(EDS)、显微硬度仪等方法对复合膜的表面形貌、断口形貌、相组成、成分、显微硬度等方面进行了深入的研究。对膜层断口的显微形貌观察表明，膜层具有明显的层状结构特点，单层膜厚不到1um；XRD分析结果表明，膜层的相结构主要为(Ti，Al)N，由于Al原子置换TiN中的Ti原子使晶格常数变小，(Ti，Al)N特征峰位置较TiN特征峰位置稍向右偏。　　 Cu靶的开启方式对膜层硬度影响很大，Cu靶开启间隔时间影响单层膜的厚度，间隔时间过小或过大都得不到最佳的硬度值。实验表明，在每隔4min开启Cu靶可得到最大的硬度；Cu靶的燃弧时间同样是非常重要的影响因素，Cu靶燃弧时间控制在10-15s时可得到最大硬度。实验初步探讨了（Ti，A）N/Cu多层膜的膜层生长方式、致硬机理。对膜层高温抗氧化性能给出合理推断。