采用多靶磁控溅射技术，制备了一系列不同石墨靶功率的TiCN复合膜、不同钒靶功率和石墨靶功率的TiVN和TiVCN复合膜及调制比为1:1不同调制周期的TiN/VCN和TiCN/VCN多层膜。利用X射线衍射仪、纳米压痕仪、高温摩擦磨损测试仪和扫描电子显微镜研究了各种薄膜的微结构、力学性能及室温和高温摩擦磨损性能。对一系列不同石墨靶功率的TiCN复合膜研究表明：TiCN薄膜为面心立方结构，随着石墨靶功率的增加，TiCN（111）峰逐渐宽化，晶粒尺寸逐渐减小，薄膜最后接近非晶结构；随着石墨靶功率的增加，薄膜的硬度与弹性模量呈先增大后减小的趋势，最大硬度和弹性模量值在石墨靶功率为90W时获得，分别为28.2GPa和230GPa；室温与高温摩擦磨损实验研究表明，室温下TiCN复合膜随着石墨靶功率的增加，摩擦系数值逐渐减小，TiCN复合膜的耐磨性能也有很大的提高，当环境温度升高到300℃至500℃时，TiCN薄膜摩擦系数明显增大。TiCN复合膜的摩擦磨损性能受薄膜微结构，空气中的水蒸气和氧气及环境温度等一系列因素的影响。对一系列不同钒靶功率和石墨靶功率的TiVN和TiVCN复合膜研究表明：当钒靶功率为60W时，TiVN薄膜的硬度达到最大值，为25.02GPa。在此基础上逐渐加入C元素，当石墨靶功率为20W时，TiVCN薄膜的硬度达到最大值，为28.51GPa。随着石墨靶功率进一步增加，薄膜的硬度值开始逐渐降低；室温下，随着石墨靶功率的增加，TiVCN薄膜的摩擦系数逐渐减小；高温下，TiVCN复合膜的摩擦系数随着温度的升高先增加后减小再增加。高温下TiVCN复合膜表面生成Magnéli相V₂O₅，具有很好的减磨作用和自适应机制。对一系列调制比为1:1不同调制周期的TiN/VCN多层膜研究表明：TiN/VCN多层膜是δ-NaCl面心立方结构和无定形结构组成；TiN/VCN多层膜的最大硬度值为28.71GPa，约为混合法则计算硬度值的1.23倍，分析了TiN/VCN多层膜的致硬机理；室温下TiN/VCN多层膜摩擦系数与TiN单层膜摩擦系数相近；但当环境温度为700℃时，相对TiN单层膜，TiN/VCN多层膜的摩擦系数较低。晶体化学方面，Magnéli相V₂O₅的离子势较大，容易剪切断裂，从热测量方法角度考虑了V₂O₅的熔点较低，在700℃时充当了液体润滑剂的作用，因此TiN/VCN在高温下具有很好的摩擦性能。对一系列调制比为1:1不同调制周期的TiCN/VCN多层膜研究表明：不同调制周期的TiCN/VCN多层膜的硬度与混合法则法计算硬度值接近，没有出现超硬现象；TiCN和VCN单层薄膜室温下的摩擦系数较低，TiCN/VCN多层膜调制周期较小时摩擦系数较高，调制周期较大时逐渐接近TiCN和VCN单层膜；TiCN单层膜高温下的摩擦系数主要取决于其表面生成的TiO2，VCN单层膜高温下的摩擦系数主要取决于V₂O₅，TiCN/VCN多层膜主要取决于TiO2和V₂O₅的共同作用。与TiCN薄膜比较，TiCN/VCN多层膜的高温摩擦系数有了一定的减小。