类金刚石（DLC）薄膜具有低摩擦系数、良好的生物相容性、高电阻率等优异的性能,通过各种方法制备的DLC薄膜能够有效的提高材料的耐磨性、生物相容性、绝缘性。在过去的三十年中,诸多学者和科研人员对DLC薄膜性能进行了深入的研究,无论从制备方式还是到膜层结构设计,都为DLC薄膜的的发展和应用提供了新的机遇,使得DLC薄膜在诸多领域大放异彩。虽然DLC薄膜已经在众多领域进行了实际应用,但是DLC薄膜依然具有许多亟待解决的问题,如内应力大导致DLC薄膜与基底结合力较差、sp~3杂化键含量较低导致的DLC薄膜硬度较低、沉积速率较慢导致生产成本较高等。实验采用脉冲磁控溅射的方法在模具钢上制备DLC薄膜,之后通过原子力显微镜、拉曼光谱、台阶仪、洛氏压痕仪、维氏硬度测量仪对DLC薄膜的结构性能进行表征。针对基底与DLC薄膜膜基结合力较差的问题,通过制备梯度过渡层来减小内应力提高膜基结合力;针对DLC薄膜硬度低沉积速率慢的问题,通过优化工艺参数来提高DLC薄膜的硬度及沉积速率。首先,在基底上制备了不同梯度过渡层再制备DLC薄膜,研究不同梯度过渡层对DLC薄膜与基底膜基结合力的影响。研究表明,Cr/CrN/CrNC/CrC梯度过渡层膜层上制备的DLC薄膜与基底的结合力最好为HF2。同时,梯度过渡层使得膜层之间的元素发生了相互扩散,形成了类似于机械锁合式结构,解决了因DLC薄膜与基底热膨胀系数差异过大和因基底与DLC薄膜表面结合力较差的原因造成的DLC薄膜表面开裂、脱落等问题。其次,通过探究不同工艺参数下的单因素实验,来提高DLC薄膜的硬度及沉积速率。实验表明工艺参数对DLC薄膜在制备过程中磁控溅射真空室内的等离子体活性、分子平均自由程、溅射的C粒子能量等因素产生影响。从而改善了 DLC薄膜的表面形貌和微观结构,使其表面更加光滑且微观团簇颗粒更加均匀致密,提高了 sp--~3杂化键。通过对溅射电流、沉积气压、偏压的探究,硬度最高达到了 642 HV。之后通过CH4的掺杂在硬度为560 HV的前提下,提高了 DLC薄膜的沉积速率达到了 14.62 nm/min。