表面改性技术广泛应用于提高齿轮、轴、刀具等结构零件、工具等的寿命,类金刚石(DLC)薄膜具有优异的力学性能(耐磨性、高硬度等)、耐腐蚀性及低摩擦系数,已经应用于许多耐磨性零件,提高工业领域关键零件的耐磨性,但是类金刚石薄膜的热稳定性较低,在一定温度下服役会发生石墨化,使薄膜失效,文献很少报道DLC薄膜在较高服役温度下的性能。西南交通大学材料先进技术教育部重点实验室分别采用脉冲金属弧源等离子体浸没离子注入与沉积技术和直流弧源沉积技术制备类金刚石薄膜,研究了各种工艺参数对DLC薄膜结构、力学性能的影响, 并研究了DLC薄膜的热稳定性,制备的DLC薄膜可以在30012左右的温度环境下服役。合成出了具有硬度高、摩擦系数小、膜基结合力高、优异的耐磨性能及热稳定性高的类金刚石多层薄膜,DLC多层薄膜应用于硬质合金、高速钢、工具钢、Co-Cr-Mo合金及超硬铝的表面改性,大幅度提高材料的耐磨性。DLC多层薄膜成功应用于高速铣刀、球头铣刀的表面处理,提高切削铝合金质量。西南交通大学材料先进技市教育部重点实验室分别采用脉冲金属弧源等离子体浸没离子注入与沉积技术和非平衡磁控溅射技术制备Ti/Ti-N多层膜,利用较软的纯Ti膜来释放应力,制备出足够厚的Ti/Ti-N多层膜,提高材料的机械性能。通过多层结构,可以有效抑制Ti-N薄膜柱状晶的生长,而柱状晶与柱状晶之间的交界处往往是裂纹的起源,因此采用多层膜结构,可以有效抑制柱状晶、孔洞的生成,提高薄膜的致密性,提高薄膜的耐腐蚀性能。在相同薄膜厚度的前提下,可以通过减小多层膜的调制周期,增加层数,达到提高薄膜的机械性能和耐腐蚀性能。通过光镜和扫描电镜的观察,经过高温水循环后的样品表面的腐蚀坑很少,样品还是具有较好的耐腐蚀性能。Ti/Ti-N多层膜应用于核工业关键部件的表面处理。