磁控溅射镀膜技术是实验室中最常用的镀膜技术。WS₂作为固体润滑剂因摩擦系数低、工作温度高以及耐磨性能好等优点,被广泛应用于真空设备及空间技术领域。然而如何提高WS₂在潮湿环境的耐磨性一直是国内外研究热点。针对这一问题,本文作者利用磁控溅射装置制备了纯WS_x膜、纯a-C膜和不同调制周期的WS_x/a-C纳米多层膜,分析了它们的组织结构和不同环境下的摩擦学特性,为制备复杂环境下为制备复杂环境下服役的WS₂基高性能固体润滑薄膜提供理论和实验基础。本文在选定的工艺参数下制备了5组不同调制周期的纳米多层膜和纯WSx膜、纯a-C膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、自带的能谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）对薄膜的表面形貌、截面形貌、化学成分、组织结构、元素结合能进行了分析表征。采用纳米压痕仪、涂层附着力划痕仪和球盘式摩擦磨损试验机对薄膜的硬度、结合力以及摩擦磨损性能进行评价,分析其磨损机理。结果表明:纯WS_x薄膜结构疏松,表面具有明显的溅射镀膜特点,纳米多层膜表面平整光滑,类似于无特征膜。纳米多层膜的硫与钨摩尔比随调制周期的增大而降低。调制周期越大,纳米多层膜的层状结构越清晰。纯WS_x膜出现了明显的晶体衍射峰,纳米多层膜和a-C膜均为非晶或微晶结构,说明a-C的加入改变了WS₂的生长方式。多层膜中未形成WC相,过量的W元素被氧化,以非晶或微晶WO₃相存在,S元素出现了界面吸附结合。纳米多层膜的硬度随着调制周期的增大稍有上升,均高于单一薄膜,出现了界面强化效应。而纳米多层膜的结合力却明显下降,调制周期为4nm的多层膜具有最高的结合力,为46.3N。在潮湿的大气中,纳米多层膜的摩擦系数均高于单一薄膜,而且随着调制周期的增大降低,而磨损率却随着调制周期的增大而降低,调制周期为4nm的多层膜的磨损率最低,约为3.43×10^-14m³N^-1m^-1;在真空中,纳米多层膜的摩擦系数大大降低,而且稳定在0.06-0.08之间,而磨损率比潮湿大气中的低三分之二,调制周期为4nm的多层膜具有最低的磨损率约为0.99×10^-14m³N^-1m^-1;在水中,纳米多层膜的摩擦系数有所升高,但低于潮湿大气中的摩擦系数,而磨损率均高于单一薄膜,调制周期为4nm的多层膜具有最低的磨损率,约为8.18×10^-14m³N^-1m^-1。在潮湿大气和真空中,薄膜的磨损机理均以粘着磨损为主,在水中,磨损机理以磨粒磨损为主,且调制周期越小,磨损率越低。