钛合金植入体植入人体后,会接触到供血丰富的组织和血清蛋白,在这种复杂介质中,容易引起腐蚀。在身体活动期间,由于关节处的滑动接触,会使关节表面由于机械负荷和腐蚀环境的相互作用产生协同效应,引起腐蚀磨损失效。TiN薄膜具有优良的耐蚀性,耐腐蚀磨损性以及生物相容性,已在医学领域开展应用研究。但就目前国内外研究现状而言,TiN薄膜的结合力和耐磨损性能难以达到实际使用需求,而且在硬度、韧性结合力以及摩擦磨损性能的协调方面还存在着矛盾,解决这一问题就需要建立新的纳米结构体系,本文旨在研究探讨成分梯度薄膜的最优化工艺,所以对以后TiN薄膜更好的应用前景具有潜在的重大意义。本文采用反应磁控溅射的方法,以Ti6A14V为基材,通过改变沉积参数,得到成分、组织和性能沿薄膜厚度方向呈无界面连续梯度变化的功能薄膜,进而改善其抗腐蚀以及耐磨损性能。利用XRD进行TiN薄膜的物相分析;利用SEM和TEM研究TiN薄膜的微观组织;利用显微硬度仪、原位纳米力学测试系统和涂层附着力自动划痕仪分别研究了薄膜硬度、弹性模量、膜基结合强度等力学性能;利用接触角仪和原子力显微镜研究了薄膜的疏水性及表面粗糙度;利用电化学工作站测试薄膜的电化学腐蚀性能;利用摩擦磨损试验机完成对薄膜的腐蚀磨损行为的研究。深入探讨了薄膜微观形貌、晶体结构、力学性能及腐蚀磨损行为与最大氮气流量以及薄膜沉积时间之间的相互关系。主要研究成果如下:（1）氮气流量的增加对薄膜的微观组织形貌有较大的影响,随着氮气流量的增加,薄膜的表面杂质和缺陷增加,导致粗糙度增加。各层渐变时间对薄膜的晶粒尺寸有较大的影响,TiN单层膜有明显的柱状晶形成,而TiN梯度膜可以有效的抑制柱状晶的形成。（2）最大氮气流量对梯度TiN薄膜样品的晶体结构有较大的影响。当最大氮气流量为14sccm时,TiN呈现的择优取向为（200）,随着氮气流量的增加TiN择优取向变的不明显。且在三种不同的氮气流量下,XRD图谱中均出现了一些N与Ti呈非化学计量比的过渡相物质,如TiN0.26。（3）TiN薄膜中氮钛元素的原子比λN/Ti的大小对其力学性能有较为显著的影响,随着氮气流量的增加,薄膜的硬度和膜基结合力均有所下降。当最大氮气流量为14sccm时,硬度值均在26GPa以上,且膜基结合力也较好,最大为88N,整体来说,最大氮气流量为14sccm时,其结合力较好。（4）通过对梯度TiN薄膜进行TEM观察、成分分析以及纳米压痕测试得出,由内层及外层,TiN结构尺寸,N含量以及力学性能均呈现明显的梯度连续变化。（5）梯度TiN纳米薄膜可以明显改善Ti6A14V基体的电化学腐蚀性能和腐蚀磨损行为。随着氮气流量的增多,薄膜样品表面杂质和缺陷增多,致密度变差,导致电化学腐蚀性能有所降低。在Hank’s模拟人体液TiN梯度膜的腐蚀磨损性能得到明显改善,摩擦系数均在0.2左右,磨损率较Ti6A14V提高了两个数量级,且样品的表面粗糙度及表面润湿性对薄膜的腐蚀磨损性能有显著的影响,表面粗糙度越小,疏水性越好,其腐蚀磨损性能越好。