类金刚石（Diamond-like carbon,DLC）薄膜具有优异的力学（高的硬度和弹性模量、低摩擦系数）、电磁学、光学性能（增透减反）、生物相容性和化学稳定性等,已成为一种重要的新型功能膜。但是研究发现其主要存在内应力较大和热稳定性较差这两大问题。本文将采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀（UBMS）技术制备不同钛含量掺杂的DLC梯度功能膜以期解决这两大问题,并探究钛含量对类金刚石薄膜微观组织结构和性能影响规律和机理。研究结果表明:所制备的Ti-DLC薄膜表面光滑平坦、膜层致密和颗粒均匀细小,其粗糙度Rq在8.45nm²1.6nm范围内。且钛靶电流从0.4A增大到0.8A,表面粗糙度升高。GXRD分析可知,Ti-DLC薄膜均在44.5°附近均出现了碳衍射峰,且都生成TiO和TiO₂纳米晶,此外钛靶电流为0.4A试样还形成了TiN_0.3纳米晶。XPS分析可知Ti-DLC薄膜表层元素主要以Ti-O和Ti-N键合形式存在,分别对应化合物是TiO、TiO₂和TiN_0.3。此外,C 1s XPS谱峰可分为sp³ C峰、sp² C峰和C-O峰,通过对各键合面积积分求出不同钛靶电流的Ti-DLC薄膜sp³C含量在49.03%⁵3.31%。研究发现较高的钛靶电流有利于sp³ C成键,且随着钛靶电流从0.3A增加到1.0A,钛含量从0.82at.%增加到1.97at.%。较高的钛靶电流促使sp³ C峰位向高位偏移和半高宽减小。Raman光谱分析可知除了钛靶电流为1.0A的Ti-DLC薄膜,其它薄膜D峰和G峰位置偏移很小,并求出ID/IG（RI）在1.1¹.7。纳米压痕分析可知,钛靶电流为0.4A的Ti-DLC薄膜具有最大的硬度（50.697GPa）和弹性模量（368.185GPa）。钛含量从0.82at.%增大到1.1at.%,其纳米硬度与弹性模量均增加;随后则出现相反的趋势。摩擦磨损性能分析可知,未处理基体发生了严重氧化磨损和黏着磨损,其磨痕宽度和深度分别约为700μm和100μm;而Ti-DLC薄膜只发生轻微的磨粒磨损,其磨痕宽度和深度分别约为80μm和0.1μm。与未处理基体相比,其摩擦系数最大降低了96.15%,磨损率最大降低了99.10%。综合考虑,钛靶电流为0.3A的Ti-DLC薄膜耐摩擦磨损性能最好。腐蚀性能分析可知,未处理基体表面腐蚀坑大而密（直径约为440μm）,其微区元素主要为Cu、Fe和Cr,而Ti-DLC薄膜表面腐蚀坑小而疏（直径约为1μm）,其微区元素仍以C和Ti元素为主。与未处理基体相比,镀膜试样具有更宽钝化区。其中钛靶电流为0.3A试样具有最低自腐蚀电流,0.4A试样具有最高点蚀电位和最宽钝化区,0.6A试样具有最高自腐蚀电位。综上所述,最佳的工艺为钛靶电流0.3A到0.5A。