TiN是第一个产业化并广泛应用的硬质薄膜材料，作为薄膜材料研究的基础，国内外关于它的制备和研究一直非常活跃。本课题组曾对TiN薄膜进行了制备，但是薄膜颜色呈棕色，硬度仅为1200kg/mm<2>，远远达不到商用TiN装饰膜及硬质膜的要求。此外由于对TiN薄膜制备参数、微观结构及性能之间的关系了解甚少，无法对TiN薄膜的结构及性能进行灵活有效的控制。这也在一定程度限制了以TiN薄膜为基础的多元薄膜的研究工作进一步开展。 本文采用反应磁控溅射法制备TiN薄膜，以提高TiN薄膜装饰性能及力学性能为目的，对TiN薄膜制备工艺参数进行优化。在此基础上进一步研究了衬底偏压及溅射功率等重要工艺参数对TiN薄膜结构及性能的影响规律及影响机制，还讨论了衬底材料对TiN薄膜生长的影响。 通过调整N<,2>流量、溅射功率和偏压等工艺参数对TiN薄膜的颜色及力学性能进行优化。优化后的TiN薄膜颜色金黄，光泽度好，完全满足仿金装饰膜的要求；薄膜硬度从1200kg/mm<2>提高到2400kg/mm<2>，完全达到商用硬质膜的要求；通过增加适当厚度中间Ti层该薄膜与高速钢衬底结合良好；薄膜的微观结构从粗大的柱状晶转变为纳米尺寸的致密结构。 偏压是影响薄膜结构和性能的关键工艺参数。偏压有利于TiN薄膜{111}择优生长，使薄膜晶粒显著细化。偏压使TiN薄膜表面粗糙度降低并且表面致密，从而增加薄膜对光线的反射率，改变薄膜的颜色；偏压使TiN薄膜硬度显著增加，能够达到2400kg/mm<2>。偏压使薄膜颜色优化和硬度提高都是晶粒细化导致的。此外偏压会使薄膜内应力增大，导致薄膜与衬底间的结合性能下降。 功率是影响薄膜结构和性能的另一个重要参数。TiN薄膜中Ti/N原子比和薄膜沉积速率均随功率增大而增加；功率通过改变膜层中Ti/N原子含量比来影响TiN薄膜的颜色，功率较大时，薄膜呈银白色，功率较小时，薄膜呈棕色。 衬底材料会影响TiN薄膜的微观结构以及薄膜与衬底间的结合性能。特别是在偏压条件下沉积薄膜时，衬底材料本身的物理性能会改变薄膜的生长条件从而影响薄膜的结构和性能。