类金刚石（Diamond-like carbon，DLC）薄膜具有摩擦系数低、耐腐蚀性好、硬度高等优异的性能。DLC薄膜的优异性能源于其特殊的内部结构。DLC薄膜是一种含有sp³ 杂化键和sp²杂化键结构的非晶碳膜，其结构表现为近程有序，远程无序。由于DLC薄膜含有金刚石相的sp³杂化键使得其表现出优异的力学性能。然而，sp³杂化键形成的条件又导致DLC薄膜的内应力极大，从而限制了薄膜的厚度。

    一般采用热丝化学气相沉积（HF-CVD）的方式制备DLC薄膜。但该方法所用的热丝温度过高，对温度敏感的基体材料并不适用。在此基础上，提出等离子体增强化学气相沉积的方法（PECVD）。其中笼形空心阴极放电技术沉积DLC薄膜，具有沉积温度低、等离子体密度高，制备的膜层性能优异等特点。然而，为了达到制备超厚DLC薄膜的目的，在基体材料表面进行金属打底层沉积更加有利。但是受到笼网结构的限制，使得DLC薄膜与金属打底层一体化制备的难度较大。因此，创新地提出高功率磁控溅射金属打底与笼形空心阴极沉积一体化技术，实现了Cr/CrC/DLC超厚碳膜的制备。

    分别研究了沉积偏压、CrC过渡层中乙炔流量和膜层厚度对DLC薄膜结构、力学、摩擦学和腐蚀性能的影响。结果表明：不同沉积偏压的膜层均表现出优良的耐摩擦性能。当沉积偏压为-100V时，得到最高的硬度值（8.43GPa）和sp³杂化键含量以及最小的I_D/I_G值（0.60）。在乙炔流量为20sccm时，得到最高的sp³杂化键的含量和最小的I_D/I_G的值（0.68）。同时，该乙炔流量条件下，膜层的硬度值最高。然而，通过对比不同乙炔流量时的划痕结果，膜基结合力（Lc2）最高值（51N），出现在乙炔流量为10sccm时。在以上研究结果的基础上，优选沉积偏压-100V，CrC过渡层乙炔流量10sccm。研究不同膜层厚度对薄膜结构和性能的影响。发现在沉积时长10h，膜层厚度为43.57µm时，Lc2值可达70N，证明超厚DLC薄膜表现出优异的性能。