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工业制造业中,机械设备工作时存在的摩擦磨损不仅提高功耗,还会损害设备。这一普遍现象的存在,会给生产造成成本压力,进而影响经济。现阶段,开发适用于机械工件表面的耐磨减摩涂层是应对这一难题的重要措施。AlMgB14系富硼硼化物作为一类兼具低密度、高硬度、低摩擦的硬质材料引起了材料界学者的广泛关注,特别是AlMgB14-TiB2的硬度最高可达40GPa,属于超硬材料的范畴。将AlMgB14-TiB2材料作为涂层应用时,不仅能够有效的抵抗磨损,而且在润滑条件下,包括水醇或矿物油润滑,能够降低摩擦。此外,AlMgB14-TiB2涂层还具有优异的高温稳定性和化学稳定性,能够满足高新技术领域对耐磨减摩涂层综合性能的高要求,使得AlMgB14-TiB2涂层不但可以应用于耐磨涂层、切削装备等传统机械制造领域,还可以广泛应用于热电器件、集成电路制造及航空航天关键部件等先进科学技术领域。故探究AlMgB14-TiB2涂层的制备新技术以及深入研究AlMgB14-TiB2涂层的摩擦磨损特性对于促进该涂层的实际应用和工业化生产具有重要意义。本文采用高功率脉冲磁控溅射法(HiPIMS)制备Al-Mg-Ti-B涂层,沉积过程中利用基片偏压辅助粒子束沉积,设定偏压为0～-150V,实现对涂层的高能离子轰击,无需基片加热,成功制备出了一系列高性能的Al-Mg-Ti-B涂层。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),纳米压痕等测试分析了该技术制备的涂层的结构形貌,化学成分和力学性能。结果表明,偏压辅助HiPIMS沉积Al-Mg-Ti-B涂层能够有效改善其力学性能。随偏压从0V增大到-150V,涂层均具有致密的无定形结构,同时XPS结果表明强离子轰击能够有效降低涂层中的O含量,纳米硬度为28～37GPa,弹性模量为315～348GPa。为了进一步研究利用HiPIMS制备的Al-Mg-Ti-B涂层的摩擦磨损性能。应用UMT-3球盘式摩擦磨损试验机,以PAO+MoDTC为润滑油,测试0～-150V偏压条件下沉积的Al-Mg-Ti-B涂层的摩擦学行为。结果显示,所有的涂层在摩擦过程中均能获得低摩擦,但是摩擦系数随测试时间的延长而增大,0～-100V涂层的最低摩擦系数为0.05左右,后随时间延长增至0.08;-150V涂层摩擦系数最低为0.065,后增长至0.1以上。利用X射线光电子能谱(XPS),扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)分析摩擦副间的接触表面,结果表明,MoDTC在摩擦过程中分解产生了 MoS2润滑摩擦膜,因此能够获得低摩擦,但是随摩擦进行,Mo的进一步氧化使摩擦系数曲线上翘。但是-150V涂层在摩擦副表面均没有检测到Mo和S的存在,这主要归因于-150V涂层硬度过高,由于对磨副球的剧烈磨损MoS2在接触区域被不断移除,因此摩擦系数最高。本文还将涂层在700℃,730℃,750℃条件下退火,并与沉积态做对比,探究了不同退火温度条件下获得的Al-Mg-Ti-B涂层在MoDTC润滑条件下的摩擦磨损性能。测试结果显示,处理涂层所使用的退火温度越高,则测试中获得的摩擦系数越高。利用X射线光电子能谱(XPS),扫描电子显微镜(SEM)分析摩擦副间的接触表面,结果表明随退火温度的升高,接触面间磨损加剧,摩擦膜内Mo、S含量降低且MoS2减少而MoO3增多。此外,对退火后涂层表面的拉曼分析表明退火后涂层表面产生TiO2的不同相态,即锐钛矿和金红石,推测其可能会影响摩擦膜的吸附进而影响涂层摩擦学行为。