针对现代航空、航天、交通及电力等高新技术产业中存在的高/低温（宽温域）、特殊介质和高速等极端苛刻工况,开展高温条件下结构稳定的自润滑防护涂层研究越来越迫切。Ta由于高熔点、化学惰性、高耐蚀性,可作为潜在的抗烧蚀防护性涂层进行研究,而Ag元素作为中低温润滑组元,可与其它固体润滑剂复合实现宽温度范围的润滑。本文采用直流磁控溅射法在钢材表面沉积Ta-Ag共溅射薄膜,调节溅射功率、压强、Ag含量等参数,调控薄膜晶粒尺寸和晶体结构,测试Ta-Ag薄膜室温到750℃的摩擦学性能。针对宽温域减摩耐磨涂层设计中润滑剂的可控释放以及摩擦表面润滑自适应等关键问题,着重研究其在热、力、化学耦合作用下摩擦界面润滑膜形成过程和结构演变,了解其在热和力作用下合金薄膜中Ag的偏析及其对摩擦机制的影响。通过工艺-结构-性能关系,研究Ta-Ag薄膜的高温性能与服役行为,优化薄膜结构成分设计。通过调控溅射功率、压强实现了纳米晶α-Ta和非晶Ta的可控制备,Ta-Ag薄膜晶化功率为90W,纳米晶Ta薄膜硬度达12-13GPa,Ta薄膜晶化功率在110W以上,Ag的加入作为异质形核点促进Ta薄膜的晶化;高压强条件下沉积薄膜的呈现非晶化趋势,0.2-0.4Pa条件下沉积的晶化薄膜在700℃时磨损率低至16.5×10^-6mm³/Nm;Ag元素含量影响薄膜机械性能及耐热性能,当Ag添加量高于10wt%时,合金薄膜硬度呈线性下降趋势,700℃摩擦界面存在Ag团簇与Ta₂O₅的复合状态,该两种相协同润滑作用,可将摩擦系数降低到0.40以下,Ag含量为11.5wt%的Ta-Ag合金薄膜磨损率低至19.3×10^-6mm³/Nm;添加过渡层Nb/TiN可以显著提高薄膜综合性能,Ag含量低于15wt%的纳米晶Ta-Ag薄膜硬度达12-16GPa,可将耐热值提高到750℃,该温度下磨痕处形成二元金属氧化物,摩擦系数稳定在0.20-0.35之间,薄膜仍保持纳米晶结构。