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根据真空电弧沉积的膜层与基材的附着力强、沉积速度快、沉积温度低、无公害等优点和离子束辅助沉积的离子束轰击可以获得致密的优质薄膜材料，而国内离子束辅助真空电弧沉积ZrN系纳米超硬薄膜研究尚属空白，本论文进行了离子束辅助真空电弧沉积ZrN系纳米超硬薄膜研究；用扫描电镜和能谱分析仪观测试样的形貌及成分（SEM／EDS）；膜层的组织结构用X射线衍射仪进行测试分析（XRD）；用超微负荷显微硬度计测量膜层的显微硬度；膜基结合力采用划痕仪进行测试；用表面性能测试仪测试膜层的耐磨性；采用滤纸法对膜层的孔隙率进行检测。 离子束辅助真空电弧沉积ZrN系薄膜技术稳定可靠，在优化工艺条件下能保证薄膜具有良好的沉积工艺稳定性和综合性能： （1）真空度对真空电弧沉积ZrN薄膜结构的择优取向有影响，偏压对真空电弧沉积ZrN薄膜的结构形态有影响，较高真空度和较低的偏压的工艺组合或者较低真空度和较高偏压的工艺组合沉积的ZrN薄膜就有较好的显微硬度和结合力配合； （2）离子束辅助对真空电弧沉积ZrN薄膜组织和性能具有显著的影响。随离子束束流和加速电压的增加，晶粒尺寸细化，显微硬度提高，耐磨性和结合力得到改善。当离子束流为150mA、加速电压为3500V时，膜层平均晶粒尺寸是9.22nm，显微硬度可达到4142.6 HV0.025，膜层的综合性能可达到最佳状态；当离子束束流和加速电压继续增大时，薄膜的综合性能有所下降。 （3）沉积温度的降低有利于真空电弧沉积ZrN薄膜晶粒尺寸的细化，膜层致密； （4）在离子束辅助真空电弧沉积（Zr,Me）N多元膜中，Ti、Cr、W和AL等多组元的复合可以显著细化（Zr，Me）N薄膜的晶粒，XRD分析表明ZrN（111）存在着明显的宽化效应。多元膜的性能测试表明，复合薄膜具有很高的硬度和耐磨性，结合力也较好。其中，在离子束流为150mA、加速电压为3500V的沉积条件下（Zr,Ti）N多元薄膜的显微硬度达4002 HV0.025，临界载荷Lc=44N。 离子束辅助真空电弧沉积ZrN系薄膜技术对于提高工具、模具和其它耐磨零广东工业大学工学硕士学位论文件的表面硬度、耐磨性和耐用度有显著的作用，在金属切削领域具有十分广阔的应用前景。