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本文采用非平衡磁控溅射结合无灯丝长条离子源复合沉积技术，在20CrMo、40Cr、YG6以及单晶硅片基体上沉积了掺钨的类金刚石(W-DLC)和掺钛的类金刚石(Ti-DLC)。在沉积过程中分别采用甲烷和乙炔两种气体作为反应气体，99.99％W和99.99％Ti为靶材，通过控制掺杂金属靶电流来调节掺杂金属的量；调节中频功率、离子源功率、偏压及控制反应气体分压，调整过渡层与Me-DLC膜层的成分、结构及性能，为了改善膜与基体的结合力，在制备掺杂DLC之前，先沉积了Cr/CrN/CrCN/CrC的梯度过渡层。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱和俄歇深层剥层分别对膜层相组成、微观形貌、成分组成、键结构以及梯度成分深层分布进行分析。采用努氏显微硬度计、纳米硬度计、摩擦磨损实验机、纳米划痕仪评价膜层的机械力学性能，在优化工艺参数的基础上建立工艺、膜层微观结构与性能三者之间的关系。
实验结果表明：利用该技术沉积得到的薄膜表面均匀致密，质量较好，无大的液滴颗粒点存在，膜层的横截面形态呈柱状晶结构。拉曼光谱结果表明，所制备的薄膜具有明显的类金刚石谱线特征，即在1580 cm-1附近有一宽展的G峰，在1350 cm-1附近有一肩峰，非晶结构使谱线宽化，洛伦兹拟合的结果证实了这一结构的存在。利用Auger深层剥层，结果证明了膜层中存在梯度过渡层的结构和各种不同靶电流下膜层的成分变化情况。
在附着性能较好的过渡层上沉积了W-DLC和Ti-DLC。以甲烷为反应源沉积的掺W类金刚石与掺Ti类金刚石膜层的复合硬度随靶电流增加呈先减后增的趋势，且均在2A时复合硬度值最小，分别对应20.68GPa和19.98GPa；以乙炔为反应源沉积的掺W类金刚石复合硬度随靶电流增加也呈相同的变化趋势，在3.5A时硬度值最小，为18.07GPa。纳米硬度和弹性模量与复合硬度变化趋势基本一致。膜层的附着性能良好，掺钨类金刚石膜层结合力均保持在70N左右，明显高于掺钛类金刚石膜层的45N左右。沉积的薄膜均具有较低的摩擦系数，膜层的平均摩擦因数保持在0.1～0.37之间，类金刚石中的石墨润滑使摩擦因数较低。不同的基体材料对摩擦性能有一定的影响。