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硬质涂层具有保护工件的功能，在工业器件表面涂覆一层具备良好机械性能（高硬度，低摩擦系数，低磨损率）的硬质涂层可以延长工件的寿命，提高工件的使用效率。因此硬质涂层的研究对于工业界具有重要意义。 本文系统地研究了新型四元V基硬质涂层的结构与性质。主要成果如下:在课题组之前关于V-Al-N三元硬质涂层的热力学第一性原理计算的基础上，推进了计算的结果。得到了V-Al-N两种三元体系硬质涂层的双节线以及旋节线。在热力学计算的基础上，深入分析了调幅分解的机理以及过程。提出一种简易确定立方晶系消光面的方法。 利用双靶（V50Al50，Al靶）共溅射制备了一批Si的原子含量在(0-13.67 at.％)的VAlSiN硬质涂层。系统地研究Si的掺入以及含量变化对于涂层结构以及机械性能的影响。结果表明:Si掺入到硬质涂层后，主要以Si3N4非晶相存在。此非晶相具有细晶作用，当Si的掺入量较小时(＜1.61 at.％)细晶作用使得涂层的机械性能得到改善，但当Si的掺入量增大后，Si3N4非晶相逐渐成为涂层中的主相导致涂层的机械性能大幅下降。