软金属、聚合物或由其构成的硬/软层状结构材料等是目前空间摩擦固体润滑的主要解决方案。面对高接触应力、宽温域和变氛围苛刻工况环境，虽可利用此类材料剪切强度低的特性实现润滑，却始终不可克服机械强度不足和润滑稳定性差的缺陷，进而限制了特种空天装备过载机动能力和在轨运行可靠性。高熵材料兼具高强度、良好热/化学稳定性、耐磨损、抗辐射等特性，为航天构件耐磨、减摩提供了新的涂层材料体系。然而，如何实现与基体的良好界面过渡提升结合力、以及空间摩擦环境苛刻工况下的摩擦学行为仍有待深入研究。本研究基于溅射沉积方法，采用空心阴极放电增强等离子体，在钛合金表面制备了一种与基体实现扩散界面结合、且具有梯度纳米结构的CoCrFeNiAl高熵合金薄膜，研究了其成分、组织结构和力学性能，初步表征了摩擦磨损行为。研究表明，在空心阴极效应增强溅射沉积条件下，薄膜呈现出由沉积层(III)、扩散层(II)和界面层(I)组成的梯度结构，如图1(a)所示。薄膜主要以FCC结构单相固溶体构成，同时存在Ni₃Al、Al₈Cr₅和AlTi₂析出相。基体表面晶粒显著细化，薄膜中存在纳米晶组织和非晶组织。随调控参数薄膜相结构呈现梯度变化，界面处为有序纳米晶组织，逐渐转变为纳米晶组织、析出相和非晶的混合结构，如图1(c1-c3)所示。图1(d1-d2)为调控获得的界面层HAADF-STEM图像，可见“FCC晶粒+析出相”的纳米复合结构。纳米压痕测试显示梯度纳米结构的薄膜具有优异的弹性变形抗力和塑性变形抗力。分别控制载荷因素和速度因素进行空气环境摩擦磨损测试结果表明，磨损机制主要为轻微的黏着磨损。3.5wt% NaCl溶液环境腐蚀磨损试验显示同等实验条件下薄膜磨损量仅为基体的4.92%~6.17%。本研究为提升髙熵合金薄膜与基体间界面过渡提供了一种新的微观结构组织模式，也为空间环境苛刻工况下航天构件表面耐磨强化处理提供研究参考。
 

空间摩擦；等离子体表面工程；髙熵薄膜；梯度纳米结构；摩擦磨损行为