本文采用Ta层作为过渡层,通过磁控溅射（MS）技术在单晶Si（100）与硬质合金（YG8）基体表面沉积了TiAlN/Ta复合涂层与具有不同调制周期的TiAlN/TaN/Ta多层复合涂层。通过对复合涂层相结构、表面和截面微观形貌的表征以及对硬度、弹性模量、摩擦磨损性能的检测,研究了工艺参数与调制周期对复合涂层结构与性能的影响。（1）采用直流脉冲磁控溅射（DCPMS）技术制备TiAlN涂层,采用射频磁控溅射（RFMS）技术与双辉等离子渗金属（DGPSA）技术制备Ta过渡层,研究基片负偏压、Ar与N₂质量流量比、过渡层制备工艺三个沉积参数对TiAlN/Ta复合涂层结构与性能的影响。结果表明:随着基片负偏压的增大,涂层结构变致密,力学性能增强;当基片负偏压为-320V时,复合涂层的硬度、弹性模量与耐磨性最佳,超过-320V后涂层结构出现缺陷,力学性能下降;在一定工作压力下,Ar与N₂质量流量比主要影响了N₂含量,使得复合涂层内晶体结构产生较大变化导致微观形貌与力学性能差异较大,当Ar与N₂质量流量比为3:1时,复合涂层力学性能最佳;采用DGPSA技术制备Ta过渡层时,复合涂层的结合力与韧性大幅度提高。（2）采用DGPSA技术制备Ta过渡层,采用DCPMS技术结合RFMS技术制备TiAlN/TaN/Ta多层复合涂层,研究调制周期（>100nm）对复合涂层结构与性能的影响。结果表明:复合涂层内部可观察到清晰的多层调制结构,其相结构与TiAlN涂层及TaN不同,弹性模量均超过TiAlN/Ta复合涂层;当调制周期为350nm时,复合涂层的硬度与弹性模量最大,耐磨性最佳。（3）通过缩短制备TiAlN子层与TaN子层的时间,制备TiAlN/TaN/Ta纳米多层复合涂层（调制周期<50nm）,进一步研究调制周期对复合涂层结构与性能的影响。结果表明:纳米多层涂层内金属Ta相增强,TiN（220）相与TaN（300）相减弱;调制周期对复合涂层生长方式产生较大影响;与TiAlN/Ta复合涂层相比,纳米多层涂层的硬度普遍降低,弹性模量增大,与TiAlN/TaN/Ta多层涂层相比,纳米多层涂层耐磨性变差,其中调制周期为5.2nm与13nm的纳米多层涂层力学性能相对较好。