钢铁表面的防护和改性历来是非常重要的课题。近年来，材料研究者一直希望将氮化硅等高性能陶瓷结合在钢铁表面，并对此进行了大量的研究，取得了一定的进展。但至今尚未完全解决不同材料间由于热膨胀系数差异较大造成的薄膜与基体热胀不匹配、结合牢度不高、易脱落等问题。 为此，本文研究的目的是改进钢铁表面氮化硅薄膜生长技术，更好地解决以往研究中存在的热胀不匹配等难点问题，降低工艺成本。目前，化学气相沉积技术是制备高性能薄膜最为精细的方法，主要包括热化学气相沉积(TCVD)、激光化学气相沉积(LCVD)、等离子体化学气相沉积(PECVD)等几种。本文采用常压热化学气相沉积(APTCVD)技术开展在钢铁表面沉积氮化硅薄膜的研究。 本文以硅烷作为生长氮化硅薄膜的硅源，高纯硅烷可即时制备，实现了硅烷制备技术与薄膜沉积技术的联合，从而可有效降低氮化硅薄膜沉积工艺的成本。 本文采用如下的工艺方案：先通过硅烷的热分解在钢基体表面沉积硅形成硅扩散膜层，再通过氨气分解对硅膜层进行高温氮化形成氮化硅薄膜。由于渗硅层的热膨胀系数介于氮化硅薄膜与钢铁基体之间，因而最终可形成与基体呈扩散结合、有梯度分布、组织渐变、结合牢固的膜层。 本文对影响薄膜生长的沉积工艺参数进行了分析，对薄膜的相态、硬度、表面形貌、组织结构等方面进行了表征，对薄膜的耐磨、耐蚀、抗高温氧化等性能进行了测定，结果表明氮化硅薄膜的综合性能十分优异。 最后，本文对钢铁表面氮化硅薄膜生长技术的应用前景作了展望。