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本发明涉及薄膜材料技术领域，为解决传统DLC薄膜与基体材料的结合强度较差、降低应力提高结合强度又会导致耐磨性能下降的问题，提供了一种DLC/CNx/MeN/CNx纳米多层膜，包括基体(1)、依次沉积于基体表面的金属过渡层(2)和纳米多层膜，所述纳米多层膜由若干纳米复合单元(3)组成，所述纳米复合单元由下至上依次为DLC层(4)，第一梯度CNx层(5)，金属氮化物层(6)和第二梯度CNx层(7)。本发明的纳米多层膜有效改善了传统沉积方法膜基结合力不高的问题，同时降低了内应力，并且有优良的耐磨性；制备方法步骤简单，工艺条件易于控制，制备过程安全无污染，成本低，易于实现产业化。