服役于航空航天、海洋工程、石油化工等领域金属关键部件面临高载、腐蚀磨损等苛刻环境表界面长期稳定、长寿命可靠服役的挑战，发展高性能防护材料是突破传统材料性能极限和保障装备安全运行的关键。特别地，类金刚石碳基涂层为sp³/sp²复合非晶结构，综合性能优于传统硬质抗磨、软质润滑、有机防腐等涂层，而引起了广泛关注。但是由于涂层体系多样、键态复杂及环境敏感，在多因素耦合环境下存在结构与功能设计难以协同。因此。以类金刚石碳基涂层为研究对象，采用表/界面结构设计(石墨化/钝化)、多元化、多层化以及自修复机制等策略，开展了涂层结构设计与其在航空航天环境（极端载荷-转速耦合）、海洋/矿井环境（复杂力学-电化学-温度耦合）以及体液环境（力学-电化学-细菌耦合）使役行为的研究，重点关注了涂层结构设计-性能之间的关联性，并揭示了涂层在多因素耦合环境下的损伤机理，相关结果为发展高质量金属表面耐磨蚀一体化DLC涂层提供理论指导。

类金刚石碳基涂层；多元/多层化设计；多因素耦合损伤；润滑机理