本发明公开了梯度陶瓷镍多层膜及其化学热处理制备方法；包括如下步骤：在需要表面强化的具有碳化物或氮化物形成能力的金属基体表面利用物理气相沉积方法交替沉积第一步和第二步所述的靶材，对样品进行加压热处理，促进金属元素层间互扩散；对样品进行渗碳处理或渗氮处理渗碳处理或渗氮处理，使过渡金属/镍多层膜转变为陶瓷/镍多层膜。本发明方法制备的梯度陶瓷/镍多层膜具有渐变的层厚、层厚比以及陶瓷晶粒尺寸，形成梯度结构多层膜，提高了多层膜的强韧性；同时，加压热处理以及通过渗碳或渗氮形成陶瓷层的工艺促进了层间界面的金属元素互扩散，形成了具有冶金结合的高强度层间界面和膜基界面，显著提高了膜层的综合力学性能。
