本发明公开了利用化学热处理在金属表面制备陶瓷多层膜的方法。首先在需要表面强化的金属基体表面利用物理气相沉积方法制备具有碳化物或氮化物或氮化物形成能力的金属/金属多层膜；然后对样品进行高温热处理，促进金属元素层间互扩散；最后对样品进行渗碳处理或渗氮处理处理或者渗氮处理，随着碳或氮向内扩散并与金属反应，使金属/金属多层膜转变为碳化物/碳化物氮化物/氮化物多层膜。最终在基体表面形成陶瓷/陶瓷多层膜。与现有方法相比，本发明方法能够促进层间界面的金属元素互扩散，形成具有冶金结合的高强度层间界面和膜基界面，显著提高膜层的综合力学性能。
