一种在钛合金基片表面制备C轴取向氮化铝薄膜的方法，属于薄膜材料制备技术领域。首先对钛合金基片表面进行抛光，以尽量降低其表面粗糙度；然后采用磁控反应溅射在350～450℃的基片温度范围内预溅射一层氮化铝，待预溅射氮化铝厚度超过钛合金基片的表面粗糙度后，让钛合金基片自然降温至120～150℃并持续溅射沉积氮化铝直至氧化铝薄膜达到需要的厚度。本发明在钛合金基片表面成功制备出C轴取向的氮化铝薄膜，该薄膜具有高度的C轴取向、较低的表面粗糙度和良好的压电效应，从而为氮化铝薄膜型声表面波器件直接做在钛合金材料表面提供了材料基础，并为氮化铝薄膜型声表面波传感器在航空、航天领域的高可靠性应用提供了一种可能。