本文针对高性能润滑材料的需求,利用HF选择性剥层法制备了Ti₃C₂T_x二维纳米片,并分别利用KOH、LiCl、及DMSO插层剂对Ti₃C₂T_x纳米片进行了插层处理,获得了具有不同层间距的K-Ti₃C₂T_x、Li-Ti₃C₂T_x、及D-Ti₃C₂T_x纳米片。利用XRD、SEM、TEM和XPS表征方法对Ti₃C₂T_x纳米片的显微组织结构和成分进行了分析,阐明了制备工艺对HF剥层Ti₃C₂T_x以及插层Ti₃C₂T_x成分和组织结构的影响。利用UMT-2型摩擦磨损试验机对HF剥层Ti₃C₂T_x以及插层Ti₃C₂T_x作为润滑油添加剂的摩擦学行为进行了测试,分析了载荷、添加量以及层间距对摩擦学行为的影响规律。结果表明,Ti₃C₂T_x纳米片剥层程度随着剥层温度的升高而增加,HF剥层的最优工艺参数是65℃下剥层5h。结构表征分析表明,HF剥层Ti₃C₂T_x纳米片和插层Ti₃C₂T_x纳米片均呈现具有六方晶格的二维纳米层片状结构。插层处理后,其层间距由大到小的纳米片依次为,D-Ti₃C₂T_x、Li-Ti₃C₂T_x、K-Ti₃C₂T_x。摩擦学试验结果表明,随着载荷和添加量的增加,HF剥层Ti₃C₂T_x纳米片和插层Ti₃C₂T_x纳米片的平均摩擦系数和磨损速率总体上均呈现先下降后上升的变化趋势。在本文试验条件范围内,1 wt%添加量的Ti₃C₂T_x纳米片在5N载荷下,表现出最优的摩擦学性能。插层Ti₃C₂T_x纳米片相对于未插层Ti₃C₂T_x纳米片,对磨损表面状态的改善作用更强,从而导致其具有更低的平均摩擦系数和磨损速率。Ti₃C₂T_x纳米片的平均摩擦系数和磨损速率随层间距的增加而减小。