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本文以采用等离子热喷涂法，以镁合金为基体，制备出含有不同维度的碳纳米材料添加剂的AlSi复合涂层。在干摩擦和油润滑的条件下，研究了不同的碳纳米颗粒添加剂对复合涂层摩擦学性能的影响。此外，采用微波化学气相沉积法在碳化硅陶瓷衬底上制备出金刚石薄膜，并对其在不同条件下的摩擦学性能进行了研究。本文主要研究内容概括如下：1.碳增强AlSi复合涂层的干摩擦性能研究。在镁合金表面制备出含有不同碳材料增强剂的AlSi复合涂层，研究了复合涂层在干摩擦条件的摩擦学性能，实验结果表明，复合涂层的耐磨性是材料的硬度和减摩性能共同作用的结果，含有不同添加剂的AlSi复合涂层的磨损机制有一定的差别。少量的碳纳米颗粒增强剂可以明显的改善了复合涂层的摩擦学性能。碳纳米管的添加，使得复合涂层耐磨性提高了60%。AlSi-0.5CNT复合涂层摩擦表面几乎没有发现犁沟，磨球表面的粘着物也最少。2.油润滑条件下碳增强AlSi复合涂层的摩擦学性能研究。在油润滑条件下，对不同维度碳纳米颗粒添加剂增强后的AlSi复合涂层表面进行摩擦磨损性能试验研究。实验结果表明，采用一次性微量供油的方式，就足以保证摩擦对偶在摩擦过程中维持在一个较好的润滑状态。相对于纯AlSi合金涂层，含有碳纳米颗粒添加剂的复合涂层的表面抗磨损性能都得到一定程度的改善。其中，AlSi-0.5CNT复合涂层的摩擦系数最低，仅为0.12。这是因为纳米尺度的碳纳米管，可以作为润滑油添加剂，在摩擦界面上形成具有优异性能的润滑油膜，达到减摩抗磨的效果。3.碳化硅陶瓷基金刚石薄膜摩擦学性能研究。采用微波化学气相沉积法在碳化硅陶瓷衬底上制备出金刚石薄膜，并研究了干摩擦和水润滑条件下的金刚石薄膜摩擦学性能。实验结果表明，表面粗糙度和摩擦配副材料对金刚石薄膜的摩擦行为都有着极其重要的影响。干摩擦条件下，与氮化硅陶瓷、氧化铝和轴承钢对摩时，碳化硅衬底和金刚石薄膜稳定阶段平均摩擦系数分别为0.2/0.18/0.45，0.47/0.66/0.5。这个数据说明，在碳化硅基体上沉积金刚石薄膜，可以有效地降低其摩擦系数。水润滑摩擦条件下，金刚石薄膜稳定阶段平均摩擦系数分别为0.13/0.18/0.27。这是因为水溶液与金刚石薄膜的接触角高达80°，在摩擦过程中，水溶液与金刚石薄膜接触表面之间形成一层边界润滑膜，具备非常良好的润滑效果。