钛合金具有比强度高、相对密度低、耐腐蚀、良好的生物相容性等许多优异的特性，已经广泛应用于航空、航天、军工、民用、医学等各领域，但是它的硬度低、耐磨性差使其应用范围受到了很大的限制。因此，对钛合金进行表面改性处理，提高其摩擦磨损性能，已成为国内外的研究热点。本课题以工业上常用的TC4钛合金为研究对象，通过阳极氧化法在其表面形成多孔氧化膜，再与PTFE（聚四氟乙烯）复合，形成自润滑复合涂层。利用多孔阵列氧化膜的载荷支撑和PTFE粒子润滑的协同作用，赋予钛合金表面减摩功能，从而提高钛合金耐磨性能。主要研究结果如下:　　(1)通过对不同电解液体系中钛合金阳极氧化的研究，分析了电解液浓度、添加剂浓度、氧化电压、氧化时间、氧化温度等因素对氧化膜形貌、厚度、氧化膜孔径大小的影响。采用SEM（扫描电子显微镜）、EDS（能谱分析）对多孔氧化膜的表面形貌、厚度、微观成分、微观相结构等进行分析，实验结果表明:在无机和有机两种不同的电解液体系中，生成的氧化膜形貌有所不同，在无机电解液体系中，氧化膜孔径较大，达到5μm左右，氧化膜厚度较厚，为20μm左右，膜孔呈碗状;在有机溶剂电解液体系中，膜孔为圆形，排列均匀规整，氧化膜孔径较小，一般为100nm-400nm，氧化膜厚度为约为10μm。　　(2)采用XRD(X-射线衍射)分析了不同热处理温度下氧化膜的物相组成，随着热处理温度从500℃升高到800℃，氧化膜物相由无定形状态转变为锐钛矿型，再由锐钛矿型转变为金红石型。　　(3)采用浸涂法在钛合金多孔氧化膜表面复合PTFE粒子，涂覆后表面膜孔被PTFE粒子填充，形成自润滑复合涂层，复合涂层厚度可达到20μm，与未涂覆的氧化膜及钛合金基体比较摩擦系数显著降低，约为0.1;不同的阳极氧化氧化参数对复合涂层的摩擦系数有一定的影响，随着阳极氧化电压的升高，膜孔孔径逐渐增加，相应的PTFE粒子复合量逐渐增加，因此摩擦系数逐渐减小。但当电压升高到120V以上后，氧化膜腐蚀严重，膜孔数量减少，复合涂层劣化;涂覆时间对摩擦系数影响较大，随着涂覆时间从5min增加到30min，PTFE粒子复合量逐渐增加，摩擦系数逐渐减小，再延长涂覆时间，摩擦系数无明显变化;氧化膜热处理温度对形成的复合涂层摩擦系数影响较为明显，随着温度从500℃升高到800℃，氧化膜的晶型由无定形状态转变为锐钛矿型，再由锐钛矿型转变为金红石型，硬度逐渐增大，因此摩擦系数逐渐减小;复合涂层热处理(327℃)使PTFE粒子在膜孔内部及表面重新分布，对摩擦系数影响较大，使PTFE润滑粒子与多孔氧化膜紧密结合;摩擦系数随着载荷正压力的增大而减小，当增加到600N时摩擦系数开始缓慢上升，说明复合涂层开始破损，由此可知复合涂层的强度较大，润滑性较强。