锌铝合金(ZA)因其优良的力学性能、耐磨减摩性能和较低的原材料成本,被广泛应用于轴承、轴套、轴瓦等耐磨密封件,是一种很重要的滑动轴承合金材料,但由于其耐温性能差,在很大程度上限制了适用范围。为了进一步提高锌铝合金的强度、硬度、耐磨性及耐温性能,自上世纪80年代,国内外材料研究工作者发展了以多种陶瓷颗粒、晶须、纤维等为增强相的锌基复合材料,但由于增强相与基体之间热失配等原因,强化效果并不显著。本论文选用Ti3AlC2颗粒为增强相对锌铝合金进行强化。Ti3AlC2综合了金属与陶瓷的优异性能,可作为一种新型颗粒增强相用于强化锌铝合金,制备出性能更好的锌基复合材料。本论文采用粉末冶金工艺制备了不同增强相含量的Ti3AlC2/ZA27复合材料,研究了复合材料的密度、硬度、抗弯强度、抗拉强度、摩擦磨损性能及其影响因素,并利用XRD、SEM、EDS等手段对材料的组成与微观结构进行了分析,对复合材料的磨损机理进行了探讨。本文以Ti3AlC2粉和ZA27合金粉为原料,采用气氛保护无压烧结工艺制备Ti3AlC2/ZA27复合材料。研究了工艺参数对材料制备和性能的影响。结果表明：随着烧结温度的升高,复合材料的相对密度从650℃时的85.72%升高到870℃的92.56%,硬度从650℃时的88.2HV升高到870℃的133.6HV；随着保温时间的延长,复合材料的相对密度和硬度均在保温时间为150min时取得最大值92.65%和133.6HV。因此在实验范围内,复合材料的最佳工艺条件为：在氩气保护下,按20℃/min的升温速率,升温至870℃,保温150min。采用无压烧结(870℃,150min,Ar气氛)的方法制备了Ti3AlC2体积分数为10～40vol.%的Ti3AlC2/ZA27复合材料。研究了材料组分对材料性能的影响。结果表明：添加Ti3AlC2颗粒后,Ti3AlC2/ZA27复合材料表现出明显的增强效应。随着Ti3AlC2体积含量的增加,Ti3AlC2/ZA27复合材料的维氏硬度从0vol%的96.7HV提高到40%的142.3HV,提高了47%;Ti3AlC2/ZA27复合材料的弯曲强度和抗拉强度均呈先增大后减小的变化趋势,当Ti3AlC2体积分数为30%时,抗弯强度和抗拉强度同时达到最大值497.3MPa和294.7MPa。Ti3AlC2/ZA27复合材料对45#钢油润滑滑动摩擦时,表现出良好的摩擦学特性和耐磨性。在3m/s滑动速度和0.6MPa法向载荷条件下,随着Ti3AlC2颗粒体积含量的增加,复合材料的摩擦磨损性能不断得到改善,其中材料的摩擦系数从ZA27基体的0.2968减小到30vo1%Ti3AlC2复合材料的0.1307,下降了56%;磨损率从ZA27基体的2.38×10-4mm3/N·m减小到30vol%Ti3AlC2复合材料的O.93×10-4mm3/N·m,减小了60.9%。在ZA27基体中添加Ti3SiC2颗粒作对比发现,在3m/s滑动速度和0.6MPa法向载荷条件下,30vo1%Ti3SiC2复合材料的摩擦系数仅降低了4.5%,磨损率仅减小了34.5%,添加Ti3SiC2增强相同样能降低ZA27合金的摩擦系数和磨损率,但其效果不如Ti3AlC2增强相。法向压强对Ti3AlC2/ZA27复合材料的摩擦磨损性能也有影响,在3m/s滑动速度下,随着法向压强由0.1MPa增大到0.6MPa,材料的摩擦系数逐渐减小,而磨损率逐渐增大。Ti3AlC2/ZA27复合材料的磨损以粘着磨损为主,并伴有磨粒磨损和氧化磨损。