指尖密封作为一种可用于航空发动机气路和油路的新型动态密封装置,由于其柔性特征和低泄漏特质,使得其具有良好的应用前景,然而其磨损寿命和采用低摩擦材料设计时的高温热防护问题成为近年来关注的热点。为此,研究针对指尖密封的磨损机理和C/C复合材料指尖密封的热防护问题开展系统研究,对推进指尖密封的长寿命设计和高温应用价值提供研究参考。主要研究内容和结论如下:1)为分析指尖密封的磨损机理和构建其磨损计算模型,结合指尖密封的工作机理,建立了指尖密封与摩擦配副接触界面的数学模型,从微观层面建立了指尖密封靴底表面单个微凸体与配副接触磨损的有限元模型,研究了微观接触磨损行为对接触压力、Y向接触应力、微凸体接触表面形貌变化的影响规律,建立了磨损深度的计算方法以及磨损方向的确定原则,为指尖密封宏观磨损行为的解释和模型构建提供理论基础。2)基于Archard磨损模型对其进行改进得到指尖密封磨损量的计算公式,并将其嵌入Abaqus中的UMESHMOTION子程序中,结合ALE自适应网格技术模拟指尖密封-转子工作时应力-磨损的耦合行为,建立了指尖密封-转子磨损分析的宏观模型,从宏观层面提出了一种计算C/C复合材料指尖密封磨损量的新技术。根据磨损模型分析了指尖密封-转子工作状态（压差、转速、转子跳动量）对磨损的影响,结果发现指尖靴底部节点平均磨损深度与压差、转速、转子径向跳动量均呈正相关,同时磨损进程结果表明指尖靴根部首先发生磨损,随着时间的延长,磨损区域逐渐向靴底中部转移,靴底前部最后发生磨损,也即是指尖密封在工作时根部磨损较为严重,前部磨损较轻。此外,针对优化与否指尖密封结构的磨损仿真对比分析结果表明,优化后的指尖密封结构在工作压差为0.3MPa、转子转速为10000r/min工况下磨损1小时,其靴底平均磨损深度仅为未优化结构靴底平均磨损深度的1/4,这与该结构优化目标的趋势具有很好的一致性。3)针对C/C复合材料指尖密封400℃以上高温应用环境下的氧化分析问题,通过在表层添加热防护涂层技术的方法进行了高温抗氧化研究。以氧化石墨烯作为前驱体,基于高重频飞秒激光技术的光热效应还原C/C复合材料指尖密封表面氧化石墨烯得到石墨烯涂层（rGO）,通过调控激光器的工作参数,实现石墨烯涂层的可控制备。基于SEM技术对C/C复合材料指尖密封表面制备好的涂层表面微观形貌进行评价,发现在有rGO涂层的指尖密封表面C/C复合材料纤维编织结构空隙被涂层填充并覆盖,表面粗糙度明显得到改善,未涂覆涂层的指尖密封表面明显有明显的机加工带来的常见的崩边、碳纤维拔出等痕迹,表面粗糙。同时,指尖密封高温台架试验结果表明,涂覆有rGO涂层的指尖密封表面部分区域较为平整,空隙较小,无涂层指尖密封表面有较大的氧化空隙且有纤维断裂的痕迹,能谱分析发现无涂层指尖密封的碳元素减少,氧元素增加,说明有明显的氧化反应发生,验证了 rGO涂层对C/C指尖密封热氧化性能有一定的改善作用。