近年来，我国高速列车的研制取得了喜人成果，和谐号动车组创出了394.3km/h的运行记录。列车的提速对制动材料也提出了更高的要求。高速列车进行有效制动时需要很高的制动能量，闸片温升有时可达1000℃。传统的铜基摩擦材料，以片状石墨（G）作为润滑剂，但是片状石墨的高温抗氧化能力较差。因此，在这样高的温度下，摩擦材料中石墨的氧化会降低列车制动力、增加闸片的磨损，影响到列车的安全。Ti₃SiC₂是一种新型的三元层状化合物，其兼有陶瓷和金属的性能，它具有和石墨类似的层状结构和自润滑性，更重要的是它的高温抗氧化能力优于石墨。因此，以Ti₃SiC₂替代石墨在高温摩擦工况下具有很好的应用前景。本文采用放电等离子烧结工艺制备了Ti₃SiC₂块体，机械粉碎获得Ti₃SiC₂颗粒。将Cu粉与Ti₃SiC₂颗粒混合经放电等离子烧结制得了Cu-Ti₃SiC₂复合材料，对其物理性能、机械性能进行了测试，并且以Ti₃SiC₂作为润滑组分加入到铜基摩擦材料中，研究了Ti₃SiC₂颗粒对铜基摩擦材料性能的影响。探讨了摩擦材料在不同摩擦条件下的摩擦磨损行为及机理，结果表明：（1） Ti₃SiC₂和Cu在高温下会发生界面处的双向扩散反应，高温Cu使得Ti₃SiC₂晶体结构中的Ti-Si键断裂，Si原子游离出来，扩散到Cu里面，形成Cu（Si）固溶体，Ti₃SiC₂界面上剩下稳定的Ti-C八面体。（2）以Cu作为基体，采用Ni、Fe等相增强基体，SiO2等作为摩擦组元、Ti₃SiC₂部分替代G作为润滑剂在900℃烧结温度下制得的摩擦材料，经高温高速摩擦获得了稳定的摩擦系数，摩擦系数保持在0.3左右。（3）摩擦过程中，Ti₃SiC₂颗粒和基体结合牢固，没有脱落。高温摩擦后摩擦表面形成了一层完整的润滑膜，成分检测含有SiO2、TiO,表现出了优于石墨摩擦材料的高温抗氧化能力。