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目前纳米材料的研究主要集中在样品的制备和结构表征，有关它的摩擦磨损性能研究较少，而且还往往只采用单一的实验结果来推论其耐磨减摩性，应该说这种方法难以准确和全面地对其作出评价。因此本文通过多种工艺实现表面纳米化，系统地研究纳米样品和微米样品的摩擦学行为以探讨它们适用的范围，同时为纳米材料和纳米技术的实际应用提供帮助。
1.深度轧制工业纯铁的摩擦学行为通过深度轧制将工业纯铁制成块体纳米材料。干摩擦下深度轧制样品在往复、冲蚀和固定磨粒磨损下的耐磨性不如普通轧态样品，同时在单摆冲击划痕和声发射恒速划痕试验下也表现出较弱的抗犁削阻力；经退火后深度轧制样品的摩擦磨损性能有所提高，但仍不如普通轧态样品。在LP润滑下，深度轧制样品的磨损量小于普通轧态样品，退火后则与普通轧态样品接近。纳米样品的摩擦系数小于普通轧态和轧制退火样品。当LP中加入ZDDP或油酸后，深度轧制纳米样品更显示出比普通轧态和轧制退火样品好的耐磨减摩性。通过EDS、AES分析发现纳米样品表面吸附Zn元素含量及深度均高于微米样品。当含添加剂的润滑油温度升高时，深度轧制样品因高的化学活性能可能与添加剂更好地形成反应膜使摩擦系数降低，但普通轧态样品没有这种现象。
2.超音速微粒轰击纳米化表面的摩擦学行为采用超音速微粒对Fe—C合金轰击后纯铁和碳钢实现了表面纳米化，而灰口铸铁则得不到纳米化表层。干摩擦下，微粒轰击样品的磨损率是未轰击样品的三倍左右，而经抛光后则略好于未轰击样品，但摩擦系数却低于未轰击和轰击抛光样品。LP润滑下，三种样品磨损率和摩擦系数均有所下降，但排队顺序与干摩擦一致。只有在LP+ZDDP润滑下，微粒轰击样品的磨损率才低于未轰击样品，而轰击抛光样品的磨损率则大幅度降低，且三者的摩擦系数基本一致为0.10左右。纳米样品因表面高的化学活性使它在LP+ZDDP润滑下形成的吸附或反应膜中的Zn、S元素含量和深度均远大于未轰击样品。从不同介质下的磨损率可以看出，纯铁是四种Fe-C合金中表面纳米化效果最好的。
3.Q235钢高能喷丸纳米化表面的摩擦学行为利用高能喷丸在Q235钢表面形成一定厚度的纳米层，但同时也产生大量凹坑。干摩擦下高能喷丸样品的磨损量和摩擦系数都大于原始样品，但在LP润滑下，两者的磨损量结果相反，摩擦系数却基本相同，大约为0.11-0.12左右。当LP中加入ZDDP后，与只有LP润滑相比，高能喷丸磨损量降低的幅度大于原始样品，同时喷丸抛光样品也只有在此润滑下更能表现出比原始样品好的耐磨性，且其磨痕表面的Zn、S元素含量和吸附深度远高于原始样品，这与超音速微粒轰击工艺纳米化效果相同。只通过手工研磨的原始样品则在不同介质下磨损量和摩擦系数都是最小。
4.纳米粒子化学复合镀层及其减摩性利用含氟的阳离子和非离子型表面活性剂加超声振荡分散了纳米和微米PTFE粒子并制成乳液。在中磷Ni-P镀液中加入乳液通过调整镀液中粒子浓度制备出不同体积含量的纳米和微米Ni-P/PTFE复合镀层。在纳米粒子镀液中样品垂直放置，而微米粒子镀液中样品系水平放置。实验指出不同粒度的PTFE粒子含量均约为25％(byvol.)时减摩效果最好，摩擦系数在0.11-0.15之间(与不锈钢球对磨)。利用销盘试验机在线速度为0.46m/s研究上述体积含量粒子镀层的减摩性，在2～4N下，微米复合镀层摩擦系数和磨损量均小于纳米复合镀层，但在＞6N下微米镀层减摩耐磨性急剧变坏，而纳米Ni-p/pTFE镀层的承载能力却可以高达2lN5.碳钢严重塑性变形纳米化表面摩擦学行为的讨论通过严重塑性变形获得的纳米化样品由于冷作硬化、缺陷、表面粗糙度及纳米晶的无塑变抗力使其不适用于干摩擦工况，但可以在LP，尤其在LP+ZDDP润滑下利用纳米晶的高化学活性，能和润滑油形成更好的吸附或反应膜，从而表现出比微米样品好的摩擦学性能。