钛合金存在硬度低、滑动摩擦性能差等问题,这在很大程度上限制了其在航空、航天领域的摩擦和磨损部件上的应用。尤其是钛合金是一种热不稳定材料,有效使用温度通常不超过500℃,在高温条件下,其力学性能和摩擦学性能严重下降。本文从硬质陶瓷骨架、表面织构形貌和多组元协同润滑等方面设计适用于钛合金的宽温域减摩耐磨涂层。采用等离子电解氧化（PEO）技术制备硬质耐磨陶瓷骨架,研究并优化电解液配比和工艺参数。采用一步法和多步法工艺制备等离子电解氧化复合润滑涂层,利用石墨或MoS₂纳米颗粒为润滑组元,利用硬质PEO涂层为耐磨骨架。采用激光表面织构化（LST）技术构建规则分布的微孔阵列,研究表面织构与硬质陶瓷骨架复合运用对固体润滑剂的储存和承载效应。在多孔陶瓷骨架表面制备Ag/MoS₂多层润滑涂层,利用多种固体润滑组元的协同润滑作用,以硫化物MoS₂和软金属Ag提供室温到中温段的润滑,以储存Ag的高温扩散及Ag-Mo高温自生润滑氧化物的形成来保证高温段的润滑。研究了钛合金表面PEO涂层及其复合润滑涂层在室温-600℃范围内的摩擦学性能,探讨了硬质陶瓷骨架、表面织构和固体润滑组元等交叉复合运用对摩擦学性能的影响,阐述了摩擦表面固体润滑组元的形成、失效及演化规律。通过光学显微镜和场发射扫描电镜（FE-SEM）观察涂层的表面和横截面形貌,以及摩擦副的磨损表面形貌;利用接触式粗糙度仪和真彩色共聚焦显微镜观察织构化微孔的2D和3D形貌;利用通过X射线衍射（XRD）分析涂层的物相构成;通过能谱仪（EDS）、Raman光谱仪、X射线光电子能谱仪（XPS）分析涂层及磨损表面的主要元素及化学价态。结果表明,等离子电解氧化涂层的组分、涂层质量及性能取决于电解液构成和每个周期内单个脉冲的放电能量。在优化的电解液（NaAlO₂ 12g/L、Na₃PO₄ 1.6g/L、NaOH 0.3g/L）和电解参数（初始电压450-500V、脉冲频率400Hz、占空比20%-30%）下,氧化物陶瓷涂层的整体质量和生长速率综合最佳,具有高厚度和低孔隙率特征,涂层组分除Al₂TiO₅主要相外,高硬度γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃相含量增加。优选涂层的硬度达钛合金基体的2.5倍,获得较高的表面承载能力和耐磨性,磨损率在10-5mm3/（Nm）,比钛合金基体降低了一个数量级。多步法工艺制备的激光织构化/等离子电解氧化表面润滑膜的摩擦学性能优于一步法制备的含纳米颗粒的等离子电解氧化复合涂层。对于一步法工艺,添加石墨或MoS₂纳米颗粒,有利于提高PEO涂层的致密性和耐磨性,添加量增加到10g/L时,复合涂层的摩擦系数降低到0.45-0.5。对于多步法工艺,表面MoS₂润滑膜有效降低了 PEO涂层的摩擦系数（浸渍MoS₂膜降低到0.35-0.38,涂抹MoS₂膜降低到0.1-0.25）。激光表面织构化和等离子电解氧化双相处理在钛合金表面构建了由大尺寸织构化微孔（直径200μm）和小尺寸自生微孔（直径5-9μm）组成的新型表面织构,增强了储存固体润滑剂的能力,并且捕捉磨屑颗粒;高硬度且多孔的PEO涂层表面,为润滑膜提供了硬质承载和良好的结合界面。这两方面共同作用,大幅度延长了表面润滑膜的磨损寿命。织构化微孔面密度的增加（从S=8%到S=55%）和涂层表面粗糙度的降低（从Ra=2.9μm到Ra=1.0μm）,强化了固体润滑剂的存储能力,有利于润滑剂从微孔储存区域向接触表面转移,减少了脆性断裂形成的硬质磨屑颗粒对润滑膜的损伤,MoS₂润滑膜的有效寿命提高了 6倍以上。多孔PEO涂层表面的Ag/MoS₂多层润滑涂层在室温-600℃的宽温域内具有摩擦自适应性和较高的耐磨性。电镀Ag形核并填充在PEO涂层的微孔缺陷,提高了涂层的高温耐磨性;低剪切的Ag和MoS₂提供室温-中温段（350℃）的润滑,摩擦系数在0.1-0.2;储存Ag的高温扩散,高温自生润滑氧化物Ag₂MoO₄的出现,以及润滑剂/转移润滑层接触的形成,保证高温段（600℃）的润滑效果,摩擦系数降到0.2左右。