固体润滑材料是航天机械工程中的重要研究方向,在使用纳米金属氧化物作为填料后,作为自润滑材料的聚合物抗磨损性能得到增强(k~10~-77 mm~3/Nm)。因转移膜对复合材料和金属摩擦界面提供了保护,但即使在稳态磨损下,两摩擦界面仍然存在磨损,其中金属基底的磨损量化研究更是少有人进行。本文借助研究纳米氧化铝PTFE的复合材料与不锈钢的摩擦磨损模型,对摩擦界面的磨损、转移膜界面的体积涨落进行量化分析,结合界面的物化信息建立摩擦界面的数学模型。实验设计上,利用自制的摩擦磨损试验装置和“条纹测试法”,制备多种周期下的磨损表面;采用二维、三维轮廓仪、SEM(场发射扫描电镜)进行界面行为的测量和纪录;使用接触角测量仪、傅氏转换红外线光谱分析记录转移膜的物理化学变化等。通过分析金属基底的磨损数据后,发现金属界面磨损与转移膜覆盖率呈极强的线性关系(R~2=0.91)。使用混合磨损模型对磨损模型进行拟合,与实验结果吻合较好,揭示了干摩擦情况下聚合物对金属基底表面的粘着磨损与疲劳磨损的共存关系。进一步我们通过碎屑行为收集,对整体磨屑体积和数量进行建立物理数学模型,使用蒙特卡洛模拟方法对碎屑和接触界面进行表面能赋值,通过模型计算最终获得已知摩擦界面物化信息情况下,未来短期内复合材料磨损率、转移膜增长率。通过和实验数据对比,我们发现该模型的部分结果与实验数据匹配良好,并分析了其应用场景的局限。通过这一模型建立,我们对整个纳米氧化铝PTFE减磨机理和转移膜涨落行为有了更深层的理解。