PTFE具有优异的自润滑、低摩擦、化学稳定性和热稳定性等优点，但力学性能和耐磨性较差，填料的填充改性可提高PTFE的力学性能和耐磨性。本课题研究了纳米氮化硅（Si₃N₄）及其它无机材料混合填充PTFE复合材料的摩擦磨损性能。用机械混合法分散，冷压烧结工艺制备PTFE复合材料，用MM-200型摩擦磨损试验机测定PTFE复合材料在干摩擦条件下的磨损量及摩擦系数。利用扫描电子显微镜（SEM）对PTFE复合材料的磨损表面进行观察，分析了纳米氮化硅（Si₃N₄）及纳米氮化硅（Si₃N₄）与石墨、纳米三氧化二铝（Al₂O₃）、二硫化钼（MoS₂）等混合填充PTFE复合材料的摩擦磨损机理。本课题还研究了纳米氮化硅（Si₃N₄）填充PTFE复合材料磨损表面的分形特征，利用MATLAB强大的数字图像处理模块，结合分形几何方法，计算复合材料磨损表面的分形维数（D），定量描述复合材料磨损的剧烈程度。分析了分形维数与磨损表面形貌特征之间的联系。 研究结果表明：PTFE复合材料的磨损量随着施加载荷的增大而增加；纳米Si₃N₄的加入使PTFE的磨损量明显降低，随着纳米Si₃N₄含量增加，PTFE复合材料耐磨性能提高；纳米Si₃N₄与石墨、纳米三氧化二铝（Al₂O₃）、二硫化钼（MoS₂）等混合填充对PTFE的性能改善优于单一的纳米Si₃N₄，加入石墨和MoS₂使PTFE磨损量进一步降低，同时摩擦系数变小。加入纳米Al₂O₃，使PTFE磨损量进一步降低，且幅度较大。在本试验条件下，5％纳米Si₃N₄、5％石墨和5％纳米Al₂O₃混合填充PTFE复合材料的耐磨性能最好。纳米Si₃N₄的加入使PTFE的摩擦系数略有增加，且填充材料的含量越大，复合材料的摩擦系数越大。纳米氮化硅（Si₃N₄）填充PTFE复合材料的磨损表面具有明显的分形特征，分形维数越大，PTFE复合材料磨损越严重，分形维数能很好地描述复合材料磨损表面的磨损程度。