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全新的设计理念和特殊的组织结构赋予高熵合金优异的综合性能，使其有望成为新一代高性能结构材料。但迄今为止，高熵合金摩擦磨损性能的研究还较少。鉴于高熵合金在高温摩擦学领域巨大的应用潜力，开展了高熵合金摩擦磨损性能的研究。本文以高温等苛刻工况下的应用为导向，基于高熵合金的固溶体相形成原理，设计和制备了一系列高熵合金及其复合材料，系统地研究了其物相组成、显微组织、力学性能和高温摩擦学性能，阐明了其强韧化机理及高温摩擦磨损机制，为高熵合金的工程化应用及新一代高性能金属基自润滑材料的开发提供了参考。本文的主要研究内容和结果如下: 1.以纯金属元素粉末混合物为原料，应用SPS技术成功制备了AlCoCrFeNi高熵合金。该高熵合金主要由FCC和BCC相组成，BCC相呈等轴状均匀分布，FCC相呈网格状分布于BCC相之间。BCC相中的调幅组织产生了强烈的共格强化作用，使高熵合金具有优异的强度和硬度，而FCC相赋予高熵合金良好的塑性和韧性。在室温至800℃的范围内，合金与Si3N4球对摩时的摩擦系数在0.43～0.51之间，磨损率低于10-5mm3/N·m。高温下磨痕表面形成了一层主要由Al2O3等氧化物组成的摩擦层，在一定程度上起到了抗磨作用。 2.设计和制备了AlxCoCrFeNi系列高熵合金，研究了Al含量对高熵合金物相组成、显微组织、力学性能和摩擦学性能的影响。不含Al元素的CoCrFeNi高熵合金由单相FCC相组成，具有良好的塑性和韧性，Al元素的添加促进了合金中BCC相的形成，并且BCC相的含量随着Al含量的提高而不断增加。Al元素能够显著提高高熵合金的硬度和屈服强度，但降低了塑性和断裂韧性。在室温至800℃的范围内，与Si3N4球配副时以FCC相为主的高熵合金摩擦系数较低，但低温阶段的耐磨性差;而以BCC相为主的合金具有良好的耐磨性，但其摩擦系数较高。CoCrFeNi高熵合金高温下摩擦表面形成了一层金属复合氧化物釉质层，起到了良好的减摩和抗磨作用。 3.选用具有良好塑性、韧性和高温摩擦学性能的CoCrFeNi高熵合金作为复合材料基体，以镍包石墨(Gr)粉末和镍包MoS2粉末为固体润滑剂，基于复合材料的设计思路，设计和制备了CoCrFeNi-Gr-MoS2高熵合金基自润滑复合材料。得益于CoCrFeNi高熵合金基体材料优异的力学性能，CoCrFeNi-Gr-MoS2复合材料具有良好的强韧性。在室温至400℃的中温阶段，固体润滑剂Gr和MoS2起到了良好的减摩抗磨作用;在400～800℃的高温阶段，复合材料表面形成的金属复合氧化物使其具有良好的高温摩擦学性能。 4.选用CoCrFeNi高熵合金为基体，以Ag和BaF2/CaF2共晶氟化物为润滑相，设计和制备了CoCrFeNi-Ag-BaF2/CaF2高熵合金基自润滑复合材料。复合材料的硬度、屈服强度、抗压强度和断裂韧性分别为151HV，468MPa，787MPa和18.3MPa·m1/2，其综合力学性能明显优于常规金属基自润滑复合材料。在室温至中温阶段，Ag起到了良好的减摩抗磨作用，而在中温至高温阶段，由于Ag、BaF2/CaF2共晶氟化物和高熵合金氧化形成的金属复合氧化物的协同润滑作用，复合材料具有良好的摩擦学性能。由于CoCrFeNi-Ag-BaF2/CaF2高熵合金基自润滑复合材料兼具良好的力学和摩擦学性能，使其有望成为新一代自润滑材料应用于苛刻工况中。 5.通过在高熵合金中引入S元素，设计和制备了CoCrFeNiSX系列含S自润滑高熵合金。S元素主要与Cr元素反应形成CrxSy相，而合金中的其他元素通过相互扩散形成FCC高熵固溶体相。CoCrFeNiSx系列高熵合金的屈服强度和硬度随着S含量的增加而不断提高，但抗压强度、断裂应变和断裂韧性随着S含量的提高而不断降低。由于CrxSy相在室温至中温阶段起到了良好的减摩抗磨作用，S元素的加入成功降低了合金在室温至中温阶段的摩擦系数和磨损率;在CrxSy相和金属复合氧化物的协同润滑作用下，CoCrFeNiSX系列高熵合金在高温阶段具有较低的摩擦系数。其中，CoCrFeNiS0.5高熵合金综合力学性能最好，并且在室温至800℃的范围内摩擦系数低且耐磨性好，具有良好的应用前景。